概述
旋轉沖擊試驗早期是用來確定土體和巖石的分界面,它有很多種方法,這些方法是在Scandinavia發(fā)明的,如今的方法是挪威總探測法和瑞典JB-Tot法,還有幾種其它采用部分參數(shù)以及較少能量的方法,例如瑞典JB1法和JB2法。
通過記錄深度、貫入時間、驅動力、旋轉速度、錘擊力以及貫入速度,你可以得到各種土體包括巖石中的地層情況,并且可以確定在何處可以進行更深入的探測,例如靜力觸探和十字板試驗。
挪威總探測法
這種方法是用來確定土層及其參數(shù)、距離巖石層的深度以及巖石的質量。這種方法可以用于穿透卵石層。鉆機必須帶有旋轉功能的液壓錘,安裝在液壓操縱架上,還需要有一套除污系統(tǒng)。44mm空心探桿的末端安裝有一個57mm帶排污噴嘴和單向閥門的鉆頭。
挪威總探測法的57mm鉆頭
GEORIG 707多功能鉆機,可用于挪威總探測法
通常用水進行排污,但是在天氣非常寒冷或者無水可用的情況下,也可以空氣進行排污。但是空氣不可以用于非常敏感的粘土。鉆機必須有一套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和各種傳感器,用于獲取驅動力、深度、旋轉、排污開關以及排污壓力等參數(shù)。所用的沖擊錘必須被記錄,通過記錄驅動速度、沖擊能量、排污流速、扭矩和液壓力,可以得到很多有價值的信息。
鉆桿的旋轉速度為25轉/分,以5 cm/s的穩(wěn)定速度貫入,此時所需的驅動力和深度被記錄下來。為了保持穩(wěn)定的驅動速度,可能需要提高旋轉速度。如果要穿過巖層或者堅硬層,可能要增加排污和沖擊(液壓錘)。這種情況下,需要施加穩(wěn)定的8kN驅動力和25轉/分的旋轉速度。整個試驗過程中所有的參數(shù)將會被記錄下來,以及相關的觀察要記錄在試驗報告中。
卵石層或者堅硬層穿透之后,將鉆桿上下活動幾次,消除摩擦力。試驗再繼續(xù),不再需要沖擊和排污。試驗要一直進行下去,直到最少探測到巖層內部3m方可終止(根據(jù)Scandinavian規(guī)范中的公路施工條款)。
瑞典JB-Tot法
瑞典JB-Tot法來源于挪威總探測法,但是穩(wěn)定速度為2cm/s(與CPT相同),并且所需的發(fā)動機功率小。因此瑞典原位勘察鉆機小并且更方便運輸,盡管它們與高級儀器有相同的高度。
緊湊的GEORIG 504,為瑞典情況和通用方法而設計
這臺鉆機可以利用30kN的推力以20mm/s的速度貫入探桿。44mm R32螺紋空心探桿的末端安裝有一個57mm帶排污噴嘴和單向閥門的鉆頭。架子上須安裝有一個液壓錘、一個旋轉馬達、排污接口。
一套自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄每50mm的直接參數(shù):深度、每0.2m的貫入時間、驅動力、旋轉速度、錘擊力以及貫入速度;以及間接參數(shù):旋轉壓力、扭矩、排污壓力以及排污流速。
靜態(tài)貫入/旋轉模式:短暫的預鉆之后同時開始旋轉(25轉/分)和貫入(20mm/s)。如果阻力變得非常大以至于貫入速度不能保持,可以轉換為沖擊探測模式。
沖擊探測模式:保持貫入和旋轉。開啟排污和液壓錘沖擊,同時保持規(guī)定的貫入和旋轉速度。
如果穿透了一層卵石層或者堅硬土層,需要將鉆桿上下活動幾次,同時進行排污,目的是消除鉆桿上的摩擦力。如果進入了一層較軟的土層,調回到之前的靜態(tài)貫入旋轉模式。
你都應該將試驗情況以及發(fā)現(xiàn)的情況記錄到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或者試驗報告中。
其它操作和補充操作示例:
以穩(wěn)定的速度向上稍稍提升探桿,同時保持旋轉,目的是消除探桿上的摩擦力。
增加旋轉速度同時保持穩(wěn)定貫入速度(可以獲得更多土體信息)。
開啟排污(不沖擊),同時保持穩(wěn)定的貫入速度20mm/s以及旋轉速度25轉/分(可以獲得更多土體信息)
廠家簡介:
瑞典Geotech AB公司成立于1970年,由Peter Ortendahl和他的同伴們組建,公司的理念是使巖土工程部門的工作變得簡單,以及將好的方法應用于巖土工程勘察。Geotech目前仍然由Ortendahl家族成員經營。目前,該公司是探頭、鉆機以及其它巖土工程原位測試設備優(yōu)選制造商。
它的產品支持著探測技術,例如CPT、旋轉沖擊探測、重量探測、十字板試驗、孔壓監(jiān)測以及電子水準測量。
Geotech AB公司被認為電子CPT/CPTU以及SCPT領域的技術。探測過程中,無線探頭不斷將數(shù)據(jù)發(fā)送到地面,探測結果以圖形的形式實時顯示在操作者的電腦屏幕上。數(shù)據(jù)自動存儲在電腦中以及探頭的備份存儲器中,用于將來做分析。
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