Nowe trendy w świecie CPT

Badania geotechniczne metodą in-situ są niezwykle istotne w analizie gruntów, ponieważ dostarczają precyzyjnych danych na temat ich właściwości. Wykorzystanie nowoczesnych technologii, takich jak sondowanie statyczne CPT, pozwala uzyskać dokładne informacje o nośności oraz zachowaniu gruntu pod obciążeniem. Systemy pomiarowe w badaniach CPT (cone penetration test) to serce całego procesu – to one decydują o jakości danych i możliwościach interpretacji. W ostatnich latach pojawiło się sporo innowacji zarówno w samych stożkach pomiarowych, jak i w systemach rejestracji i transmisji danych.

Główne elementy systemów pomiarowych CPT

1. Stożki i czujniki

• Standardowe stożki elektroniczne – mierzą opór stożka (qc), opór tarcia pobocznicy (fs) i ciśnienie porowe (u2). To klasyczny zestaw.
• Wielofunkcyjne stożki (Multi-sensor cones):
• SCPTu – dodany czujnik przyspieszeń do badań sejsmicznych (pomiar prędkości fal Vs).
• Stożki termiczne (TCPT) – pomiar przewodnictwa cieplnego i temperatury gruntu.
• Stożki elektrooporowe / konduktometryczne (RCPT) – do określania zawartości soli, porowatości i stanu wód gruntowych.
• Stożki z czujnikiem fluorescencji UV – do wykrywania skażeń ropopochodnych.
• Stożki magnetometryczne – do poszukiwania niewybuchów (UXO).
• Stożki pH / ORP – monitorowanie chemii wód gruntowych.
• Miniaturowe stożki CPT – stosowane w modelach fizycznych, np. w badaniach laboratoryjnych.

2. Systemy akwizycji i transmisji danych

• Tradycyjny kabel CPT – przewód wprowadzany wzdłuż żerdzi, przesyła sygnał z czujników. Wadą jest ryzyko uszkodzeń i złożona obsługa.
• Bezkablowe systemy CPT (wireless / memory cones):
• Stożki z wbudowaną elektroniką zapisują dane w pamięci i przesyłają je po wyciągnięciu sondy (tzw. memory CPT).
• Nowoczesne systemy wykorzystują transmisję radiową lub akustyczną w rurze, co eliminuje kabel i umożliwia odczyt w czasie rzeczywistym (np. NOVA-CPT, DigiCPT).
• Wysoka rozdzielczość pomiaru – obecne systemy oferują 16–18 bitów przetwarzania, co daje bardzo dokładne profile.

3. Systemy rejestracji i oprogramowanie

• Moduły rejestrujące (data loggery) – często w formie mobilnej z oprogramowaniem dedykowanym do CPT.
• Integracja GPS – rejestracja danych geotechnicznych z automatycznym przypisaniem lokalizacji.
• Chmura i IoT – dane przesyłane bezpośrednio online, dostępne w czasie rzeczywistym dla projektantów.
• Systemy zgodne z formatem GEF, AGS – standardy wymiany danych w geotechnice (ułatwiają integrację z oprogramowaniem projektowym, np. PLAXIS).

4. Kalibracja i kontrola jakości

• Automatyczne systemy kalibracyjne pozwalają szybko sprawdzić poprawność czujników.
• Niektóre nowoczesne systemy posiadają autodiagnostykę – sygnalizują błędy i spadki jakości sygnału podczas testu.

Trendy i innowacje w systemach pomiarowych CPT

1. Bezkablowe i bezpośrednie przesyłanie danych – zmniejszenie ryzyka awarii kabla, większa ergonomia.
2. Multi-sensor cones – jeden stożek, wiele czujników → więcej informacji o gruncie przy jednym sondowaniu.
3. Integracja z AI i digital twin – analiza danych CPT w czasie rzeczywistym, automatyczna klasyfikacja gruntów.
4. Miniaturyzacja i większa rozdzielczość czujników – bardziej czułe pomiary przy mniejszym wpływie zakłóceń.
5. Systemy do badań offshore – odporne na ciśnienie i korozję, zintegrowane z ROV/AUV.