六、静力触探试验

六、静力触探试验

1. 试验的目的及意义

通过静力触探试验，了解双桥经理处探探头的构造和标定方法，掌握试验的操作步骤及技术要求，处理试验数据得到地基土的锥尖阻力c q 、侧壁摩阻力s f 及摩阻比f R ，并对地基土进行分层及土类鉴别。

2. 试验的适用范围

静力触探试验适应于软土、粘性上、粉土、砂类土和含有少量碎石的土层。与传统的钻探方法相比，静力触探试验具有速度快、劳动强度低、清洁、经济等优点，而且可连续获得地层的强度和其他方面的信息。不受取样扰动等人为因索的影响。这对于地基土在竖向变化比较复杂，而用其他常规勘探试验手段能大密度取土或测试来査明土层变化；对于在饱和砂土、砂质粉土及高灵敏性软土中的钻探取样往往不易达到技术要求，或者无法取样的情况。静力触探试验均具有它独特的优越性。因此，在适宜于使用静力触探的地区，该技术普遍受到欢迎。但是,静力射探试验中不能对上进行直接的观察、鉴别，而且不适用于含较多 碎石、砾石的土层和很密实的砂层。

3. 试验的基本原理

静力触探试验是利用准静力以恒定的贯入速率将一定规格和形状的圆锥探头通过一系列探杆压入土中，同时测记贯入过程中探头所受到的阻力，根据测得的贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的现场试验方法。

静力触探试验所能获得的土层信息与探头的性能有很大的关系。单桥探头测得圆锥所受土体总的阻力，即贯入比阻力s p ，双桥探头同时测得锥尖阻力c q 和侧壁摩阻力s f ，这些参数广泛用于桩基承载力设计中。

孔压探头是在双桥探头基础上增加了孔压测量传感器，因此测试过程中除了能够获得锥尖阻力c q 和侧壁摩阻力s f 之外，还可以获得孔压u ，并可在静止状态下在某一深度进行孔压消散试验，得到土层固结特性。

4. 试验仪器及制样工具

静力触探试验设备主要包括探头、贯入主机、反力装置、探杆和记录仪组成。试验中采用设备如下：

探头：多功能无绳静力触探探头，除了可以量测锥尖阻力和侧壁摩阻力外，还可以测得孔压、贯入深度和钻杆倾斜度；试验前需要在标定架上对静力触探探头进行标定，得到相应的标定系数。

贯入主机：电动机械式静力触探机。

反力装置：地锚和压重。

记录仪：采用手提电脑自动记录实验数据。

图2-1 静力触探示意及其曲线

（a）静力触探示意及土层剖面（b）静力触探曲线

5.试验步骤

第一部分，准备工作：

（1）、室内标定。按照要求，进行率定系数的计算。

（2）、平整试验场地，设置反力装置，将触探主机对准孔位，调平机座，并紧固在反力装置上。

（3）、将已穿入探杆内的传感器按要求接到量测仪器上，打开电源开关，预热并调试到正常工作状态。

（4）、检查探头是否正常，然后启动动力设备并调整到正常工作状态。

（5）、设置深度标尺。

第二部分，试验阶段：

（1）、按照要求进行贯入，并注意零漂检查。

（2）、贯入过程中，自动记录系统按照设定记录传感器读数。

（3）、当测定孔隙水压力消散时，应在预定的深度或土层停止贯入，并按适当的时间间隔或自动测读孔隙水压力消散值直至基本稳定。

第三部分，拆卸工作：

（1）、试验结束后及时拔起探杆，并记录仪器的回零情况，探头拔出后应立即清洗，上油妥善保管，防止探头被曝晒或受冻。

（2）、拆卸装置。

6.试验数据

静力触探实验数据汇总表

由以上数据得出曲线如下图：

7. 试验数据处理

（1）分层平均阻力c q 、s f

先按c q 、s f 、f R 进行土层划分，然后计算各层的平均阻力。如记录处理数据表所示。 从c q -h 图上来看，有明显分层，0-3.5m 是一层杂填土，3.5-8m 是粘土。 第一层杂填土：

1i n=35

1==0.331Mpa n ∑c c q q ，1

i n=351==15.51kpa n ∑s s f f

第二层粘土：

1i n=35

1==0.660Mpa n ∑c c q q ，1

i n=351==23.32kpa n ∑s s f f

（2）不排水抗剪强度Cu ：查表3-3-3，Cu=0.0308q c +4.0和Cu=0.071q c +1.28 （3）压缩模量Es ：查表3-3-8，E s =4.13p s 0.687和E s =2.14p s +2.17

（4）变形模量E ：由公式E=(1-u

u -122

)E s 估算，其中u 取0.42 （5）地基承载力基本值：查表3-3-11，f o =0.104p s +25.9 （6）比贯入阻值：根据经验公式 1.1s c P q =

8. 试验成果分析及工程应用

通过实验数据的分析我们可以得到以下结论：

（1）查明地基上在水平方向和垂直方向的变化，划分土层，确定土的类别； （2）确定建筑物地基土的承载力和变形模量以及其他物理力学指标； （3）选择粧基持力层，预估单桩承载力，判冽桩基沉人的可能性；

（4）检查填土及其他人工加固地基的密实程度和均匀性，判别砂土的密实度及其在地震作用下的液化可能性；

（5）湿陷性黄土地基用于查找浸水湿陷的范围和界线。