[發明專利]一種軟土場地土體參數橫向連續測量方法

有效

• 申請號: 201910586774.X
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110409399B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 于龍;韓云瑞;楊慶
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種軟土場地土體參數橫向連續測量方法，其特征在于，測量步驟如下：

步驟1、拖曳裝置前端布置土體強度測量裝置：多個土體強度測量裝置安裝于拖曳裝置前端；采集土體強度測量裝置在橫向運動過程中的電壓信號，根據所測電壓信號與土體強度測量裝置所受阻力的轉換關系，確定土體強度測量裝置所受的阻力；再通過所得阻力與土體強度之間的關系，獲得沿運動方向連續變化的土體強度；

步驟2、拖曳裝置底端布置土體應變軟化關系測量裝置：多個土體應變軟化關系測量裝置安裝于拖曳裝置底端；拖曳裝置在土體內行進過程中，同一位置土體受到拖曳裝置底端多個土體應變軟化關系測量裝置的擾動；通過土體應變軟化關系測量裝置所測電壓信號與阻力之間的轉化關系，獲得土體應變軟化關系測量裝置行進中的阻力；對同一位置土體，即獲得土體應變軟化關系測量裝置所受阻力與其對應的擾動土體的土體應變軟化關系測量裝置個數之間的關系；結合擾動土體應變軟化關系測量裝置個數與土體發生的累積塑性應變之間的關系，繼而獲得阻力和累積塑性應變之間的關系；結合土體應變軟化關系測量裝置所受阻力與土體強度之間的關系，最終確定土體強度與累積塑性應變之間的關系，即土體應變軟化關系；

步驟3、土體與結構物之間界面摩擦參數測量：拖曳裝置底端設有多個摩擦板，摩擦板通過拉壓傳感器連接于拖曳裝置底部，確保摩擦板的下表面與土體接觸并位于同一行進線上；拖曳裝置在土體內行進過程中，直接測量拉壓傳感器電壓信號并通過其與力之間的轉化關系，獲得摩擦板所受土體的摩擦力和豎向壓力；對于黏土，結合土層同一位置摩擦板所受的摩擦阻力和其對應的擾動土體的摩擦板個數之間的關系，以及擾動土體摩擦板個數與土體發生的相對位移之間的關系，最終獲得摩擦板摩擦阻力和累積相對位移之間的關系；對于砂性土，通過土層同一位置摩擦板所受摩擦阻力與其所受豎向壓力的關系，即獲得摩擦板與土體之間的摩擦系數，結合經過同一位置擾動土體的摩擦板個數與土體發生的相對位移之間的關系，最終獲得摩擦板摩擦系數和累積相對位移之間的關系；

步驟4、拖曳裝置主動或被動在土層內行走，確保拖曳裝置在行走中部分貫入待測土層，通過調整拖曳裝置上方配重及拖拽角度控制其入土深度。

2.根據權利要求1所述的軟土場地土體參數橫向連續測量方法，其特征在于，所述的土體強度測量裝置安裝數量根據待測土層深度的增加而增多，其安裝方向指向拖曳裝置運動方向。

3.根據權利要求1或2所述的軟土場地土體參數橫向連續測量方法，其特征在于，所述的土體應變軟化關系測量裝置安裝方向為指向拖曳裝置運動方向，確保多個土體應變軟化關系測量裝置位于同一行進線上。

4.根據權利要求1或2所述的軟土場地土體參數橫向連續測量方法，其特征在于，所述的拖曳裝置底端設有多個凹槽，凹槽內布置摩擦板，摩擦板與安裝于凹槽內的拉壓傳感器連接，確保摩擦板的下表面與土體接觸并位于同一行進線上；一個拉壓傳感器平行于運動方向，另一個傳感器垂直于運動方向。

5.根據權利要求1或2所述的軟土場地土體參數橫向連續測量方法，其特征在于，用于土體強度測量裝置為T-bar貫入儀、Ball-bar貫入儀或靜力觸探儀；用于土體應變軟化關系測量裝置為T-bar貫入儀或Ball-bar貫入儀。

6.根據權利要求3所述的軟土場地土體參數橫向連續測量方法，其特征在于，用于土體強度測量裝置為T-bar貫入儀、Ball-bar貫入儀或靜力觸探儀；用于土體應變軟化關系測量裝置為T-bar貫入儀或Ball-bar貫入儀。

7.根據權利要求4所述的軟土場地土體參數橫向連續測量方法，其特征在于，用于土體強度測量裝置為T-bar貫入儀、Ball-bar貫入儀或靜力觸探儀；用于土體應變軟化關系測量裝置為T-bar貫入儀或Ball-bar貫入儀。

8.根據權利要求1、2、6或7所述的軟土場地土體參數橫向連續測量方法，其特征在于，該方法所獲得的數據還可用于超固結比、靈敏度、砂土的相對密實度、內摩擦角、土的壓縮模量、變形模量、飽和黏土不排水模量、地基承載力、單樁承載力以及砂土液化判別確定。