一种软黏土不排水抗剪强度测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种软黏土不排水抗剪强度测试装置，尤指一种具有原位测试探 头的软黏土不排水抗剪强度测试装置。
【背景技术】
[0002] 软黏土的不排水抗剪强度测试是岩土工程勘察中的一项重要工作。该指标可直接 应用于地基承载力确定、粧基承载力估算、路堤临界尚度确定、基坑支护设计等工作。该指 标的测试方法主要有室内试验法和原位测试法两类。室内测试方法采用野外取样，室内对 土样进行切削加工，制成一定规格的试样，再进行无侧限抗压强度试验、直剪试验或三轴压 缩试验等。原位测试方法主要有十字板试验、静力触探试验等。
[0003] 室内试验过程中试样受力条件明确，但在取样和制样过程，对试样天然结构扰动 大，试验结果离散度大，代表性差。十字板试验是目前最常用的原位直接测试方法，但测试 效率低，只能得到沿深度的单点不排水抗剪强度，测点间距一般为I. 〇m。静力触探试验利用 已有静力触探成果与十字板试验成果对比，建立不同土性、不同地区的经验关系，再根据此 经验关系间接求得软黏土不排水抗剪强度。但在此经验关系中包含上覆土压力修正、与土 性和地区相关的经验系数等内容。这些经验系数的取值都将影响测试结果的准确性，从而 限制了静力触探试验求取软黏土不排水抗剪强度的应用。
[0004] 基于此，目前极需一种不需要（或较少需要）依靠经验系数或上覆土压力修正就 能得到软黏土的不排水抗剪强度的方法及其测试装置。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的所解决的技术问题在于提供一种软黏土不排水抗剪强度测试装置， 利用该装置进行测试，能够不依赖上覆土压力修正或引入经验系数，降低了测试结果的误 差、大大提高了结果的准确性。
[0006] 本实用新型所采用的技术手段如下所述。
[0007] -种软黏土不排水抗剪强度测试装置，包括静力触探机和原位测试探头，所述静 力触探机具有静力触探机探头，所述原位测试探头上具有与所述静力触探机探头相匹配的 容置槽。
[0008] 所述原位测试探头为圆柱形横杆，所述容置槽设置于该横杆的长度方向中心处。
[0009] 所述容置槽为圆锥形凹窝。
[0010] 所述圆锥形凹窝锥角为60°。
[0011] 所述容置槽下方设置纳污槽。
[0012] 所述纳污槽为圆柱形。
[0013] 本实用新型的有益效果如下所述。
[0014] 1、本实用新型提供了一种软黏土不排水抗剪强度测试装置，该测试装置结果有严 格的理论支持，不需要经验参数，不需要上覆土压力修正，相较于传统装置测试结果而言， 本实用新型装置测试结果误差大幅降低，测试结果可靠准确。
[0015] 2、现有十字板试验试验速度慢，只能得到沿深度离散点的土体强度。而本实用新 型在传统静力触探仪上增加了原位测试探头，较好地保护了静力触探机，使得测试过程能 够流畅进行，并最终能够获得连续的测试结果，且测试速度较快。
[0016] 3、本实用新型中容置槽为圆锥形凹窝，且圆锥形凹窝锥角较佳地为60°，能够匹 配市场上大多数静力触探探头，应用范围较为广泛。
[0017] 4、本实用新型中容置槽下方设置纳污槽，以容纳在测试装置压入地下过程中，进 入静力触探探头与原位测试探头间隙中的土，并可兼起到保护静力触探机探头尖部的作 用。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型软黏土不排水抗剪强度测试装置的侧视图。
[0019] 图2为本实用新型中原位测试探头的主视图。
[0020] 图3为本实用新型中原位测试探头的俯视图。
[0021] 图4为本实用新型中原位测试探头的剖视图。
【具体实施方式】
[0022] 本实用新型提供一种软黏土不排水抗剪强度测试装置，该测试装置结果有严格的 理论支持，不需要经验参数，不需要上覆土压力修正，相较于传统装置测试结果而言，本实 用新型装置测试结果误差大幅降低，测试结果可靠准确。
[0023] 具体来说，请参见图1至图4,本实用新型包括静力触探机和原位测试探头1，该静 力触探机具有静力触探机探头2,该原位测试探头1上具有与所述静力触探机探头2相匹配 的容置槽。
[0024] 其中，原位测试探头1应具有规则的形状，以使后续测试结果的计算更加简便。较 佳地，原位测试探头1为圆柱形横杆，如此原位测试探头1的横截面积较易获得。优选地， 该容置槽设置于圆柱形横杆的长度方向中心处，使圆柱形横杆两端受力均匀，以进一步提 升静力触探机探头2的稳固性，使其不易发生偏斜。
[0025] 经过实际市场调查，目前市面上的静力触探机探头2大多为圆锥形，且其锥角为 60°。因此，为匹配静力触探机探头2的规格，本实用新型中容置槽设计为圆锥形凹窝11， 且该圆锥形凹窝11的锥角同样设计为60°。
[0026] 此外，上述容置槽下方设置纳污槽12,以容纳在测试装置压入地下过程中，进入静 力触探机探头2与原位测试探头1间隙中的土，并可兼起到保护静力触探机探头2尖部的 作用。优选地，该纳污槽12为圆柱形以匹配静力触探机探头2尖部的形状。
[0027] 以下结合图1说明本实用新型装置的工作原理。
[0028] 首先，将本实用新型原位测试探头1水平置于地表，与静力触探机探头2切合后， 即可施加探杆顶部荷载F，将原位测试探头1与静力触探机探头2水平地压入地下。
[0029] 在下压过程中，通过静力触探机探头压力传感器3测读探头锥尖阻值。该值为原 位测试探头1所受地基土阻力除以静力触探探头2横截面积后的数值，单位为MPa。因此将 探头读数乘以静力触探探头2的横截面积，即得圆柱形探头在下压过程中所受阻力P。根据 M. F. RANDOLPH 和 G. T. HOULSBY 提出的公式：
【主权项】
1. 一种软黏土不排水抗剪强度测试装置，其特征在于，包括静力触探机和原位测试探 头，所述静力触探机具有静力触探机探头，所述原位测试探头上具有与所述静力触探机探 头相匹配的容置槽。
2. 如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述原位测试探头为圆柱形横杆，所述 容置槽设置于该横杆的长度方向中心处。
3. 如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述容置槽为圆锥形凹窝。
4. 如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述圆锥形凹窝锥角为60°。
5. 如权利要求1-4中任一所述的测试装置，其特征在于，所述容置槽下方设置纳污槽。
6. 如权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述纳污槽为圆柱形。
【专利摘要】本实用新型一种软黏土不排水抗剪强度测试装置，包括静力触探机和原位测试探头，所述静力触探机具有静力触探机探头，所述原位测试探头上具有与所述静力触探机探头相匹配的容置槽。利用本实用新型装置进行测试，能够不依赖上覆土压力修正或引入经验系数，降低了测试结果的误差、大大提高了结果的准确性。
【IPC分类】G01N3-24
【公开号】CN204461908
【申请号】CN201520211072
【发明人】刘朝安, 王毓, 姜波, 贾宁, 李彦利, 刘存合, 刘颖, 孟庆辉, 王洪播
【申请人】中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月9日