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锥探法隐患探测

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所属类别:水工建筑物管理

基本信息

中文名称:锥探法隐患探测
外文名称:

由人工或机械操纵圆形锥杆,插入土堤堤身,凭操作人的感觉或灌沙、灌泥浆的情况,判断堤身有无隐患的一种探测方法。利用锥探法探测堤身隐患,是一种比较可靠和简便易行的方法。

用锥探法进行隐患探测之前,首先对被锥探堤段进行勘查、测量,结合调查访问,查找历史资料,了解堤身情况,以确定锥探范围、深度、工作程序等。如利用灌浆或灌沙判断隐患,应对土沙料进行选择,并按照各堤段锥眼数目计算使用量,运贮在适当地点。

锥眼的排列,一般纵距(顺堤方向)0.5 m, 横距1.0 m,排成梅花形,如发现隐患还应加密。

人工锥探

(1)锥探工具。主要是钢筋锥,选用碳素工具钢制成。直径10~22 mm,长度比预计锥眼深度超出1.0~1.2 m,锥身要顺直。锥深在8 m以上的用长锥或活节套丝锥。锥头需加工成三棱尖或四棱尖。锥头的长短、大小与锥身的粗细要相适应,过粗则眼大费力; 过细则夹锥难下,感觉不灵。钳夹用以钳紧锥身,便于锥工操作,提高工效。锥架用以稳定锥身,防止摆动。锥身长度超过8 m的,必须使用锥架。

(2)锥探方法。锥探时,4人扶锥,动作要协调一致。开始将锥提高,照准定位垂直猛打,使其进入地面,接着低提猛压,入土70 cm深后,高提下打,一次进锥以30~50 cm为宜,过深感觉不灵。锥探深度要超过临背河堤脚连线以下1 m。遇有坚硬表土或黏土,可在锥眼部位浇少量水,润湿表土,以利下锥。锥探后要灌注锥眼。

(3)隐患鉴别。凭操作者感觉发现隐患。锥工打锥时要集中精力仔细辨别虚实情况,以免漏掉隐患。虚土下锥感觉轻松;腐烂木料虽松软而微发涩;遇洞穴、裂缝下锥感觉空虚,锥身有闪动;遇砖石则发声不下。

机械锥探

机械打锥机具有锥孔深、速度快、效率高等优点。主要缺点是在锥孔过程中不易发现隐患,一般已不再进行单一的锥探隐患,而是结合压力灌浆发现并消除隐患,加固堤防。中国使用的打锥机械种类较多,其中水利部黄河水利委员会河南黄河河务局研制的ZK24型锥孔机和湖北洪湖县水工机械厂研制的PQ244型全液压锥探机较为常用。

动态锥探

一种智能化锥探仪器。其操作过程与人工锥探相似。采用圆锥形锥头,锥杆顶部装有测力传感器,可测量每次人工捶击的力量。并设有长度测量传感器,可测量每次捶击锥头前进的深度。每次捶击用力大小控制在使锥头前进深度为5~20 mm为宜。在捶击过程中,传感器将压力和进尺深度这2个参数送到装有微型计算机的二次仪表内,进行数据存贮、显示,以指导下一次捶击用力大小。探测结束后,根据二次仪表存储的测量数据,运行计算机专用程序,可分析出各土层的物理和力学性能,并可以剖面图表示。

发展概况

锥探法在中国北宋时期已有记载。到了清代,在黄河上采用过签堤方法,使用细铁签,长约1 m,下端尖,上端安有木柄,用力下压,凭进土速度与感觉,判断有无隐患。20世纪50年代初,河南黄河河务部门改过去长1m的铁签为4~6 m长的钢筋锥,后又加长、加粗为长7~11 m,直径16~20 mm的钢钎大锥,可锥探6~10 m,增加了探测深度。以后,为解决锥探时锥杆摇摆的问题,又制作三角架进行控制,提高锥探效率。使用大锥时,人多速度快,靠感觉不易辨别不同的土层和隐患,改用向锥眼灌泥浆或沙判断有无隐患。70年代以后,河南黄河河务局创制黄河744型打锥机,实现了隐患锥探机械化。以后,不断对锥探机具进行研究和改进,并发展为锥探结合压力灌浆直接消除堤身隐患,逐步形成了较为成熟的锥探灌浆技术。90年代,国际上研制成功动态锥探仪,实现了智能化测量。

  
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