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[原位测试]关于十字板剪切试验精度的讨论 [复制链接]

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离线zzt2001
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2015-07-07
我2006-2007年曾做过测试中心工作,当时在现场做十字板剪切试验时发现存在很多问题,总体感觉试验的精度很成问题。
主要是电缆问题:因为十字板试验要频繁的搬运钻杆,钻杆内穿着电缆,很容易碰伤,还有在试验过程中必须扭转钻杆很多圈,试验次数一多,导致电缆扭成麻花,总之电缆很容易受损伤。
另外,因为电缆长期在地下水位以下工作,在海边地下水腐蚀性和导电性都很强,规范要求绝缘电阻25MΩ以上,这个要求实际工作中极难满足,因而干扰不可避免的发生了。因为电缆引入的干扰非常大,常常是大于测试的信号,表现为零漂惊人的大而不稳,有时甚至大过淤泥本身的强度,做出来的强度是负值,试验就失败了。
有几次做试验,一上午也做不完一个孔甚至一个点位,我也知道其中原因就是要换新的电缆线才能解决问题,但是由于成本原因,不可能频繁的更换新电缆。最后没办法只好编数据,我想目前这种状况,编数据的绝不止我一人。
后来在工作中听说一个有趣的事,有一个工程做了软基处理,想测试一下软基处理的效果,就做十字板试验进行对比,但是做出来的结果是软基处理后淤泥的强度比处理之前的还低,很多专家都不信这个结果,这就是目前十字板试验精度的现状。
我因此产生一个想法,就是要改造现有的仪器,根本做法就是要把测量仪器和探头传感器集成在一起,密封于探头中,达到消除干扰的目的,只有这样才能做出可信的试验结果来。
离线zzt2001

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只看该作者 1楼 发表于: 2015-07-07
本人是业余电子和编程爱好者,想通过自己努力,动手改造现有的仪器,希望能在岩土勘察测试方面研发出一套便宜又好用的十字板测试仪器,解决目前十字板试验精度差的现状,希望给我一点鼓励。
好在现在的电子技术非常发达,在淘宝网上有很多各类电子模块销售,价格也非常便宜,所以做这个改造难度不大,硬件部分只要加工组装一下就能解决。单片机编程和试验程序都没有太大问题,相信不久就可以实现这个愿望了。
离线zzt2001

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只看该作者 2楼 发表于: 2015-07-07
关于十字板试验精度问题,我看过一篇论文《基于十字板剪切试验的珠海横琴岛岩土勘察》,其中说到淤泥的十字板抗剪强度Cu跟试验深度具有理论上的线性关系,文中通过试验结果统计得到几个相关公式,线性相关系数大概为0.85-0.88之间。
我根据这个结果推测:如果在理论上淤泥的十字板抗剪强度Cu跟试验深度是线性相关的,那线性相关系数理论值应该为1,那么从相关系数差别上看,该论文数据的试验误差应该是(1-0.88)*100%~(1-0.85)*100%=12~15%左右。
离线zzt2001

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只看该作者 3楼 发表于: 2015-07-07
另外一篇论文《用十字板强度推算软黏土抗剪强度指标的方法及应用》,天津港地区淤泥和淤泥质土层的十字板强度统计结果显示,其十字板强度随深度线性增长,统计方程的标准形式为Y=1.6417X+5.1454 ,数据点统计回归直线的相关系数r = 0.9725,由此推测,其十字板剪切试验精度比较高,试验误差约在3%左右。
离线cjz06

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只看该作者 4楼 发表于: 2015-07-08
希望你能成功
Welcome to beijing!
离线zzt2001

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只看该作者 5楼 发表于: 2015-07-08
谢谢cjz06 朋友的关注和鼓励。
离线hgf8583

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只看该作者 6楼 发表于: 2015-07-08
希望你能研制成功,祝福你!
呵呵
离线wg_2001

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只看该作者 7楼 发表于: 2015-07-08
加油啊,十字板剪切试验确实存在很多问题。希望你能成功啊
离线zzt2001

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只看该作者 8楼 发表于: 2015-07-08
谢谢hgf8583 、wg_2001 网友的鼓励。
其实研发十字板探头已经有一段时间了,现已完成样机和测试程序,在室内校准后表现还满意,等机会做现场验证了。我的方案是将探头、微弱模拟信号整理、放大、采样电路都集成到探头处,并作密封防水处理,从而消除绝大部分干扰,从探头到地面电缆仅用来传输数字信号和供电,不易被干扰。
离线erimkcgs

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只看该作者 9楼 发表于: 2015-07-09
对试验仪器可以谈精度啊。对土层、操作方法可就不好把握了,由此产生的误差在10%以内都是可以接受的
得过且过
离线bluehaze

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只看该作者 10楼 发表于: 2015-07-09
我以为你是把采集仪器都集成在探头里面,现在看来还是需要接线。我做这行很久了。而且十字板做得比较多。也会出现你说的情况,但是这些都可以通过现场一些操作避免。例如接线要接好一点,接线有小窍门,密封也要做好,一般进点水没事。不进到线里面就可以,另外转动钻杆时候,线也跟着转几圈。
但我还是很喜欢你的想法。加油,如果能把采集功能集成在探头里面就好了,外部只用来供电,但是这样有一个弊端就是,你不知道试验数据是否出现异常。
希望你早日把仪器完善。
离线zzt2001

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只看该作者 11楼 发表于: 2015-07-09
改进后将综合误差控制在10%以内应该是容易做到的。提高抗干扰能力后,仪器精度比传统探头精度可提高1个数量级。
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