[发明专利]探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头

说明书

本发明提供了一种探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头，包括电阻率静力触探探头，所述电阻率静力触探探头的尾部通过转接处连接转动膜界面探头，所述转动膜界面探头包括与所述转接处连接的壳体，所述壳体的中间设置有用于穿过CPTU复合电缆的CPTU电缆预留通道，所述CPTU电缆预留通道两侧设置有U型的气体通道，所述U型的气体通道的一端为用于输入循环载气的进气管，另一端为出气管，所述壳体的一侧设置有连通所述出气管的进气口，所述进气口处设置有气体渗透膜，所述进气口的底部设置有加热模块。本发明克服了传统膜界面探头忽略岩土工程特性的缺陷，提高了测试精度，可有效反映场地污染物浓度分布。

技术领域

本发明涉及静力触探探头与一种气渗性探头的结合，属于环境岩土工程领域，尤其涉及一种探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头。

背景技术

土地是不可再生资源，也是社会经济发展的基础。21世纪以来，随着我国经济的快速发展，土地承受的环境压力越来越大，工业搬迁遗留的污染场地不断涌现，防治土壤和地下水污染已成为我国环境保护工作的重要任务之一，其中污染场地调查与评价则是防治工作的前提和基础，显得尤为重要。了解场地污染物种类、浓度与空间分布范围以及污染场地岩土工程特征等信息，为后续场地调查和修复方案制定提供科学依据。常规的场地调查工作包括钻探、土壤样品取样、筛选、地下水监测井安装和采样、实验室分析等。工作量大，详细的场地调查需要较多的时间和费用。污染场地原位测试技术则可快速有效确定污染范围。但传统的污染场地原位测试技术-膜界面探测器，在探测污染物的同时忽略了场地岩土工程特性的差异对其测试结果造成的影响，从而使分析结果精确度较差，难以满足相关研究和后续设计需要。因此提高场地原位测试技术与设备以便准确勘测地表下污染物浓度与位置十分必要。

发明内容

发明目的：针对以上需求，本发明提出一种探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头，本发明是采用气渗性探头与传统静力触探探头（CPTU）结合，实时读取地下污染物浓度信息与场地原位岩土特性参数，通过后期数据修正可提高对污染场地地下挥发性有机物的探测精度，同时提供污染场地岩土工程特性，从而快速精确确定污染物的总浓度(半定量)和空间分布，为污染场地修复方案的制定以及污染场地的再利用提供支持。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头，包括电阻率静力触探探头，所述电阻率静力触探探头的尾部通过转接处连接转动膜界面探头，所述转动膜界面探头包括与所述转接处连接的壳体，所述壳体的中间设置有用于穿过CPTU复合电缆的CPTU电缆预留通道，所述CPTU电缆预留通道两侧设置有U型的气体通道，所述U型的气体通道的一端为用于输入循环载气的进气管，另一端为出气管，所述壳体的一侧设置有连通所述出气管的进气口，所述进气口处设置有气体渗透膜，所述进气口的底部设置有加热模块。

所述的探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头，所述电阻率静力触探探头包括一个锥头和与所述锥头连接的侧壁摩擦筒，所述侧壁摩擦筒里面安装有变形柱、侧壁摩擦力传感器、锥尖传感器、孔隙水压力传感器；所述锥头与所述侧壁摩擦套筒之间设置有过水盲道连接所述的孔隙水压力传感器，所述过水盲道的入口处设置有过滤环，所述侧壁摩擦筒的另一端连接电阻率测量装置，所述电阻率测量装置包括铜质环式四电极，每电极之间采用绝缘塑料进行隔离。

所述的探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头，所述的CPTU电缆预留通道的孔径为19mm，长度为40cm；CPTU复合电缆的直径为10mm，长度为30m。

所述的探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头，所述的进气管和出气管的直径均为0 .5cm，进气管的长度为40 .0cm，出气管的长度为50 .0cm。

所述的探测污染土体中挥发性有机物浓度与岩土工程特性的探头，所述的气体渗透膜采用圆形气体渗透复合膜，其直径为2cm,膜的筛孔直径为10-4微米。