该仪器的主要用途为:
1.对4到6加深的浅层土进行勘探,这包括各类线性工程的前期勘探、结合基坑开挖的勘探等。
2.检测各类回填土在施工期间和施工后的密实程度。主要是各类路基回填密实度的检测,各类土坝、土坡施工的碾压程度的检测以及城市各类地下管道工程回填密实度的检测。
此外, 还可以使用该仪器对地下管道问题进行勘察, 对挡土墙进行诊断,对积雪覆盖坡的稳定性进行研究,对土坝的稳定性进行评价。
优点:
1、 Panda 由法国帕斯卡大学及法国道桥实验室研制,法国Peintemelec 公司生产,自1994年推广,目前有近1500台在法国及世界各地得到广泛使用。1998年仪器在法国获得密实度检测规范(规范号为XP P 94-105)。2008年被列入交通部路基路面现场测试规程JTG E60-2008(T0945-2008)。
2、 携带方便
整套仪器可以全部装入一个62cmX42cmX15cm的PVC塑料箱内,重约20Kg,一个人可以携带,运输、移动非常方便。
3、 操作简便
操作过程十分简单,现场测定数据由电子手薄记录、储存,测试全只需一人便可完成。
4、 数据精确
通过国内清华大学论文的论证,可以得知其现场测量结果与试验室测量结果基本一致,可以作为现场实地勘察的有效手段。
5、设备具有防水功能。在欧美拥有广泛应用。
1 圆锥动力触探的原理
仪器的主要原理在于用一个有一定质量的标准重锤锤击探杆顶部,通过钻杆将探头压入土内。对于每次锤击,根据内部传感器测得的冲击速度,
机器计算出贯入的能量;同时, 卷带盒内另一记录器记录到锥形探头触入的深度,运用传统的荷兰人公式便可立即计算出锥形探头的动力阻力qd,
其中:P为探杆的自重;探头的横截面积为S;e为每次锤击锥形探头贯入量(单位mm);m为标准锤重量;h为锤击高度。
所有这些数据均可被储存在记录器内并可以在完成试验之后,被传输到PC机算机上,然后使用相应的软件进行编辑处理。
qd(z)是压力,因此它的单位在公制时是MPa,在英制单位中是psf或psi。
2 PANDA圆锥动力触探的构成及连接
说明:
A 防水手提箱
B 采集仪、电源组、连接线
C 数据采集单元
D 砧桥应变计
E 电池组
F 不反弹的锤
G 50cm探杆(10个)
H 探头配件组(2个)
I 2cm2探头(6个)
J 4cm2探头(10个)
K 探杆提引器
L 10号扳手(2个)
M 防风镜
组件说明:
1、防水手提箱
防水手提箱坚固耐用,具有防水功能。
2、采集仪
采集仪具有防水功能,它具有如下功能:
² 定位和探测
² 记录数据
² 实时或测后观测数据
² 将数据传导至计算机
² 设置参数和配置
右图:
1键盘
2显示屏
3手写笔
4连接电脑端口
5连接测量端口
3、电池充电器
电池充电器可以用来给采集仪进行充电操作。
4、数据采集单元
数据采集单元一端连接传感器并采集传感器的信息,另一端连接采集仪,将数据发送至采集仪中。工作时,数据采集单元一般放置在地面上。
5、砧桥应变计
砧桥应变计可以接收锤击的能量,为了得到精确地测量结果,必须采用随设备附带的锤子。
1 手持部分
2 护手
3 探杆连接位置
4 标尺连接环
5 连接数据采集单元
6传感器保护帽
6、锤子
锤子具有符合人体学的设计,并且具有防止反弹的功能。一定要注意的是,需要使用本设备附带的锤子,如果使用其他锤子,不仅得到的数据将出现问题,也非常容易损坏砧桥应变计。
7、探杆
PANDA2包括10个50厘米的探杆。它们通过相互拧紧进行连接。
每根杆有:
--公头的螺纹头制成,
--母头的接口
--两个拧紧用扳手。
当进行试验时,公头应该在上面,朝着铁砧的方向,从而使铁砧将压力传导至探杆上。
公头螺纹可以连接:
1、 母头的接口
2、 探杆提引器
3、铁砧
母头接口可以连接:
1、公头螺纹
2、2cm2探头
3、探头配件组
8、探头与探头配件组
当试验时,可以使用两种不同类型的圆锥:
一2 cm2探头,可以重复使用。
一4 cm2探头,借助于探头配件组与探杆连接,使用后探头将留在土壤中不能取出。
1、2cm2探头
2、4cm2探头
3、探头配件组(用于4cm2探头)
使用哪种规格的探头进行试验,取决于:侧摩阻力以及每次锤击入土的深度,以下是使用2cm2探头的情况:
² 密实程度的控制(回填土的密实度)
² 初期土壤调查时,当4cm2探头动锥尖阻力太高,每次锤击深度过大时(每次锤击超过2mm深度),改用2cm2探头
² 初期土壤调查,侧摩擦阻力可以忽略不计时,可用2cm2探头
其他情况,则需使用4cm2探头。(注意:当探测深度很深时,使用4cm2探头将使得提取探杆变得更容易)
1、2cm2探头
2、4cm2探头
3、10cm2探头
9、探杆提引器
extractor [ik'stræktə] n. 提取器;抽出者;退弹簧
当探杆卡在试验孔内时,探杆提引器将非常有用,可以像picture 16那样协助取出探杆。
10、防风镜
戴好护目镜是安全问题,您必须遵守此安全规则,有关安全条款,请参考<PANDA2 Handbook>
3 使用采集仪采集数据
开始采集数据
当开机后,系统自动进入主菜单。分为以下五项:
Measure:创建位置和测试,以及量测模式;
Measure visualization:查看测试详细数据;
Data processing:数据传送至PC,删除数据;
Test: 检验仪器功能
Configuration:依据使用者需求选择参数(如单位、时间等)
点击MEASURE开始测试:
New site:新建测试位置
New sounding:新建测试孔号
Delete:删除数据组
新建完成测试孔后,并填好相关数据后,进入如下页面:
Sounding definition:显示测试孔的信息;
Cone resistance (qd):进入测量模式;
Info comp:地下水位、停止状态等备注信息;
Peripherals used:选择仪器配置;
Location:进入测试孔位置。
注:
Sounding definition可以显示孔的信息,但为只读模式;
Info comp为地下水位,停止状态等备注信息,可以进行更改;输入地下水位时,如果输入“?”,表示地下水位未知;如果输入“*”则表示无地下水;
Peripherals used:配置锤等;
Location:输入坐标或者连接GPS读取坐标。
点击Cone resistance (qd):进入量测模式
如果开启了向导模式,则进入向导模式,如果未开启,则直接进入数据模式。
向导模式:
上图为选择砧的类型
上图为选择锤击模式,PANDA2为人工锤击,因此选择manual hammering。
上图为选择探杆长度,标准探杆长度为1m。
上图为显示目前设备工作状态:
Cone resistance 为动锥尖阻力,单位为MPa;
Drive-in depth为每次锤击入土深度,单位为mm;
Depth为总入土深度,单位为m。
点击rod train length后,进入上图页面,每次新增加1根探杆时,则相应的需要点击 1m增加rod train length的总长度。
数据采集完毕后,可点击 Measures visualization-- Sounding data查看数据信息:
Sounding data选项:
可以选择想要观看的测试孔数据进行查看。
一旦选定想要查看的测试孔后,则进入下图界面:
Sounding definition:可以查看测试孔信息
Penetrogram:查看动锥尖阻力曲线
Info comp:测试孔的其他信息
Data table:显示深度与动锥尖阻力曲线表格
Location:显示测试孔位置数据
当采集完全部数据后,需要将数据导入计算机中,进入 data progress页面
本页面下有2个选项:
Pc connection:连接电脑
Pc-DT baud rates:改变传输速率(一般不用更改)
4 PANDA2的软件
1、 安装好PANDA2附带的软件
2、 点击图标进入PANDA2软件
3、 软件将打开下图的两个窗口:
(1) 上图的窗口为测试孔的数据窗口
(2) 下图的窗口为可视化曲线窗口
可视化曲线窗口为PANDA2软件的主窗口。
可视化曲线窗口分为上下两部分:
部分:
此部分为操作及快捷键栏
第二部分:
此部分为测试孔数据栏
测试孔数据栏,依据性质不同,分为“地质调查类”或“密实度控制类”两种类型。
地质调查栏如下图:
图中,横坐标为动锥尖阻力,纵坐标为高程(深度);右侧为地质分层图(需人工填充)。
密实度控制如下图:
图中,横坐标为动锥尖阻力,纵坐标为深度。
分层剖面:
只有选择“密实度控制”时,才有“分层剖面”图,在此图中,会显示如下信息:
--每层的夯实程度、分类、含水量控制标准;
--层的深度;
--可能出现的地下管道的位置和直径;
--预钻孔的深度;
--可能存在的坚硬路面层位置。
如下图所示:
测试孔的数据窗口:
窗口的每一行都代表一个测试孔,以及测试孔的相关信息。
表示测试孔的类型:
:代表光滑曲线(只在PANDA1中出现)
:不光滑曲线
表示测试孔的土的性质
表示测试孔号
研究类型:可选“地质调查”或“密实度控制”
表示数据和时间
表示圆锥头的面积
表示预钻孔深度
注:当选中测试孔的数据窗口中的某一孔时,可视化曲线窗口将显示相应的曲线图。