由静力触探模拟试验分析贯入机理

静力触探探头贯入土中的破坏机理主要有两类。一类是剪切破坏,采用承载力理论分析;一类是孔穴扩张理论。有许多文献资料,对此作了理论分析。为了实际观察探头在砂土中和粘土中贯入过程中的破坏机理,进行了半锥探头的贯入模拟试验,选用砂及蜡状材料分别作为砂土和粘土的模拟材料,半锥探头紧贴玻璃面贯入。在模拟材料中埋置了标志点及标     

较硬地层中旋进触探技术应用可行性研究

为了突破由于静力触探机械动力不足而使触探技术无法应用到较硬土层或软岩的限制,对墙体砌块试样用角片式探头在室内旋进式触探仪上进行不同探入速度和旋转速度控制条件下的试验,以模拟较硬地层的旋进式触探试验。测试所得的轴向压力和扭矩值随探入深度的变化可分成3个阶段：初探段、上升段和平稳段。对试验结果进行比较分析,证实了将圆锥探头单纯地压入岩土体的方式,改变为具有切削功能的探头,被旋转压入岩土体的探入方式能在现有机械设备的探入动力条件下实现探头在较硬土层及软岩中探入。从理论和室内试验两方面验证了探入方式的改变是确保探头在坚硬黄土、冻土及软岩地区顺利平衡地探测的有效措施。     

指令率定系数标定供桥电压法在静探中的应用

静力触探采用了自动记录仪,方便了野外工作,但室内资料整理的工作量增加了,且触探曲线的失真现象较严重。本文提出了一种探头率定的新方法,意图是使探头的率定系数成一个特定的整数,并使两桥探头的两个率定系数匹配成1％的关系,以便从触探曲线图上直接读出贯入阻力、划分砂土或粘性土。文中还根据资料的分析和累积,提出了按触探贯入阻力q_c、f_s、摩阻比R_f的结合q_c和f_s的曲线组的关系和线型,进一步划分土类确定的土的名称。     

上海地区晚更新世末期暗绿色亚粘土及上部全新世土层的双桥探头触探曲线线型特征与贯入阻力值的变化规律

本文试图根据土层的工程地质特征与静力触探贯入阻力变化之间的内在联系,寻求能代表上海地区晚更新世末期暗绿色亚粘土及上部全新世土层的双桥探头触探曲线线型特征和贯入阻力值的变化规律,作为利用静力触探直测图象较确切地划分土层、确定土名及其特征的地区性解释标志。     

静力触探探杠的改进

静力触探,即在静力作用下,将探杆压入土层,利用探头内的阻力传感器,通过电子测量仪,将探头进入土中的贯入阻力反映和记录下来。贯入阻力的大小与土层性质有关,通过贯人阻力的变化情况,即可了解土层性质。静力触探具有速度快,精度高,不受扰动影响,便于电算等优点。但它需要用八芯电缆线将阻力信号转变成电信号,进行传递。八芯电缆线串入探杆中,给安装和携带探杆带来不便。     

深海浅表层沉积物不排水剪切强度的多探头原位测试系统及评价方法研究

海洋工程建设已步入深海,但与之匹配的浅表层沉积物不排水剪切强度原位测试技术尚不成熟。为此,本文开发了可用于评估深海浅表层沉积物土力学性质的多探头原位测试系统,包括锥形触探仪、球形贯入仪和十字板剪切仪,可实现对深海沉积物土力学性质的快速、准确和智能化评价。进一步,通过CEL大变形数值模拟和足尺土工模型试验确定锥形触探仪的锥尖阻力系数,基于离心模型试验给出球形贯入仪的贯入阻力系数,从而完善深海浅表层沉积物不排水剪切强度的评价方法;在此基础上,探讨3种特定仪器各自适合的强度测试区间。结果表明:对于深海浅表层沉积物不排水剪切强度的评估,锥形触探仪和球形贯入仪的阻力系数建议分别取值为9.5和11.1。     

旋压入土式静力触探机制研究

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     

一种静力触探模型箱试验装置的研制及其试验研究

设计了一套静力触探模型箱试验装置,该装置可以在模型箱水平面内任意位置进行贯入试验,贯入速率在一定范围可控,贯入倾角可调节。将该装置用于TJ-1模拟月壤静力触探力学特性的研究,试验结果表明：地基表层模拟月壤发生刺入剪切破坏;贯入阻力随贯入深度的增加而增加;探杆周围同一深度处土体的水平土压力表现出轴对称特征,其值在探头靠近土压力盒过程中逐渐增大至最大值,后随探头远离土压力盒又逐渐减小至0,且不同深度土体水平土压力峰值随贯入深度增加而增大;贯入点正下方土体的垂直土压力随贯入深度的增加而增加,主要影响范围约为距探头200 mm处。基于以上试验研究,表明该模型箱的设计是合理的,且TJ-1模拟月壤力学特性的研究成果能够为将来涉及到TJ-1模拟月壤的航天试验提供必要的技术参考。     

静力触探在工程地质中的应用及触探公式的建立

本文从实际资料出发,对静力触探在生产效能、适用条件等方面作了比较系统的总结;同时从探头贯入阻力与地基承载力之间的关系出发,通过较多的资料和一系列的数学演算,在传统的公式基础上,建立了评价粘性土及砂性土允许承载力的数学模型(公式)。     

孔隙水压力静力触探动态贯入过程的有限元模拟

孔隙水压力静力触探作为一种新型的土体勘测技术已被广泛应用,但是,其机理的研究尚存在很大的不足。笔者系统分析了孔压触探的贯入特征,提出了“孔隙水压力体积基准值”的概念,借此推导出用土体体积变形量计算超孔隙水压力的公式。在此基础上,用轴对称有限单元法模拟探头的动态贯入过程,揭示应力－应变的变化特征,寻找超孔隙水压力生成与消散的规律,对孔压触探的机理进行了研究。     

探测冰盖和多年冻土层的融冰探头研发

The exploration of ice sheets by melting vertical holes into the ground has some tradition in terrestrial glaciology. Such probes have been used since the 1960's to investigate the vertical structure of the ice in Greenland and Antarctica and in alpine glaciers. In this paper we look into the possibility to develop similar devices for use on extraterrestrial icy bodies, like e.g. the polar areas on Mars or the icy satellites of the outer solar system. We report on some basic experiments performed in the cryo-vacuum laboratory of the Space Research Institute of the Austrian Academy of Sciences, Graz. In these experiments the penetration of a simple melting probe into compact and porous water ice (with a snow-like texture) was monitored, both under vacuum conditions and under air pressure. The observed penetration speeds for a given power supply are compared with a simple mathematical model. We conclude that a miniature melting probe with small overall dimensions and a reasonable power demand could well be part of the payload of a future planetary mission, for example to the poles of Mars. Such missions are currently under discussion in several space agencies. Moreover such probes could also e? ectively be used in terrestrial environments. A possible design is presented at the end of the paper.     

长春地区老黏土地基承载力确定方法的探讨

老黏性土工程实践经验较多,根据其他省市地区的成熟经验,用数理统计法确定老黏性土地基承载力可根据土的室内土工试验物理力学性质指标孔隙比、液性指数查表求得,还可根据原位测试静力触探指标和标准贯入试验指标确定.本次试验利用这些成熟经验,通过分析土工试验、原位测试指标与静载试验测得的地基承载力的对应关系,总结出用土工试验物理力学性质指标、原位测试静探指标计算老黏性土地基承载力的经验公式和经验表.     

关于利用系统论方法设计金刚石钻头的分析研究

地质钻探工程是个复杂的系统工程,金刚石钻头设计是个复杂的系统。俄罗斯技术科学博士Скоромных В. В.教授等使用系统论方法设计表镶金刚石钻头,以机械钻速为目标函数,以钻头切入岩石深度为切入点,建立了相关的数学模型,编制了程序,进行了计算机模拟,可以比较直观地看到金刚石在孔底的工作情况和钻头破碎岩石的过程,对于深入研究孔底岩石破碎过程机理和判断金刚石钻头设计的合理性及其对钻探技术经济指标的作用,具有一定的实际意义。     

射弹在岩石介质中的侵彻实用计算方法

根据岩石（混凝土）类材料在射弹侵彻时所产生的变形和破坏现象,考虑靶体材料的可压缩性,建立靶体材料变形的数学模型,得出射弹在靶体中侵彻时所受的阻力,再根据牛顿运动定律建立射弹的运动方程,用增量方法求解方程,得到弹体侵彻过程中的参数及侵彻深度。与经验公式相比较,说明该方法具有实用性和可靠性。     

现代多功能孔压静力触探及在软土地区测试要点

简要分析了我国CPT技术与国际CPT技术的差距,介绍了现代多功能CPTU测试系统、应用于CPT的传感器技术的发展、现代多功能CPTU技术的优势及SCPTU、RCPTU、VisCPT技术的新应用。同时,分析了软土地区多功能CPTU测试技术要点,包括测试计划的制定、孔压系统的饱和与标定、测试精度的保证、负值的分析及探头的保养等问题。     

初析静力触探判别液化对标准贯入试验的优越性

结合7个勘察场地的标准贯入和静力触探原位测试数据,应用数理统计原理和方法对二者进行比较分析,得出用静力触探试验判别地基土液化的均方差和变异系数等均优越于标准贯入试验。     

岩石细观统计渗流模型研究(Ⅱ)：实例分析

进一步分析了第Ⅰ部分中提出的岩石细观统计渗流模型[1]。讨论了由细观统计渗流模型得到岩石宏观渗透系数的方法。为了利用细观统计渗流模型对岩石损伤破坏过程中的渗透性演化进行分析,引入了各向异性损伤模型,用以对岩石的细观损伤和裂纹的扩展过程进行力学分析,并讨论了细观统计渗流模型与各向异性损伤模型的联合分析方法。对Lac du Bonnet花岗岩损伤过程中的渗透性演化进行了计算分析和验证。结果表明,细观统计渗流模型可以较精确地描述裂纹充分贯通前岩石渗透性的演化。     

岩石细观统计渗流模型研究(II):实例分析

进一步分析了第I部分中提出的岩石细观统计渗流模型[1]。讨论了由细观统计渗流模型得到岩石宏观渗透系数的方法。为了利用细观统计渗流模型对岩石损伤破坏过程中的渗透性演化进行分析,引入了各向异性损伤模型,用以对岩石的细观损伤和裂纹的扩展过程进行力学分析,并讨论了细观统计渗流模型与各向异性损伤模型的联合分析方法。对Lac du Bonnet花岗岩损伤过程中的渗透性演化进行了计算分析和验证。结果表明,细观统计渗流模型可以较精确地描述裂纹充分贯通前岩石渗透性的演化。