孔压静力触探

摘要： 孔压静力触探试验(CPTU)是目前使用最为广泛的原位测试方法之一,但CPTU不能原位测量土体最基本的指标——密度。密度孔压静力触探试验(DCPTU)是把核子密度仪结合到孔压静力触探系统中,贯入过程中可以同时测量锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力和密度的一种新型原位测试方法。本文首先介绍了DCPTU的试验装置和密度测试理论;然后通过与室内试验结果对比评价了利用DCPTU测量砂土、黏土、填土地层以及海底淤泥的密度的可靠性,分析了非均质地层中DCPTU测量密度与真实密度的区别、并提出了真实密度剖面的推求方法;然后综述了DCPTU在判别软弱夹层、评价砂土的液化势、检验地基处理效果、检测块状填土中的空隙、调查浮泥层的厚度和密度分布等方面的工程应用;最后展望了DCPTU在工程勘察中的发展趋势和应用前景。

摘要： 考虑到孔压静力触探(CPTU)能够同时获取静力触探(CPT)及孔隙水压力测试结果,结合济宁徐州高速公路液化场地CPT和CPTU测试资料,采用我国规范法、通用Robertson法(CPT法)和Juang法(CPTU法)对场地进行了液化评价.利用CPTU土分类图及其状态指标等值线、超孔压、归一化超孔压和新的联合图法对土体空间分布及原位状态进行了分析.结果表明:以规范法为参考时,CPT法、CPTU法分别在预测非液化、液化区域时较为准确,CPTU法在液化区域判别正确率高达96.4%;土分类图能够同时反映土体种类及所处的状态,对其密实状态进行判别,从而有效地进行液化土与非液化土的划分;归一化超孔压法及所提出的新联合图法能够有效评价土体的原位状态,为潜在液化分析提供初判或核验.

摘要： 砂土的液化势判别是岩土工程勘察的重要工作内容,目前判别砂土液化势计算方法可分为确定性计算方法和概率计算方法。本文在基于介绍液化势计算的基本原理基础上,依托某跨长江公路连接工程的静力触探数据进行砂土液化判别,分析两种方法的计算适用性和精确度。研究成果表明:①砂土的颗粒成分组成和黏粒含量对砂土的液化势影响显著,细颗粒含量越大,黏粒含量越少,其具有液化的可能性也越大;②相比于确定性计算方法,概率计算方法对黏粒含量更为敏感,且计算结果更为精细,前者计算结果更为保守。

摘要： 随着国家基建工程的不断开发,桩基越来越多的运用于基建工程中,尤其是东南沿海软弱土层较厚的地区,桩基可以有效改善建筑物和构筑物的基础条件,随之而来的问题是如何有效的对桩基的承载能力进行预测评估。文章通过对几种常见的孔压静力触探方法进行对比,并在此基础上,基于一个实际工程的桩基孔压静力触探数据,对桩基承载能力进行评估预测,并对比孔压静力触探圆锥探头的侧摩阻力修正值和锥尖阻力修正值与现场桩基的单位面积桩侧摩阻力和单位面积桩端阻力,得到了初步估算该工程桩基承载能力的经验公式参数。该方法以孔压静力触探的修正值为基础,准确性更高,工程适用性较好,操作较为简单。

摘要： 为探讨地基土体的物性参数与触探数据之间的关系,依托湖南某高速公路工程,对地基土表面施加不同等级的压力(0、20、40、60、80 kPa),固结7 d后进行孔压静力触探试验和孔压消散试验;同时,取不同压力作用后的土体进行室内固结试验、无侧限抗压试验和渗透试验。得到了不同固结压力下地基土体孔压触探参数以及孔压消散的变化规律,通过拟合建立了该地基土的压缩模量E_(s)25-50、压缩指数C_(c)、回弹指数C_(s)、不排水抗剪强度C_(u)、渗透系数等物性参数与修正锥尖阻力q_(t)之间的经验公式。

摘要： 基于GMDH神经网络,建立了地震液化场地侧向变形的预测模型,并将其结果与传统反向传播BP、遗传算法优化BP、径向基函数RBF等神经网络的预测结果进行比较.结果表明,缓坡和临空面场地中,所提模型在训练样本集的拟合相关系数分别为96.43％和93.82％,模型准确度较高.对于缓坡场地,倾斜率、液化土层厚度与侧向变形成正相关关系,震中距、平均细粒质量分数则与其成负相关关系;对于临空面场地,高度与距离长度之比、液化土层厚度与侧向变形成正相关关系,平均细粒质量分数、平均粒径与其成负相关关系.通过实际工程应用发现,所提模型的预测结果与经典的Youd简化模型结果吻合较好,由此证明了其可靠性,可在高烈度地震区工程建设中应用与推广.

摘要： 孔压静力触探(CPTU)探头在工作过程中的倾斜角度实时精确测量对土壤土力参数的准确测量具有重要意义.提出了一种利用ADXL345三轴加速度传感器测量探头倾斜角的方法,并利用卡尔曼滤波器(KF)对所测倾斜角度数据降噪处理.室内实验结果表明倾斜角的测量误差在0.3°以内,实际工程测试结果表明利用本方法所获得的倾斜角来修正测量深度后,平均深度测量偏差从2.7％减少到0.5％,有效地提升了测量的准确性.

摘要： 固结系数在评估土体工程特性方面具有重要作用,孔隙水压力是孔压静力触探技术中评价土体水平固结系数的重要指标.目前,基于孔压静力触探试验计算固结系数的方法比较费时,为了提高孔压静力触探技术在低渗透黏土中的工作效率,本文基于不完全孔隙水压力试验数据,结合早期与后期双曲线拟合法,建立孔压消散改进模型.以上海浦东新区黏土场地为例,计算得到的孔隙水压力与时间曲线截距与斜率分别为0.943和0.003,通过比较孔隙水压力计算值与试验值得到其相关系数均大于0.99.此外,对消散时间小于消除50％孔隙水压力所需时间的数据进行预测,预测结果相关系数为0.996 7,表明本文提出的孔压消散改进模型预测孔隙水压力的精确度较高,能够节约大量工程勘察时间,能有效拓展孔压静力触探试验在岩土工程勘察中的应用.

摘要： 在大坝、水库、路基等一系列的工程建设过程中,填筑料物资源可选性受限,不得不选择多种复杂的物料进行填筑施工,如何对多种复杂物料在填筑过程中的压实度评价分析成为了一大难题.在诸多检测手段中,孔压静力触探能适用于多种复杂的软土地层,本文阐述了以海外中东抽水蓄项目下库坝体填筑为例,重点介绍了在多种复杂的物料的筑坝过程中,成功将孔压静力触探法引入,并以国外Robertson在1990年提出的经典土料综合划分图为基础,进行CPTU检测数据的评估分析,实现了检测快速可靠、数据连续、再现性好等无可比拟的优点,为同类国内外工程提供了宝贵经验.

摘要： 近些年来,国内海上风电快速兴起.与其它海洋勘察手段和方法相比,孔压静力触探试验更经济、更高效、数据更可靠,得以广泛的应用,是海上风电项目中不可缺少的勘察手段.本文以近些年广东地区海上风电项目的勘察成果为基础,对使用孔压静力触探(CPTU)经验公式解译海上项目各类岩土参数的适用性进行了分析和探讨,可为同类海上项目勘察工作提供经验和借鉴.

摘要： 软土地基上进行高速公路扩建项目面临着极大的挑战,必须对新老地基土体的工程特性进行全面的评价.传统室内试验方法会对土体产生扰动,而且时间长、成本大.孔压静力触探(CPTU)技术作为一种新型的原位测试方法,可以测试锥尖阻力、侧壁摩阻力与孔隙水压力等参数,而且具有多功能、连续性、高精度等优点,在国外得到广泛的应用.采用多功能CPTU技术对京沪高速公路扩建工程新老地基土体进行原位测试,基于承载力理论与孔穴扩张理论分别解译了新老地基土体的应力历史、变形与固结特性参数.研究发现:该方法可以更准确地确定软土层的分布、厚度和深度,可为进一步分析新老路基差异沉降的计算提供科学依据,更好地指导路基拼接相互作用与地基处理的设计和施工.

摘要： 孔压静力触探测试(CPTU)能够连续地提供的锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔隙水压力等参数,可直观地反映地下土类的变化.目前,国内外已经提出了多种基于CPTU的土类戋划分方法,其中符合我国土类划分标准的只有中国实用土分类方法.本研究探讨了该实用土分类方法在工程实践中的有效性和适用性,将该方法应用于地质条件复杂的两项典型工程中,包括崇启大桥和港珠澳大桥工程.将CP-TU实用土分类与室内实验的土分类结果进行了对比分析,发现两种土分类结果具有很好的一致性,整体准确率可达90％以上.粉土可能是较难准确判别的土类之一,其准确识别仍然有待于更进一步的改进.相比之下,CPTU土分类方法比钻孔给出的土类识别结果更加精细,值得推广使用.

摘要： 利用孔压静力触探(CPTU)施工获得的总锥端阻力值是获取土层抗剪强度纵向分布规律的有效方法之一.基于南海北部神狐海域水合物上覆钙质粘土层的CPTU测试结果和室内实验数据,基于总锥端阻力经验公式确定了利用不同的室内试验进行抗剪强度参数纵向分布规律校准的经验锥头系数,并进行了上覆土层抗剪强度分布规律反演.结果表明:基于袖珍贯入仪、手动十字板、微型电动十字板及三轴不排水不固结实验校准土层不排水剪切强度的经验锥头系数分别为17.1、15.2、11.6、11.1;基于袖珍贯入实验校准得到的上覆土层不排水剪切强度偏保守,而基于不排水不固结三轴剪切实验的不排水剪切强度值则偏高,基于平均经验锥头系数预测得到的水合物上覆层抗剪强度能反映不同室内实验校准结果的平均情况,能较好地描述地层不排水抗剪强度的纵向分布规律.

摘要： 根据孔压静力触探(CPTU)测试数据进行土工程分类时,所采用的分类标准多为具有地域性的经验理论,并且需要对直接测量参数进行后处理.为提高CPTU测试场地的土工程分类效率,本文采用基于误差反向传播算法(BP)神经网络方法,在3处CPTU测试场地的基础上,建立CPTU测试参数与土分类国际标准之间的非线性模型,通过输入CPTU相关实测参数,即可快速、准确地模拟土的工程分类结果.研究表明:当BP网络模型的隐含层包含15个神经元、迭代级数为14时,模拟性能最优;建立偏最小二乘回归模型并对土分类进行预测,对比分析以BP神经网络模型的模拟精度较高;建立BP网络模型对孔压参数比Bq、土类指数Ic值展开分析,为Ic(BJ)的计算结果提供补充.

摘要： 由孔压静力触探测试(CPTU)所提供的锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔隙水压力等参数能直观地反映地下土类的变化,因此土类划分是CPTU的主要工程应用之一.目前,国内外基于CPTU的土类划分发展出了许多不同的方法,这些方法对于国内工程场地土类划分的有效性尚未得到验证.本研究以港珠澳大桥主体工程岛隧工程为例,采用2台辉固的Seacalf设备和1台四航院的Roson设备对场地进行了CPTU贯入试验,选择六种CPTU土分类方法进行了该工程场地的土类划分.同时在CPTU测试孔附近进行了平行钻孔取样和室内实验,根据室内钻孔资料判别地下土体的工程分类.将CPTU与室内实验的土分类结果进行了对比分析,发现未经过上覆应力修正的土分类图判别准确率较低,但整体准确率也可达到80％左右;经过应力修正的归一化土分类图能够提供更为准确的土类判别结果,然而所给出的土类分区与实际土分类数据点存在一定的不符,且并未给出各类土所一一对应的土类分区,导致准确率被高估;而经过由国内实验资料修正的中国CPTU实用土分类方法能够提供最为精细且准确的土类判别结果,整体准确率达到90％以上.

摘要： 孔压消散类型可分为标准消散类型和非标准消散类型.而在非标准消散类型中,探头贯入引起的孔隙水压力消散不是直接减小,而是先上升一段时间至最大值,然后再下降至静水压力.以江苏靖江垃圾填埋场土-膨润土隔离墙为试验工程,针对隔离墙中的非标准消散类型,采用孔压静力触探技术(CPTU)评价隔离墙的固结渗透性能.研究表明采用修正的t50m替代t50能较准确地评价土-膨润土隔离墙的固结渗透性.CPTU技术中通过Chai方法得出的固结系数值与室内实验结果非常吻合.Elsworth和Lee方法评价得出渗透系数为0.45～6.27×10-8 cm/s,小于设计标准10-7 cm/s.室内试验测试渗透系数值也得出相同结论,因此,经土-膨润土改良后的土-膨润土隔离墙满足隔离效果.

摘要： 三亚新机场项目为中国海南省计划,拟于三亚市红塘湾建成的一座总面积达28平方公里的大型海上机场项目.项目的建设对于海南省发挥作为"海上丝绸之路"战略支点的重大作用,推动海南省经济高速发展具有重要意义.项目填海造岛工程的现场勘测采用海洋CPTU技术.CPTU技术作为国内外普遍使用的原位测试手段,能够有效评价土体的工程特性,但其在国内海洋工程方面仍缺乏使用经验.本文利用自主研发的CPTU设备,对三亚新机场填海造岛工程进行海上CPTU试验.结合该地区相关现场勘察及室内土工试验数据对实验结果进行分析,认为CPTU技术作为一种较为成熟的海洋原位测试技术,能够较好地应用于海洋工程实践,且具有很好的指导意义.

摘要： 三亚新机场项目为中国海南省计划,拟于三亚市红塘湾建成的一座总面积达28平方公里的大型海上机场项目.项目的建设对于海南省发挥作为"海上丝绸之路"战略支点的重大作用,推动海南省经济高速发展具有重要意义.项目填海造岛工程的现场勘测采用海洋CPTU技术.CPTU技术作为国内外普遍使用的原位测试手段,能够有效评价土体的工程特性,但其在国内海洋工程方面仍缺乏使用经验.本文利用自主研发的CPTU设备,对三亚新机场填海造岛工程进行海上CPTU试验.结合该地区相关现场勘察及室内土工试验数据对实验结果进行分析,认为CPTU技术作为一种较为成熟的海洋原位测试技术,能够较好地应用于海洋工程实践,且具有很好的指导意义.

摘要： 三亚新机场项目为中国海南省计划,拟于三亚市红塘湾建成的一座总面积达28平方公里的大型海上机场项目.项目的建设对于海南省发挥作为"海上丝绸之路"战略支点的重大作用,推动海南省经济高速发展具有重要意义.项目填海造岛工程的现场勘测采用海洋CPTU技术.CPTU技术作为国内外普遍使用的原位测试手段,能够有效评价土体的工程特性,但其在国内海洋工程方面仍缺乏使用经验.本文利用自主研发的CPTU设备,对三亚新机场填海造岛工程进行海上CPTU试验.结合该地区相关现场勘察及室内土工试验数据对实验结果进行分析,认为CPTU技术作为一种较为成熟的海洋原位测试技术,能够较好地应用于海洋工程实践,且具有很好的指导意义.

摘要： 三亚新机场项目为中国海南省计划,拟于三亚市红塘湾建成的一座总面积达28平方公里的大型海上机场项目.项目的建设对于海南省发挥作为"海上丝绸之路"战略支点的重大作用,推动海南省经济高速发展具有重要意义.项目填海造岛工程的现场勘测采用海洋CPTU技术.CPTU技术作为国内外普遍使用的原位测试手段,能够有效评价土体的工程特性,但其在国内海洋工程方面仍缺乏使用经验.本文利用自主研发的CPTU设备,对三亚新机场填海造岛工程进行海上CPTU试验.结合该地区相关现场勘察及室内土工试验数据对实验结果进行分析,认为CPTU技术作为一种较为成熟的海洋原位测试技术,能够较好地应用于海洋工程实践,且具有很好的指导意义.

摘要： 多功能孔压静力触探孔压过滤环清洗液质量百分比为：高级脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：1.00％～3.00％；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺： 0.50％～3.00％；乙二胺四乙酸二钠(EDTA)：1.00％～3.00％；有机硅：4.00％～10.00％；乙二醇： 5.50％～14.00％。余量为水。采用洁康牌CD-3800A家用小型超声波清洗器完成孔压静力触探孔压过滤环的清洗，向超声波清洗器内注入水，再加入少量清洗液，放入需要清洗的孔压过滤环，常温常压，五次清洗，清洗时间依次为480s、380s、280s、180s、90s，每次清洗的孔压过滤环数量不应超过10个。本产品使用过程中无任何污染环境的现象发生，采用该套清洁设备，具有省力、高效、环保等特点，为原位孔隙水压力静力触探工程实践提供有力的清洁工具。

摘要： 本发明公开了一种孔压静力触探海底土层划分方法及系统，涉及一种土层划分领域。目前的分层方法在CPTU指标的选取上有较大的主观性，分层结果不很准确。本发明包括步骤：获取原始指标数据、数据处理、降维处理、聚类；在K均值聚类判层方法基础上，使用自编码器对投入聚类的海底孔压静力触探指标进行降维，去除冗余特征，优化特征间的权重，对得到的特征子集进行K均值聚类，发现聚类分层结果的轮廓系数等聚类评价指标都大为提高；本技术方案利用自编码器结合K均值聚类，海底土层分界面的准确度高，且土类个数、结果展示能够直观表现。

摘要： 本发明公布了一种两级组合锥头孔压静力触探贯入装置，该装置的最上端为螺纹接头(1)，螺纹接头(1)的下端与探杆(2)的上端相连，探杆(2)的下端与环形探头(3)的上端连接，环形探头(3)的下端与侧壁摩擦筒(4)的上端连接，侧壁摩擦筒(4)的下端连接有圆锥探头(7)，且在侧壁摩擦筒(4)和圆锥探头(7)之间固定有孔压过滤环(6)，在侧壁摩擦筒(4)下端的内部设有孔隙水压力传感器(5)，在探杆(2)内部设有数模转换器(8)，数模转换器(8)通过同轴电缆(9)传递信号和数据。该贯入装置用于识别砂土胶结特性，具有有快捷、经济、易操作、准确率高等优点，为识别砂土胶结特性提供强有力的检测工具。

摘要： 多功能孔压静力触探孔压过滤环清洗液质量百分比为：高级脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：1.00％～3.00％；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺：0.50％～3.00％；乙二胺四乙酸二钠(EDTA)：1.00％～3.00％；有机硅：4.00％～10.00％；乙二醇：5.50％～14.00％。余量为水。采用洁康牌CD-3800A家用小型超声波清洗器完成孔压静力触探孔压过滤环的清洗，向超声波清洗器内注入水，再加入少量清洗液，放入需要清洗的孔压过滤环，常温常压，五次清洗，清洗时间依次为480s、380s、280s、180s、90s，每次清洗的孔压过滤环数量不应超过10个。本产品使用过程中无任何污染环境的现象发生，采用该套清洁设备，具有省力、高效、环保等特点，为原位孔隙水压力静力触探工程实践提供有力的清洁工具。

摘要： 本发明提供一种用于粉土地层的海洋孔压静力触探连续贯入装置及方法，可以通过较小液压千斤顶系统与较大液压千斤顶系统两者之间进行配合，分别带动其对应的活塞杆以下降探杆和孔压静力触探的探头以实现探头连续贯入至粉土地层；当内侧活塞杆到达底部后，通过切换使得外侧液压千斤顶的外侧活塞杆下降带动探杆和孔压静力触探探头贯入，同时令内侧液压千斤顶的内侧活塞杆同时上升；在外侧活塞杆到达底部后，内侧活塞杆同时上升至顶部，进而再次循环带动探杆贯入，可以实现探杆始终处于往下贯入状态，实现了孔压静力触探探头以恒定速率连续贯入地层，突破了传统孔压静力触探作业时，贯入不连续，存在较长时间间断的情况。

摘要： 本发明提供一种基于XGBoost的孔压静力触探数据的土层量化分层方法、装置、设备以及介质，所述方法包括如下步骤：S1、孔压静力触探数据和土层分类信息的收集与整理；S2、原始静探数据的转换；S3、采用一组调试后的最优超参数建立孔压静力触探土层量化分层XGBoost预测模型；S4、对土层量化分层XGBoost预测模型进行训练；S5、运用已完成训练的土层量化分层XGBoost预测模型对另一场地的土层类型进行预测，采用softprob目标函数以输出土层对应各土类的概率；S6、确定划分精度，对分层结果进行并层处理，最终得到土层量化分层结果。本发明能快速建立孔压静力触探数据与土层类别的定量关系，实现快速精确分类，避免了传统土层分类方法的主观性，并能量化土层分类的不确定性。

摘要： 本发明是一种用于桩基性能测试的新型孔压静力触探装置，包括信号装置、振弦式应变计、力传感器、千斤顶、滤波器、振弦式压力传感器、圆锥探头。信号装置固定于摩擦套筒内部，电缆穿过探头上部与地面处的采集系统连接；橡胶软管一端连接千斤顶缸体，另一端从探头上部穿出与外部的加压系统相连；振弦式应变计对称地安装在摩擦套筒内壁上，力传感器固定于摩擦套筒下部两侧对称的位置；摩擦套筒下部两侧连接有两个滤波器；振弦式压力传感器安装于千斤顶的底部；圆锥头直杆部分装于摩擦套筒内，钢杆可上下自由移动。本发明可测得贯入过程中的锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力，同时能够更好地研究桩基工作过程中桩端的承载特性。

摘要： 本发明公开了一种孔压静力触探海底土层划分方法及系统，涉及一种土层划分领域。目前的分层方法在CPTU指标的选取上有较大的主观性，分层结果不很准确。本发明包括步骤：获取原始指标数据、数据处理、降维处理、聚类；在K均值聚类判层方法基础上，使用自编码器对投入聚类的海底孔压静力触探指标进行降维，去除冗余特征，优化特征间的权重，对得到的特征子集进行K均值聚类，发现聚类分层结果的轮廓系数等聚类评价指标都大为提高；本技术方案利用自编码器结合K均值聚类，海底土层分界面的准确度高，且土类个数、结果展示能够直观表现。

摘要： 本实用新型提供一种用于粉土地层的海洋孔压静力触探连续贯入装置，可以通过较小液压千斤顶系统与较大液压千斤顶系统两者之间进行配合，分别带动其对应的活塞杆以下降探杆和孔压静力触探的探头以实现探头连续贯入至粉土地层；当较小液压千斤顶系统的内侧活塞杆到达底部后，通过切换使得较大液压千斤顶系统对应的外侧液压千斤顶的外侧活塞杆下降带动探杆和孔压静力触探探头贯入，同时令内侧液压千斤顶的内侧活塞杆同时上升；在外侧活塞杆到达底部后，内侧活塞杆同时上升至顶部，进而再次循环带动探杆贯入，可以实现探杆始终处于往下贯入状态，实现了孔压静力触探探头以恒定速率连续贯入地层。

摘要： 本实用新型公开了一种可视化两级组合锥头孔压静力触探贯入装置，包括第一探头、摩擦管和第二探头，摩擦管分别与第一探头、第二探头相连，第一探头不与摩擦管连接的一端设置透明部，透明部内设置摄像头，摄像头与数据采集接收器相连。第一探头的外表面设置喷水帷幕，喷水帷幕通过导水管与水箱相连。第一探头为圆锥形。第二探头为圆台形。摩擦管为圆柱形。本实用新型第一探头不与摩擦管连接的一端设置透明部，透明部内设置摄像头，能够360度全景摄像，提供可视化实时土层情况，直观验证砂土胶结特性；设置喷水帷幕，能够根据使用需要，及时清洗第一探头或者润湿作业土地；使用方便快捷，经济易操作，准确率高。