Mikä on kartiotesti?

Kartiotesti, jota yleensä kutsutaan kartion läpäisykokeeksi (CPT), on eräänlainen maaperätesti, jota käytetään erilaisten tietojen keräämiseen. CPT kerää tietoja säännöllisin väliajoin, kun se tunkeutuu alaspäin maaperän läpi. Kartiotestistä kerättyjä tietoja voidaan käyttää paalutetun perustuksen suunnitteluun ja maaperän seismisen luokituksen arviointiin.

Kartiotesti on nimetty näin, koska maaperään poraamiseen käytetyt laitteet koostuvat lieriömäisestä metallitangasta, jossa on kartiomainen, terävä kärki. Muita osia ovat liikkuva kitkaholkki, suodatinelementti huokoisen paineen mittaamiseksi ja anturit, jotka mittaavat tankoon vaikuttavia eri voimia. Koko maaperään menevä kokoonpano tunnetaan kartion penetrometrinä tai pietsokoni -penetrometrinä. Penetrometrit voivat olla mekaanisia tai sähköisiä, ja kartion eri halkaisijoita voidaan käyttää – yleisiä kokoja ovat 0.55 tuumaa (noin 1.4 cm), 1.42 tuumaa (noin 3.6 cm) ja 1.73 tuumaa (noin 4.4 cm).

CPT -laitetta tarvitaan mittausten suorittamiseen kartion penetrometrillä. Lautta on kuorma -auto, joka on erityisesti suunniteltu suorittamaan kartiotestejä. Trukin litteän alustan keskelle on asennettu hydraulinen mäntä, joka työntää penetrometrin alas maaperän läpi. Trukki sisältää myös mittalaitteet, jotka kirjaavat kartion kärjessä olevan voiman, kitkaholkin kitkavoiman, huokospaineen ja joissakin tapauksissa leikkausaaltojen nopeusmittaukset. Laitteessa oleva tietokone tallentaa kaikki testin aikana kerätyt tiedot.

Kartiotestin suorittamiseksi hydraulinen mäntä työntää penetrometrin maaperän läpi vakionopeudella, yleensä 0.79 tuumaa sekunnissa (noin 2 cm sekunnissa). Halutut mittaukset tehdään tasaisin välein noin 0.20 – 1.97 cm. Lisätään noin 0.5 metrin pituisia sauvan osia, kun penetrometri etenee syvemmälle maaperään. Kun penetrometri on poistettu maaperästä, reikä täytetään paikallisten määräysten mukaisesti.

Seismisen arvioinnin suorittamiseen kartiotestillä tarvitaan lisälaitteita. Seismiset testit edellyttävät erityistä penetrometriä, nimeltään seisminen kartion penetrometri (SCPT), joka mittaa leikkausaaltojen nopeutta. Seismisen testin asetukset sisältävät myös levyn, joka sisältää liipaisulaitteen. Testihenkilöstö lyö levyä kelkkavasaroilla seismisten aaltojen synnyttämiseksi. Tietojen keräämiseen käytetty tietokone voi toimia oskilloskoopina, laite, joka kerää leikkausaaltojen tietoja.