本发明涉及岩土工程测试
技术领域：
，尤其是一种微型动探仪及测试方法。
背景技术：
：目前在房屋建筑、道路工程、市政工程及水利工程等工程的施工中，一般均进行动力触探试验，动力触探试验是岩土工程勘察中非常重要的现场测试手段。动力触探仪是利用其落锤自由下落所产生的动能通过贯入杆传递到锥头，使锥头克服土体的阻力贯入到土体中，根据打入土中的阻抗大小判别土层的性质变化，可以对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土进行工程性质评价。但常用的动力触探仪在使用过程中存在如下缺陷：重量大、不易操作、劳动强度大，且触探指标的精确度难以得到保证，提供的数据往往误差较大。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于，提供一种微型动探仪及测试方法，携带方便、操作简单，能够提高动力触探试验的精度。为解决上述技术问题，本发明提供一种微型动探仪，包括：探头1，探杆2，锤座3，导杆4，可更换落锤5和盖片6；从下到上依次为探头1、探杆2、锤座3、导杆4、可更换落锤5和盖片6，探头1、探杆2、锤座3和导杆4为一个不可拆卸的成体，可更换落锤5在导杆4上自由滑动，盖片6和导杆4通过螺纹连接。优选的，探头1为高10mm、锥角为60°的圆锥体。优选的，探杆2为高10mm、直径为16mm的圆柱体。优选的，锤座3为高20mm、直径为50mm的圆柱体。优选的，导杆4为高165mm、直径为16mm的圆柱体，顶端5mm有螺纹。优选的，落锤5为高60mm、内径为20mm的圆环，上挡板为高5mm、外径为40mm与导杆4顶端相配合的圆形螺母。相应的，一种微型动探仪的测试方法，包括如下步骤：(1)用试模制备好试样，整平试样表面，并记录试样高度；(2)根据被测试样的软硬程度，选择合适的落锤，将落锤装入探杆；(3)将圆锥头对准要检测的土样表面，并确保探杆与土样表面垂直；(4)将落锤提升至上挡板，然后松手使落锤自由下落；(5)当探杆进入试样20mm时，取出探杆，并记录此时落锤的击数；测试结束，整理仪器设备；(6)进行平行试验；对同一试样的不同位置进行动探测试，要求两次试验所得击数的差值不超过两者平均值的5％；(7)整理分析试验数据。优选的，步骤(1)中，试模内径152mm，高度170mm，垫块厚度50mm。本发明的有益效果为：本发明的动探仪体积小，携带方便；操作简单，可快速得到测试结果；可在现场试验条件下进行多组测试，减少试验误差，提高试验精度。附图说明图1为本发明的结构示意图。其中，1、探头；2、探杆；3、锤座；4、导杆；5、可更换落锤；6、盖片。具体实施方式如图1所示，一种微型动探仪，包括探头1，探杆2，锤座3，导杆4，可更换落锤5和盖片6；从下到上依次为探头1、探杆2、锤座3、导杆4、可更换落锤5和盖片6，探头1、探杆2、锤座3和导杆4为一个不可拆卸的成体，可更换落锤5在导杆4上自由滑动，盖片6和导杆4通过螺纹连接。探头1为高10mm、锥角为60°的圆锥体。探杆2为高10mm、直径为16mm的圆柱体。锤座3为高20mm、直径为50mm的圆柱体。导杆4为高165mm、直径为16mm的圆柱体，顶端5mm有螺纹。落锤5为高60mm、内径为20mm的圆环，上挡板为高5mm、外径为40mm与导杆4顶端相配合的圆形螺母。微型动探仪的尺寸结构参考了轻型动力触探仪的相关构造，上述尺寸是通过试验确定的优选尺寸，该尺寸在满足测试要求的情况下同时具有便携易操作的优点。落锤的质量和尺寸分别为：148g、305g、444g；三种落锤的高度均为60mm，内径均为20mm，148g落锤外径为30mm，305g落锤外径为35mm，444g落锤外径为40mm。选择这三种规格的落锤是为了测试不同类型的试样，例如：砂土、粉土、粘性土等。相应的，一种微型动探仪的测试方法，包括如下步骤：(1)用试模制备好试样，整平试样表面，并记录试样高度；试模内径152mm，高度170mm，垫块厚度50mm；(2)根据被测试样的软硬程度，选择合适的落锤，将落锤装入探杆；(3)将圆锥头对准要检测的土样表面，并确保探杆与土样表面垂直；(4)将落锤提升至上挡板，然后松手使落锤自由下落；(5)当探杆进入试样20mm时，取出探杆，并记录此时落锤的击数；测试结束，整理仪器设备；(6)进行平行试验；对同一试样的不同位置进行动探测试，要求两次试验所得击数的差值不超过两者平均值的5％；(7)整理分析试验数据。实施例一以某地粘土为例进行测试说明。对该粘土进行液塑限、比重试验，来获取该粘土的液塑限及比重；对该粘土进行直剪、固结试验，来获取该粘土c、值，压缩系数、压缩模量等。(1)粘土的物理性质试验参照《公路土工试验规程jtg_e40-2007》，分别按照碟式液限仪法、搓条法以及比重瓶法对该粘土的液限、塑限及比重进行测定，所得试验数据如表1所示。表1粘土的液限、塑限及比重(2)固结、直剪、土工微型动探试验参照《公路土工试验规程jtg_e40-2007》进行土的固结、固结快剪及微型动探试验。选择质量为305g的落锤。试验数据如表2所示。表2粘土的直剪、固结及微型动探试验数据(3)数据分析通过拟合可知微型动力触探击数与该粘土的含水率、粘聚力、内摩擦角、压缩系数、压缩模量之间的关系。表3为动力触探击数与粘土之间的关系。表3动探击数与粘土含水率、直剪、固结数据之间的关系式指标落锤2r2ω/％y＝-0.0718x+38.7520.9723c/kpay＝0.8376e0.0209x0.8698a1-2/mpa-1y＝-0.0024x+1.02710.9943es1-2/mpay＝0.0057x+1.60230.9761对表3分析可知，对该粘性土，在使用同一落锤的情况下，动探击数与不同含水率及该含水率条件下得到的粘聚力、压缩系数、压缩模量之间存在明显的相关性。因此对同一种粘土，在相同的实验条件下，可以通过微型动探试验来间接测定其含水率、粘聚力、压缩系数、压缩模量等指标。运用微型动探仪对试样进行试验，可快速得到含水率、粘聚力、压缩系数、压缩模量等指标。实施例二对几种常见土进行物理力学性质和微型动探试验，通过相关计算，建立微型动探击数和其承载力特征值之间的关系。根据对多种粘性土、粉土及粉细砂进行的物理力学指标试验及微型动探(锤重：305g)试验所得的数据，分析总结得到关于多种土的承载力特征值与微型动探击数的关系表，如表4-表6所示。表4粘性土承载力特征值与微型动探击数关系表表5粉土承载力特征值与微型动探击数关系表表6粉细砂承载力特征值与微型动探击数关系表通过上述关系表可知，微型动探仪的动探击数和不同种类土的承载力之间的关系。结合微型动探仪可快速有效的对土样的承载力进行判断。尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。当前第1页12