[发明专利]一种基于球型全流孔压触探贯入仪及其固结系数评价方法

权利要求书

1.一种基于球型全流孔压触探贯入仪，其特征在于：该贯入仪上部为孔压静力触探探杆(5)，在孔压静力触探探杆(5)的下部连接转换头(6)，在转换头(6)的下部连接全流触探探杆(4)，在全流触探探杆(4)的下部连接全流触探球型探头(1)；在全流触探球型探头(1)中沿横向的圆周设有多个孔压传感器(2)，该孔压传感器(2)外有孔压过滤环(3)；在孔压静力触探探杆(5)底端与转换头(6)的连接处设有一个孔压传感器(2)，该孔压传感器(2)外有孔压过滤环(3)；

在所述的全流触探球型探头(1)上，孔压传感器(2)一共九个，其中全流触探球型探头(1)底部一个，沿横向的最大圆周设有四个，沿横向的最大圆周与底部之间的中部表面四个；

在所述的全流触探球型探头(1)上，沿横向的最大圆周的四个孔压传感器(2)外设有一个孔压过滤环(3)，在沿横向的最大圆周与底部之间的中部表面的四个孔压传感器(2)外设有一个孔压过滤环(3)，将孔压传感器(2)包裹。

2.根据权利要求1所述的基于球型全流孔压触探贯入仪，其特征在于：全流触探球型探头(1)直径为60mm，全流触探探杆(4)直径为20mm，长度为200～300mm，孔压静力触探探杆直径35.7mm。

3.一种如权利要求1所述的基于球型全流孔压触探贯入仪的固结系数评价方法，其特征在于：该评价方法具体如下：

1).在试验前需要将孔压过滤环(3)在装满甘油的容器中，并且在100kPa～120kPa的真空压力下饱和24h以上；

2).孔压过滤环(3)在甘油的容器中完全饱和后安装在全流触探球型探头(1)和孔压静力触探探杆(5)底端，将全流触探球型探头(1)在15mm/s～25mm/s的速度下连续贯入，到达需要评价深度土的固结系数位置停止贯入，通过球型全流触探贯入仪上的孔压传感器(2)监测孔隙水压力消散数据；

3).当孔隙水压力消散到超孔隙水压力的50％～80％以上后，则可以继续进行下一个点的测试；

4).将通过孔压静力触探探杆(5)下端部的孔压传感器(2)、全流触探球型探头(1)的孔压传感器(2)测得的超孔隙水压力消散数据用公式计算出土的固结系数，评价土体的工程性质；

其中，所述的固结系数，计算公式如下：

式中：

t₅₀-孔隙水压力消散50％时的时间；

R-圆锥半径；

I_r-刚度指数；

T₅₀-无量纲时间因素；

全流触探土的固结系数计算公式：

式中：

D_b-全流触探球型探头直径；

d-全流触探探杆直径；

I_r-刚度指数；

t_max-孔隙水压力达到最大值的时间；

t₅₀-孔隙水压力消散50％时的时间。