1、項(xiàng)目分析

　　設(shè)備需求：瀕海灘涂地質(zhì)通過性與快速固化試驗(yàn)平臺

　　功能需求：主要用于開展瀕海灘涂地質(zhì)車輛通過性和地基快速固化的關(guān)鍵技術(shù)研究，可支持在車輛荷載作用下松軟土的通過性快速判定、車輛與土基相互作用理論、松軟土固化方法等內(nèi)容的研究。建設(shè)內(nèi)容包括：松軟地質(zhì)通過性試驗(yàn)系統(tǒng)和快速固化操作系統(tǒng)。通過性試驗(yàn)系統(tǒng)包括加載系統(tǒng)、土槽和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，可模擬車輪荷載對土槽土體的重復(fù)碾壓，能采集模擬車輪荷載的大小、土壓力、孔隙水壓力、土體變形、土體模量等，實(shí)現(xiàn)對土槽土體通過性的快速判斷。當(dāng)土槽土體無法滿足車輛通行要求，則需利用快速固化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對土樣的固化施工，以滿足車輛通過性要求?？焖俟袒到y(tǒng)依托土槽開展，通過在加裝固化材料計(jì)量、噴灑設(shè)備，固化材料與土的攪拌設(shè)備，固化土整平與壓實(shí)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對土槽土體的快速固化過程。

　　2、主要技術(shù)參數(shù)

　　(一)松軟地質(zhì)通過性試驗(yàn)系統(tǒng)

　　松軟地質(zhì)通過性試驗(yàn)系統(tǒng)依托土槽，開展車輪荷載作用下軟土地基通過性研究，可實(shí)現(xiàn)模擬輪胎式車輛荷載在土槽土樣中的重復(fù)碾壓，以及在模擬車輛荷載作用下土體固化前后的應(yīng)力、變形、土壓力、孔隙水壓力的測試，以及固化前后土體模量、承載力等指標(biāo)測試。

　　現(xiàn)有條件：長12m、寬4m、深2m的土槽，在土槽沿長度方向兩側(cè)已鋪設(shè)承載30t的地軌。

　　松軟地質(zhì)通過性試驗(yàn)系統(tǒng)具體技術(shù)指標(biāo)要求如下：

　　1. 加載系統(tǒng)

　　? 反力架一套：反力架沿土槽敷設(shè)的軌道搭建，滿足15t加載需求;反力架可沿長12m土槽隨加載裝置一起縱向移動，并在軌道上加裝滾輪，從而實(shí)現(xiàn)對土槽土樣的試驗(yàn)加載。

　　? 加載裝置要求

　　(1) 加載裝置由驅(qū)動系統(tǒng)、載荷傳感器和模擬輪胎的加載裝置三部分組成，可實(shí)現(xiàn)模擬車輛輪胎在土槽中重復(fù)碾壓過程。

　　(2) 通過調(diào)節(jié)加載設(shè)備的運(yùn)動參數(shù)和施加荷載的大小，模擬不同類型車輛在不同路面條件下對土體造成的碾壓效應(yīng)。

　　(3) 荷載傳感器，用于測量模擬輪胎加載設(shè)備施加在土體上的實(shí)際力值，以監(jiān)測試驗(yàn)過程中的荷載變化。

　　(4) 換向裝置：用于實(shí)現(xiàn)加載裝置的來回運(yùn)動，以模擬車輛行駛中的輪胎輪壓。

　　(5) 模擬輪胎裝置，可實(shí)現(xiàn)加載范圍為5~7.5t(或者軸載范圍為10~15t)，接地壓力范圍為0.7~1.2MPa;

　　(6) 加載速度，工作狀態(tài)下車輪運(yùn)行速度不小于10km/h;

　　(7) 當(dāng)松軟地基承載力較低，車輪無法通過(如托底、車輪下陷深度過大等)時，可以實(shí)現(xiàn)隨動;

　　(8) 可實(shí)現(xiàn)在3.5~5%的坡道上加載;

　　(9) 采用液壓驅(qū)動控制方法，電機(jī)供電實(shí)現(xiàn)模擬車輪對土體的碾壓。

　　(10) 當(dāng)松軟地基承載力較低，車輪無法通過(如托底、車輪下陷深度過大等)時，可以實(shí)現(xiàn)隨動。

　　(11) 可實(shí)現(xiàn)在3.5%~5%的坡道上加。

　　(12) 采用液壓驅(qū)動控制方法，電機(jī)供電實(shí)現(xiàn)模擬車輪對土體的碾壓。

　　? 配有加載控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由電腦控制單元、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。電腦控制單元通過與載荷傳感器的實(shí)時反饋信息交互，控制模擬輪胎加載設(shè)備的運(yùn)動和施加荷載的變化。該系統(tǒng)采用三相五線制380伏供電，具備加載系統(tǒng)開/停、加載參數(shù)設(shè)置、急停等功能;配置系統(tǒng)報(bào)警指示燈，具備計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制功能。

　　2. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　? 激光位移傳感器3個：IL-065型CMOS激光位移傳感器。位移測量范圍：從傳感器探頭起的測量范圍：55～250mm;重復(fù)精度：2μm;線性度：不低于±0.1%FS;采樣頻率：0.33/1/2/5ms;溫度特性：0.02% F.S/℃;基準(zhǔn)距離65mm。

　　? 微型動態(tài)孔隙水壓計(jì)傳感器5個：壓力量測范圍：-0.1~1.2MPa;固有頻率可達(dá)300kHz;過載壓力：≥1.2倍壓力;精度：不低于±0.25%FS;穩(wěn)定性：不低于±0.50%FS;響應(yīng)時間：<0.1ms;分辨率：≤0.015kPa。

　　? 微型動態(tài)土壓力傳感器5個：壓力量測量范圍：0~1.0MPa;過載壓力：≥1.2倍壓力;精度：不低于±0.25%FS;穩(wěn)定性：不低于±0.50%FS;響應(yīng)時間：<0.2ms;分辨率：≤0.1kPa。

　　3. 土槽加裝設(shè)施

　　? 土槽上安放坡度測量裝置用于測試土樣鋪筑的縱向坡度，坡度測試范圍3.5~5%。

　　(二)快速固化系統(tǒng)

　　快速固化系統(tǒng)依托土槽開展，配備固化材料計(jì)量與噴灑設(shè)備，固化材料與土的攪拌設(shè)備，固化土整平與壓實(shí)設(shè)備以及配套的控制和動力裝置等集于一體的固化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對軟土的連續(xù)快速固化施工過程。通過配備固化前后材料的吊裝設(shè)備實(shí)現(xiàn)對材料的更換。

　　快速固化系統(tǒng)具體技術(shù)指標(biāo)要求如下：

　　? 快速固化系統(tǒng)可沿土槽縱向行駛，按照固化劑與土壤的指定配比，實(shí)現(xiàn)快速固化施工。

　　? 快速固化系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)時，旋耕機(jī)構(gòu)和壓實(shí)機(jī)構(gòu)脫離地面，設(shè)備可以被拖拽行走;進(jìn)行旋耕固化作業(yè)時，可以調(diào)節(jié)旋耕深度。

　　? 固化材料計(jì)量與噴灑設(shè)備，該設(shè)備配有容積不少于50L的固化材料料箱和計(jì)量裝置，配置外加固化材料的接口裝置，可以控制固化材料與土樣的噴灑比例，按照固化材料與土樣比例實(shí)現(xiàn)噴灑施工。

　　? 固化材料與土的攪拌設(shè)備：可實(shí)現(xiàn)土樣旋耕以及土樣與固化材料拌和均勻需求，較大旋耕與攪拌深度不低于15cm;旋耕與攪拌寬度不低于3m。

　　? 動力設(shè)備：用于驅(qū)動旋耕機(jī)、液壓泵、發(fā)電機(jī)。

　　? 混合噴霧設(shè)備：噴頭數(shù)量應(yīng)滿足均勻拌和需求，噴頭及噴管可更換。

　　? 整平與壓實(shí)設(shè)備：無動力壓輥;高度調(diào)節(jié)采用自適應(yīng)形式;壓輥質(zhì)量不低于100kg。

　　? 固化一體機(jī)具有清洗功能，可以自動對固化劑混合裝置、混合后流經(jīng)的管路進(jìn)行清洗，防止設(shè)備停機(jī)后，混合固化劑凝固堵塞管路。

　　(三)其他

　　? 10噸的龍門吊：在土槽周圍加裝吊機(jī)一臺用于起吊更換土槽中的土樣，并配備挖取土樣的1t 的小型挖機(jī)。

　　? 該平臺建設(shè)場地位于低洼地帶，土槽周圍做好防水處理;

　　? 根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案配套的場地改造、軌道鋪設(shè)、其他配套設(shè)備等。

　　3、設(shè)備組成

　　1) 松軟地質(zhì)通過性試驗(yàn)系統(tǒng)

　　2) 快速固化系統(tǒng)

　　3) 其他