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静力触探设备的贯入阻力是如何传输的?

2020-10-29 12:01:16

目前静力触探设备普遍采用的是有电缆式静力触探设备,即将一个内部装有传感器的探头以匀速压入地下,由于地下各种地层的软硬不同,探头所受的贯入阻力自然也不一样。探头传感器将这种大小不同的贯入阻力以电压模拟信号形式传输到地上记录仪中,再由地上记录仪转换成数字信号并形成最终静力触探探头勘探成果。

在岩土工程勘察技术领域,静力触探作为一种能够直接提供地基土综合力学性质指标的原位测试手段,同时也是一种具备分层细致、层位准确的工程地质勘探方法,在岩土工程勘探领域广为使用且深受信赖。
静力触探设备的贯入阻力是如何传输的?

采用该设备,在探头压入地下过程中,探头始终与设置在地上的记录仪通过近百米的多芯电缆保持连接,其间由该多芯电缆向下为探头提供电源、向上传输探头内传感器惠斯通电桥微小桥压变化的模拟信号,最终由地上的记录仪完成此模拟信号的数字化和数据存贮功能。该方式主要存在以下二大问题:首先,该方式无法测量探头在压入过程中所必然产生的倾斜角度,而且随着勘探深度的增加该倾斜角往往越来越大,最终导致勘测成果与实际情况出入较大;其次,由于近百米的整根多芯电缆为连续贯穿所有探杆的(包括尚未压入的探杆),因此在探头压入过程中阻碍了套管的设置工作(除非电缆能够根据地压变化情况,在不同位置做到快速中断和安全再连接),进而显著降低了静力触探的勘探深度,最终大大限制了该勘探方法的使用范围。因此,能够测量探头倾斜角度且便于套管设置的无缆静力触探设备一直是国内外岩土工程勘察界重点研究的方向之一。

目前,国外已有开发成功案例,某公司的NOVA系列无电缆双桥静力触探系统以及全自动无电缆静力触探系统等等。但此类设备要么受到信号传输距离限制,无法实现深度勘测;要么无法与国内通用施工设备配套使用且其价格极其昂贵。因此,这类设备目前在国内极少使用。


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