1. 旁壓測試法測試程序和注意事項
(一)儀器校正(或率定)
率定旁壓儀的目的是為了校正彈性膜和管路系統所引起的壓力損失或體積損失,可分為旁壓器彈性膜約束力的率定和旁壓器綜合變形的率定。
1.彈性膜約束力的率定
當出現下列情況之一時,必須對彈性膜進行率定。
①新使用的彈性膜;
②新膜第一次率定在經3—4次測試後;
③一般情況下,在進行20次測試後率定;對於在Pf≤100kPa的土中進行測試時,每進行10次測試後率定;
④停止測試兩晝夜以上,重新測試之前須率定;
⑤當從孔中取出旁壓器時,由於孔壁阻力作用,將膜拉翻到下面的箍時須率定;
⑥氣溫有較大變化時須率定。
率定方法:
①將旁壓器豎立於地面,讓彈性膜在自由膨脹下進行率定;
②率定前,應先對彈性膜進行加壓,使其達到600cm3(或測管水位下降值達40cm)的膨脹量後,再退壓,這樣脹縮4—5次,然後再進行試驗;
③量取旁壓器中腔至測管零刻度處的高度,將此高度產生的靜水壓力作為第一級荷載;
④以10kPa的壓力等級加壓,穩定2—3min後,讀取測管水位值;注意測管水位下降至接近最大值時,要立即停止試驗(水位下降值不得超過40cm)。
⑤繪制壓力P與體積V(或測管水位下降值S)的關系曲線,如圖5—20。該曲線即為彈性膜約束力校正曲線。
圖5—20彈性膜約束力校正曲線
2.儀器綜合變形的率定
在壓力作用下,連接控制箱和旁壓器的管路會膨脹。這將造成量管中的液體在到達旁壓器主腔前的體積損失。對新啟用的連接管路,或管路長度有變化時,須進行綜合變形率定。其方法如下:
將旁壓器放進無縫鋼管或有機玻璃筒內,管的內徑要比旁壓器的直徑大2—4mm;在旁壓器徑向變形受到限制的條件下,逐級加壓,壓力等級為100kPa,一般加到800kPa以上終止試驗。各級壓力下的觀測時間,原則上應與正式試驗一致。根據壓力和測管水位下降值(或體積)繪制儀器綜合變形率定曲線,如圖5—21示。圖中的a值(直線對P軸的斜率)即為儀器綜合變形校正系數。
(二)試驗步驟
以PY-2型為例(PY-3型無輔管注水閥,只有測管和注水閥)。
(1)試驗前,應平整試驗場地;必要時,可鑽1—2個鑽孔,以了解土層的分布情況。要選擇適當的儀器和成孔方法,合理確定旁壓孔的數目、布置方式及測試深度。
圖5—21儀器綜合變形校正曲線
(2)將水箱注滿蒸餾水或干凈的冷開水,以保持管路清潔和減少水中的氣泡。水箱是不能承受高壓的。因此,在整個試驗過程中最好將水箱安全閥一直打開,以避免偶然操作失誤,將試驗高壓水引入水箱,使水箱脹裂。
(3)接通管路:把旁壓器上的1號注水管和2號、3號2根導壓管的快速接頭分別與測量板上的插座對號插入。
(4)向旁壓器和變形測量系統注水:
①將旁壓器豎立於地面,關閉排水閥和調零閥,打開注水閥、測管閥,並按逆時針方向把調壓閥擰到最松位置。
②擰緊水箱蓋,把打氣筒接在水箱加壓處,向水箱稍加壓力(0.01—0.02MPa);同時,搖晃旁壓器和拍打尼龍管,排除滯留在旁壓器和管道內的空氣。待測管和輔管中的水位上升到15cm時,應設法緩慢注水(因為注水太快,水易沖入調壓閥和精密壓力表內,影響其精度和使用壽命)。如此時注水很快,可先關閉測管閥,打開水箱蓋,以消除壓力,再打開測管閥,此時水位將繼續上升。要求水位到達零刻度處或稍高於零位時,關閉注水閥和中腔注水閥,停止注水。
(5)成孔:成孔應符合下列要求:
①鑽孔直徑比旁壓器外徑大2—6mm(可根據地層情況和所選用的旁壓器而定)。孔壁土體穩定性好的土層,孔徑不宜過大。
②盡量避免對孔壁土體的擾動,保持孔壁土體的天然含水量。
③孔呈圓形,孔壁應垂直光滑。
④注意,在取過原狀土樣或進行過標貫試驗的孔段,以及橫跨不同性質土層的孔段,不宜進行旁壓試驗。
⑤最小試驗深度、連續試驗深度的間隔、離取原狀土鑽孔或其他原位測試孔的間距,以及試驗孔的水平距離等均不宜小於1m。
⑥鑽孔深度應比預定的試驗深度深35cm(試驗深度自旁壓器中腔算起)。
⑦成孔工具:勺形鑽頭和提土鑽頭。對於不同性質的土層,宜選用不同的鑽孔工具。對於堅硬—可塑狀態的土層,可用勺型鑽;對於軟塑—流塑狀態的土層,宜選用φ58—φ62的提土鑽頭。下鑽前,必須檢查小活門和氣孔是否暢通;鑽進時,一次不宜鑽進過多,以防土柱高出鑽頭的出氣孔,造成堵孔;提升時,要控制提升速度不宜太快,以保持提升時在孔底形成的空間為通過氣孔補充的水所充填,達到平衡,不致出現縮孔、坍孔。
如鑽進到地下水位以下,且孔壁土層穩定性又差(如鬆散砂土)時,可採用泥漿護壁鑽進。
當試驗深度大於10m,人工鑽孔有困難時,可使用SH-30型工程鑽機,先鑽口徑大一些的孔,當距試驗深度還有1m時,再鑽適合於旁壓試驗要求的孔。
(6)調零和放入旁壓器。把旁壓器垂直舉起,使旁壓器中腔中點與測管零刻度相水平;打開調零閥,把水位調到零位後,立即關閉調零閥、測管閥和輔管閥;然後把旁壓器放入鑽孔預定測試深度處;此時,旁壓器中腔不受靜水壓力,彈性膜處於不膨脹狀態。
(7)進行測試:
①打開測管閥和輔管閥。此時,旁壓器內產生靜水壓力,該壓力即為第一級壓力。穩定後,讀出測管水位下降值。
②按下列兩種加壓方式之一逐級加壓,並測記各級壓力下的測管水位下降值。
i.手動加壓:關閉氮氣加壓閥,打開手動加壓閥;把打氣筒與手動加壓連接;向貯氣罐加壓,使貯氣罐壓力比預計的最高試驗壓力大0.1—0.2MPa。加壓時,緩慢地按順時針方向旋轉調壓閥,調至所需壓力。測讀壓力值時注意:低壓時採用低壓表讀取壓力值;當低壓表達0.8MPa時,關閉低壓表閥,改用中壓表讀數。
ii.氮氣加壓:接上氮氣加壓裝置導管;關閉手動加壓閥,打開氮氣加壓閥;把氮氣瓶上的減壓閥按逆時針方向擰到最松位置(此時輸出處於關閉狀態),再打開氮氣源閥,按順時針方向擰減壓閥,使高壓減到比預計所需最高試驗壓力大0.1—0.2MPa;緩慢地按順時針方向旋轉調壓閥,調至所需壓力。
③加壓等級,宜取預估極限壓力PL的1/8—1/12,以使旁壓P-S曲線上有10個點左右,方能保證測試資料的真實性。如果不易估計,可按表5—1確定。
表5—1試驗壓力增量
④變形穩定標准:各級壓力下觀測時間的長短或加荷穩定時間的確定是旁壓試驗的一個重要問題。一是不同穩定時間的固結程度不同,對試驗結果將有影響;二是試驗進行的時間相差也很大。因此,考慮不同的使用目的和條件,結合土的特徵等具體情況,不同國家和不同部門對此項規定的差別比較大。
規范推薦採用1min或2min,按下列時間順序測記測管水位下降值(或體積V)。
i.觀測時間為1min時:15s、30s、60s;
ii.觀測時間為2min時:15s、30s、60s、120s。
這樣,對粘性土來說,基本上相當於不排水快剪。
鐵道部有關規程認為,在採用不排水快剪模式的前提下,穩定時間採取3min時能符合不排水固結條件;其相對誤差比1min的要小,而且3min穩定時間的每一加荷段所完成的變形占穩定變形(對一定標准而言)的比例較1min大,相對穩定性好,故取3min穩定時間是適宜的,試驗時按1min、2min、3min順序測記。
(8)終止試驗:旁壓試驗所要描述的是土體從加壓到破壞的一個過程,試驗的P-S曲線要盡量完整。因此,試驗能否終止,一般取決於儀器的兩個條件:即壓力達到儀器的最大額定值,或測管水位下降值接近最大允許值。對於國產PY-2A型旁壓儀,規定測管水位下降值達35—40cm時應立即終止試驗;否則,彈性膜有破裂的可能。
試驗終止後,應使旁壓器里的水返回水箱或排凈,使彈性膜恢復至原來狀態,以便順利起拔旁壓器,根據具體情況,可採取下列方法之一:
①當試驗深度小於2m,並需繼續試驗時,可將調壓閥按逆時針方向擰到最松位置,使整個管路和旁壓器消壓,利用彈性膜的約束力,迫使旁壓器里的水回到測管和輔管。當水位接近零位時,即可關閉測管閥。
②當試驗深度大於2m,且需繼續試驗時,先打開水箱安全蓋,再打開中腔注水閥和注水閥,利用試驗中止時管道內處於高壓的條件,迫使旁壓器里的水回到水箱(注意:未打開水箱蓋時,不得打開注水閥和中腔注水閥;否則,高壓水進入水箱會導致水箱脹裂)。水進入水箱後,會聽到高壓氣沖入的聲音。此時,即可關閉注水閥,擰松調壓閥,使整個管路和旁壓器消壓;
③當需排凈旁壓器內的全部水時,可打開中腔注水閥和排水閥,利用試驗終止時旁壓器和管路處於高壓的條件,排凈旁壓器里的水;然後,擰松調壓閥,使整個管路和旁壓器消壓。
旁壓器和管路消壓後,為了使旁壓器彈性膜恢復到原來狀態,必須等待2—3min後,方可從小到大用力,慢慢上提,並取出旁壓器。
(9)試驗記錄:進行旁壓試驗,應在現場做好記錄。其內容包括:所用旁壓器型號、彈性膜編號及其率定結果、成孔工具、土層描述、地下水位、正式試驗時的各級壓力及相應的測管水位下降值。
(三)注意事項
(1)使用前,必須首先熟悉儀器的基本原理、管路圖和各閥門的作用,以免造成操作錯誤。
(2)鑽孔結束後,應將旁壓器盡快放入孔中的預定深度,以防止孔壁因應力釋放產生膨脹;同時,也可減少孔壁坍塌的可能性。下放和上提旁壓器時,動作要緩慢均勻,以免產生「活塞效應」。
(3)必須保證旁壓器三腔都位於同一土層中,不應放置在強度差異較大的土層中;否則,會造成彈性膜破裂的危險,試驗結果也不易解釋。
(4)注水時,測管的水位絕對不能超過最高刻度線,防止水進入調壓閥和壓力表中;否則,會影響到器件的靈敏性和精度,甚至因調壓閥生銹、內部通道堵塞而報廢。
(5)測試時不得使用雜質水,應使用蒸餾水或冷開水;否則,測管管壁會沉積污物,使清晰度下降,甚至造成管路堵塞。
(6)不能任意將旁壓器裸露放置。在未測試時,應將其放入標定筒內,以防彈性膜被砂礫或其它硬銳物刺破。
(7)將快速接頭取下後,應立即套上保護套罩,嚴防泥沙進入管道中,使儀器損壞。
(8)不得任意拆卸調壓閥,以防其精度下降。
(9)測試結束後,如要使旁壓器中水返回水箱,在打開注水閥前一定要先將水箱安全蓋打開,以防高壓氣進入水箱,使之炸裂。
(10)若旁壓儀長時間不用,應排盡水箱、管路系統和旁壓器中的水,並擦洗各部件,裝箱保存。
(11)儀器經保養後,在移位或運輸前,為了使調壓閥主彈簧不移位,保證調壓閥工作正常,宜將調壓閥手柄稍微旋緊,使彈簧稍微受力,待下次工作前再打開。
(12)運輸時,應注意防震,以免損壞儀表。
2. 先鋒精密無縫鋼管氣筒的使用方法!
你好!
還是隨管內徑設計活塞比較容易。
僅代表個人觀點,不喜勿噴,謝謝。
3. 為什麼公牛精密鋼管打氣筒那麼費力
可能是沒有磨合好
打氣筒分為:手動打氣筒、腳踩打氣筒、電動打氣筒。回
手動打氣筒分為兩種:答
1:老式內管滑動的牛皮碗打氣筒,(缺點抽拉沉重、容易弄臟衣物)
2:新型外管滑動的風頭式打氣筒(優點抽拉輕快、不易弄臟衣物)
腳踩打氣筒主要分為單筒和雙筒。
電動打氣筒是以汽車點煙器的電源為動力的。
打氣筒材質:最結實的是不用膠水連接的內外鋼管材質的,次之的是膠水連接的鋁合金材質,
打氣筒氣嘴:現在市場上主要是3種氣嘴:1 美式專用嘴。 2 美式嘴連接英式嘴。 3 美、英、法3式通用氣嘴。
打氣筒底座:主要分3種,1種是常見的膠水粘接的、2鑄鐵的底座、3種是市場上最新型的不用膠水粘接的,(右側圖片里的氣筒就是底座不用膠水粘接的)
打氣筒可以為輪胎、氣球等打氣。