旋压入土式静力触探机制研究  

On mechanism of rotary cone penetration test

作　　者：宋玲[1,2] 刘奉银[1] 李宁[1] 

机构地区：[1]西安理工大学岩土工程研究所,西安710048 [2]石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子832000

出　　处：《岩土力学》2011年第S1期787-792,共6页Rock and Soil Mechanics

基　　金：国家自然科学基金项目(No.50879068);国家自然科学基金创新群体项目(No.40821001);中科院寒区旱区与环境研究所冻土工程国家重点实验室资助项目(No.SKLFSE-ZY-03)

摘　　要：由于现有静力触探机械设备提供的动力有限,使得静力触探技术无法应用于较硬土层或较深土层中(应力较高)。保证探头顺利平稳地探入较硬土层,是触探技术应用于硬土层的前提条件。通过对旋压式触探时探头上的受力进行分析,推导了不考虑侧壁摩擦力的旋压式触探的总锥尖阻力和扭矩的理论模型,同时也推导了用旋压式触探测试成果计算锥土间摩擦系数的数学模型,并在室内旋压式触探仪上进行相应的试验,试验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且试验结果表明:对同一土体制成不同含水率、干重度的试样进行相同的探入速度和旋转速度下的旋压式触探,所得的扭矩与总锥尖阻力呈线性关系。根据数学模型计算的锥土间摩擦系数要比土体的内摩擦系数大得多,但两者具有较明显的一致性。结合土层的各向异性的特点、锥土间的摩阻力的存在等因素分析了旋压式触探方式能够降低总锥尖阻力的原因。由于现有静力触探机械设备提供的动力有限,使得静力触探技术无法应用于较硬土层或较深土层中(应力较高)。保证探头顺利平稳地探入较硬土层,是触探技术应用于硬土层的前提条件。通过对旋压式触探时探头上的受力进行分析,推导了不考虑侧壁摩擦力的旋压式触探的总锥尖阻力和扭矩的理论模型,同时也推导了用旋压式触探测试成果计算锥土间摩擦系数的数学模型,并在室内旋压式触探仪上进行相应的试验,试验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且试验结果表明:对同一土体制成不同含水率、干重度的试样进行相同的探入速度和旋转速度下的旋压式触探,所得的扭矩与总锥尖阻力呈线性关系。根据数学模型计算的锥土间摩擦系数要比土体的内摩擦系数大得多,但两者具有较明显的一致性。结合土层的各向异性的特点、锥土间的摩阻力的存在等因素分析了旋压式触探方式能够降低总锥尖阻力的原因。

关 键 词：岩土工程 工程勘察 触探试验 室内试验 总锥尖阻力 

分 类 号：P634.1[天文地球—地质矿产勘探] TU45[天文地球—地质学]