用静力触探试验测试砂土密实度

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2021年岩土专业知识练习题和答案解析(Part16)

2021年岩土专业知识练习题和答案解析(Part16)

2021年岩土专业知识练习题和答案解析(Part16)共2种题型,共50题一、单选题(共30题)1.在使用套管的钻孔中,采取I级土试样时,取样位置应()。

A:位于套管底B:低于套管底一倍孔径的距离C:低于套管底三倍孔径以上的距离D:低于套管底五倍孔径以上的距离【答案】:C【解析】:根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)第9. 4. 5条规定,在钻孔中采取I、II级土试样时,在软土、砂土中宜采用泥浆护壁。

如使用套管,应保持管内水位等于或稍高于地下水位,取样位置应低于套管底三倍孔径的距离。

2.对于换土垫层的质量检验,下列叙述正确的是()。

A:对素土、灰土和砂垫层可用贯入仪检验垫层质量,对于素土也可用钢筋检验,并均应通过现场试验以控制压实系数所对应的贯入度为合格标准B:垫层的质量检验必须分层进行,每夯压完一层,应检验该层的平均压实系数,当压实系数符合设计要求后,才能铺填上层土C:当采用贯入仪或钢筋检验垫层的质量时,检验点的间距应小于5m D:当取土样检验垫层的质量时,对大基坑每100 ~ 150m2应不小于1个检验点,对基槽每15 ~ 25m2不应少于1个点,每个单独柱基应不少于1个点【答案】:B【解析】:根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002)第4. 4.1?4.4. 3条,A项,对粉质黏土、灰土、粉煤灰和砂石垫层的施工质量检验可用环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验;对砂石、矿渣垫层可用重型动力触探检验,并均应通过现场试验以设计压实系数所对应的贯入度为标准检验垫层的施工质量。

B项,垫层的施工质量检验必须分层进行。

应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。

C项,采用贯入仪或动力触探检验垫层的施工质量时,每分层检验点的间距应小于4m。

D项,检验点数量,对大基坑每50~100m2不应少于1个检验点;对基槽每10 ~ 20m不应少于1个点;每个独立柱基不应少于1个点。

静力触探

静力触探

静力触探试验(SL237-047-1999)一、试验目的1、划分土层,判定土层类别,查明软、硬夹层及土层在水平和垂直方向的均匀性。

2、评价地基土的工程特性(容许承载力、压缩性质、不排水抗剪强度、水平向固结系数、饱和砂土液化势、砂土密实度等)。

3、探寻和确定桩基持力层,预估打入桩沉桩可能性和单桩承载力。

4、检验人工填土的密实度及地基加固效果。

二、原理将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中,量测其贯入阻力(锥头阻力、侧壁摩阻力)的过程,是工程地质勘察中的一项原位测试方法。

三、仪器1、触探主机:应能匀速的将探头垂直压入土中,其额定贯入力和贯入速度应满足GB/T15406-94标准7.4的规定,其装置如图1所示。

2、反力装置:可用地锚、压重、车辆自重提供所需的反力。

3、探头:探头的结构按功能分为单桥梁头、双桥探头和孔压探头。

4、探杆:探杆应符合GB/T15406-94标准的8.2和8.3的规定.5、量测仪器:可采用下列仪器——静态电阻应变仪:准确度为±2%,分度值为5με。

——静力触探数字测力仪:准确度自动挡0.3%,手动档为0.5%。

图1 贯入装置示意图——电子电位差计:0.5级。

——深度记录装置:准确度为±1%。

6、其他:水准尺、管钳等工具。

四、方法及步骤1、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(用分度值为1mm的水准尺校准),并紧固在反力装置上。

2、将已穿入探杆内的传感器引线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。

3、贯入前应试压探头,检查顶柱、锥头、摩擦筒等部件工作是否正常。

当测孔隙压力时,应使孔压传感器透水面饱和。

正常后将连接探头的探杆插入导向器内,调整垂直并紧固导向装置,必须保证探头垂直贯入土中。

启动动力设备并调整到正常工作状态。

4、采用自动记录仪时,应安装深度转换装置,并检查卷纸机构运转是否正常;采用电阻应变仪或数字测力仪时,应设置深度标尺。

静力触探试验

静力触探试验
目录
1 概述 2 试验设备 3 试验技术要求 4 成果应用
1 概述
静力触探(CPT),是用静力将探头 以以一定的速率压入土中,利用探头 内的力传感器,通过电子量测器将探 头收到的贯入阻力记录下来,可以达 到了解图层工程性质的目的。
CPT主要适合于黏性土、粉土和中等密实度以下的砂土等土质情况。由于目前尚无 法提供足够大的稳固压入反力,对于含较多碎石、砾石的土和很密实的砂土一般不 适合采用。此外总的测试深度不能超过80m。
2.3 量测记录仪器
电阻应变仪
自动记录仪
3 静力触探试验技术要求
触探头应匀速垂直压入土中,贯入速率为1.2m/min; 触探头的测力传感器连同仪器、电缆应进行定期标定,室内探头标定测力传感 器的非线性误差、重复性误差、滞后误差、温度零漂、归零误差均应小于1%FS (full scale),现场试验归零误差应小于3% ,绝缘电阻不小于500MΩ 深度记录误差不应大于触探深度的±1% ; 当贯入深度大于30m,或穿过厚层软土层再贯入硬土层时,应防止孔斜或触探 杆断裂,也可配置测斜探头量测触探孔偏斜角,以修正土层界线深度。 孔压探头在贯入前,应在室内保证探头应变腔为已排除气泡的液体所充满,并 在现场保持探头应变腔的饱和状态,直至探头进入地下水位以下土层。在孔压静 探试验中不得上提探头,以免出现真空负压,破坏应变腔的饱和状态。 当进行孔压消散试验时,应量测停止贯入后不同时间的孔压值,其计时间隔应 由密而疏。试验过程中不得松动探杆。
2 试验设备
贯入装置 探头 量测系统
静力触探试验设备
静力加压装置
探 头
电 测


qsia qpa
静力触探试验
2.1 贯入设备
一、加压装置

静力触探在软土地区勘察中使用的探讨

静力触探在软土地区勘察中使用的探讨

静力触探在软土地区勘察中使用的探讨摘要:本文围绕静力触探在软土地区勘察中使用的策略,探讨了静力触探技术在软土地区勘察中的应用策略。

通过分析划分土层及土类类别、确定地基容许承载力和检验人工填土的密实度及地基加固效果等方面的策略,提出了合理利用静力触探技术的建议,以确保勘察数据的准确性和工程安全。

关键词:静力触探;软土地区;勘察;应用引言软土地区工程勘察中面临诸多挑战,土层松软、不均匀性大等特点使得勘察工作更为复杂。

静力触探技术作为一种高效、准确的地质勘察手段,在软土地区有着重要的应用价值。

一、静力触探技术概述1. 静力触探基本原理静力触探的基本原理是根据受到的静力信号来判断不同土层的物理和力学性质。

当钻杆推进到地下时,会受到来自土层的阻力、静力和摩阻等反作用力。

通过测量这些反作用力的大小和变化,可以判断土层的硬度、密实度、湿度以及可能存在的岩层、泥层等信息。

2.静力触探所用设备钻探机是静力触探的主要设备,通常由钻杆、推进装置、钻头、传感器等组成。

钻探机能够将钻杆推进到地下并测量相应的静力和摩阻力等参数。

传感器是静力触探的核心部件,用于测量静力、摩阻力、钻进速度等参数。

传感器将这些参数转化为电信号,通过数据采集系统进行记录和分析。

数据采集系统用于记录传感器采集到的数据,并对数据进行处理、分析和展示。

这样的系统可以实时监测钻进过程中的参数变化,为工程勘察人员提供实时反馈和分析结果。

二、静力触探在软土地区勘察中的应用1. 划分土层及土类类别静力触探技术可以帮助工程勘察人员划分软土地区的土层及土类类别。

通过对地下土层进行静力触探,可以获得静力锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔内水压力等数据。

这些数据反映了土体的物理特性和力学性质,包括土的密实度、湿度、强度等。

在软土地区,土层的特性多样且变化较大。

利用静力触探技术,勘察人员可以根据不同深度的试验数据,准确划分出不同的土层,并进一步确定土类的类别。

这为后续的工程设计提供了基础数据。

静力触探在密实厚砾砂层中的应用

静力触探在密实厚砾砂层中的应用

静力触探在密实厚砾砂层中的应用作者:焦德智周涛洪岳来源:《中国新技术新产品》2009年第12期摘要:静力触探能直观的反映地基土在水平方向和垂直方向的变化,确定地基土的承载力和变形模量等指标,通过静力触探成果预估单桩承载力,判别桩基沉桩的可能性、砂土的密实度及其在地震作用下的液化可能性。

静力触探具有施工工期短及成本低等优势。

在岩土工程勘察中得到广泛的应用。

本文分析了静力触探在密实厚砾砂层中应用时所遇到的问题,提出了合理的施工建议。

关键词:静力触探;密实砾砂;地锚上浮;探杆弯曲1 工程概况本工程位于湖州经济开发区。

拟建建(构)筑物主要包括:一幢24层高层、多幢17~18层高层、多幢11~15层小高层,一座1~3层幼儿园及一幢2层中心会所。

场地内设有独立地下车库,埋深在4.0m左右。

本次勘察工作采用钻探取样、室内土工试验、静力触探试验、标准贯入试验及重型II动力触探等原位测试相结合的方法,以利于对场地工程地质条件作出客观评价。

静力触探孔位位于小高层、幼儿园及中心会所处。

2 场地工程地质条件场地区域上归属长江三角洲太湖湖相堆积平原。

根据勘探孔野外记录资料、结合土工试验成果,场地地基土(岩)层层序由上而下分述如下:①层素填土:灰褐色、灰褐黄色,松散,由粘性土组成,顶部见植物根系。

②层粉质粘土:灰黄色,可塑,厚层状,含铁锰质氧化斑点,局部粉粒含量较高。

稍有光滑,干强度中等,韧性中等;③层淤泥质粘土:灰色,流塑,厚层状,含有机质及半腐植物残体。

稍有光滑,干强度中等,韧性中等;⑤层粉质粘土:浅灰色,软塑~可塑,厚层状,局部夹粉砂团块,粉粒含量较高,不均匀。

稍有光滑,干强度中等,韧性中等;⑥层砾砂:浅灰色、浅灰黄绿色,厚层状,含石英、云母及少量粘性土团块。

摇振反应迅速,干强度低,韧性低;⑦1层粉质粘土:浅灰色,软塑,厚层状,下部含少量砂团,粉粒含量较高,稍有光滑,干强度中等,韧性中等。

3 静探施工原因分析及问题解决3.1 可行性分析。

用静力触探试验测试砂土密实度

用静力触探试验测试砂土密实度

用静力触探试验测试砂土密实度作者:王洋来源:《科技创新与应用》2013年第28期摘要:大量的模型试验和现场试验结果表明,静力触探都可用于工程地质勘察回填砂土的密实度检测,为了从理论上揭示两者的相关性的根源,通过试验测试出,静力触探在砂土中试验结果相关性的必然性。

关键词:静力触探;砂土;密实度静力触探是岩土工程勘察中一项常用的原位测试方法,因其普遍适用性和有效性而在岩土工程勘察工程中广泛应用,它适宜于软土、粘性土、粉土、砂性土层。

特别是对于地层情况变化较大的复杂场地及不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察,更适合采用静力触探进行勘察。

静力触探试验是广泛用于岩土工程勘探、监测和检测方面的原位测试技术,具有轻便、快速、高效的特点。

基本原理就是用准静力(相对动力触探而言,没有或很少冲击荷载)将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中,由于地层中各种土的软硬不同,探头所受的阻力自然也不一样,传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表中记录下来,再通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系,来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的。

静力触探是常用的土体原位测试方法。

触探试验的成果反应了地基土在竖向动荷载与静荷载作用下的强度与变形能力,都是地基土强度与变形性能的综合反映。

砂土的密实度决定着地基承载力、桩的摩阻力与端承力,是工程地质勘察中的一项重要内容。

砂土(无粘性土)的密实度是表征其物理性质的一项重要指标,直接影响到砂土的工程性质。

密实状态的砂土,强度高是良好的天然地基,反之,松散状态的砂土,强度低,不能作为天然地基。

因此如何表示砂土的密实程度是土力学中重要问题之一。

在一定程度上,砂土的密度程度可用其孔隙比来表示。

但砂土的孔隙比的变化范围受土粒大小、磨圆程度、形状和级配的影响很大,即使两种无粘性土的孔隙比相同,但它们所处的密实状态未必一样。

静力触探试验实施细则

静力触探试验实施细则

静力触探试验实施细则一、引言静力触探试验是一种常用的土壤力学试验方法,用于确定土壤的力学性质和地层的承载能力。

本文旨在制定静力触探试验的实施细则,以确保试验的准确性和可靠性。

二、试验目的静力触探试验的主要目的是确定土壤的下列性质:1. 土壤的密实度和颗粒间的磨擦角;2. 土壤的承载力和变形特性;3. 土壤的水平地应力和垂直地应力。

三、试验设备和材料1. 静力触探机:应选择具有合适的静力触探能力和稳定性的设备,并定期进行校准和维护。

2. 钻杆和触探头:应选择适合试验需求的钻杆和触探头,并确保其质量和尺寸符合相关标准。

3. 记录仪:应使用高精度的记录仪器,以确保试验数据的准确性和可靠性。

4. 其他辅助设备和材料:如水泥、水桶、测量工具等。

四、试验前的准备工作1. 土壤勘探:在进行静力触探试验前,应进行充分的土壤勘探工作,以确定试验点的位置和土层分布情况。

2. 环境调查:应对试验点周围的环境进行调查,包括地下水位、地质构造等因素的影响。

3. 试验点准备:在试验点周围清除杂物,确保试验点平整且无障碍物。

五、试验操作步骤1. 安装设备:将静力触探机放置在试验点上,并进行稳定固定。

安装钻杆和触探头,并确保其与设备连接坚固。

2. 开始试验:启动静力触探机,将钻杆和触探头缓慢下压到预定深度,同时记录下压力和下沉深度。

3. 数据记录:使用记录仪器实时记录下压力和下沉深度的变化。

在试验过程中,应注意观察土壤的变化情况,并记录相关观察结果。

4. 试验结束:当触探头达到设计深度或者无法继续下压时,住手试验并记录最大下压力和对应的下沉深度。

5. 数据处理:根据试验数据计算土壤的密实度、磨擦角、承载力等指标,并绘制相应的试验曲线和图表。

六、数据分析和结果解读1. 数据分析:对试验数据进行统计和分析,计算土壤的力学性质指标,并进行数据的验证和比较。

2. 结果解读:根据试验结果,评估土壤的承载能力和变形特性,并提出相应的建议和措施。

3.静力触探测试(二)

3.静力触探测试(二)
2
1、土层划分
1) 绘制各种贯入阻力曲线图,如qc-h,
fs-h,FR-h,U-h(Bq-h)等,将触探孔 分层,并计算每一分层参数的平均值;
x= 1 ∑ xi n
a) 当分层厚度大于1m,且土质比较均匀时,应扣除其 滞后深度和超前深度范围的触探参数值; b) 对于分层厚度不足1m的均质土层,如为软层,应取 其最小值为层平均值;如为硬层应取其大值平均值 (最大值上下各20cm范围内测值的平均值); c) 分层曲线中,如遇异常大值,应予剔除,不参与 平均计算;
32
孔压参数比
u2 − U 0 Bq = qt − σ v0
式中,Bq ——孔压参数比; u2 ——某一深度的最大孔隙水压力(kPa); U0 ——某一深度的静水压力(kPa); σv0 ——土层的上覆压力; ρw ——水的密度(10kg/m3); h ——水位至测点的深度(m); qt ——总锥尖阻力;
41
用静力触探评定砂土的密实度
Ps——国产单桥探头所测砂土的比贯入阻力,100kPa; qc——双桥探头所测砂土的锥尖阻力,100kPa;
42
锥尖阻力qc(100kPa)
用锥尖阻力求砂土相对密度
有效上覆压力
相对密度Dr
43
铁道部静探规则(TBJ37-93)
46
承载力系数
砂土内摩擦角与锥尖阻力关系图
25
铁道部TBJ37-93规则法(双桥)
此法的优点是建立了土类划分边界方程,便于计算机 处理;其缺点是划分土类太粗糙。
qc小于0.7MPa为软土
26
中国地质大学法
利用双桥探头测试得到的qc、fs、FR三个 参数绘制三角图划分土类。
27
划分土类三角图 粗砂 中砂

静力触探试验数据利用

静力触探试验数据利用

根据静力触探曲线判断土层条件
岩土工程勘察中,静力触探是常见的原位测试方法,静力触探试验可以在不扰动土层原位状态的情况下对土层进行试验,根据试验曲线,可以对土层的定名、物理力学性质等进行判断,将静力触探试验和钻探以及其他原位测试相结合后,可以有效的提高勘察结果的准确性。

首先是如何利用曲线进行土层分层,在曲线发生明显变化处,通常是土层发生变化的部位,比如锥尖阻力和锥侧阻力以及贯入阻力比值发生变化时,都是土层发生变化的部位。

但是在判断土层变化位置时,还要考虑到变化的超前和滞后现象。

根据长期的经验积累,可以通过静力曲线大致判断土层属于哪类土,但是不能仅仅依靠曲线对土层进行定名,需要将曲线同钻孔取样得到的土样结合后进行判断。

其次是利用静力触探曲线判断土层的状态,可以判断粘性土的塑性以及砂土的密实度,但是这些都是需要与当地经验相结合。

再次是利用静力触探曲线数据得到桩基设计参数。

这种方法已经比较成熟,并且在桩基设计规范中已经有相应的公式。

但是在利用公式进行计算的时候,需要注意的一点是,规范中的公式是根据全国各地的工程经验总结出来的,这些公式是否与当地土质相适应是十分关键的。

所以也不能生搬硬套到当地的设计中。

静力触探在软土层与砂层的应用分析

静力触探在软土层与砂层的应用分析

静力触探在软土层与砂层的应用分析摘要:论文基于对静力触探基本原理的分析,根据其在软土层和砂层的应用进行了分析比较,强调了静力触探试验在软土层及砂层中进行场地土类别划分等的优越性。

关键词:静力触探软土地层砂层近年来,我国造船行业迅速发展,兴建了一批造船基地,岩土工程勘察作为地基基础设计的依据,日益凸显出其重要性。

为快速准确地查明场地地层在垂直和水平方向上的分布规律,进行场地土类别划分,估算地基土的力学性质及变形特征,判别饱和砂土地震液化的可能性。

除钻探等常规勘察手段外,静力触探已被广泛应用,尤其是在软土地层中的应用已取得了显著成效。

1静力触探的基本原理静力触探( Cone Penetration Test简称CPT)是原位测试中的一种重要手段,既具有在原位应力条件下进行,对土体扰动小,测定的范围大,反映微观、宏观结构的影响,连续记录土体的力学性质等优点,又能够克服室内试验费时费事、部分土取样困难、代表性差等缺点能够比较真实地反映地基土的抗剪强度特性。

静力触探的基本原理是用静力匀速的将一个内部装有传感器的触探头匀速压入土中,由于地层中各种土的软硬程度不同,探头所受阻力也不一样,传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表记录下来。

再通过贯入阻力与土的工程地质性质之间的定性关系和系统相关关系,来达到取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等岩土工程勘察目的。

静力触探使用微电脑使地层的数据采集、存储、处理、打印和绘图,实现自动化,在现场即能取得土层剖面的变化信息,并提供土的工程参数,大大缩短勘探周期,并对岩土的工程问题,如天然地基承载力、桩基承载力、地基土层的贯入阻力等进行评价。

2静力触探成果应用领域静力触探作为岩土工程勘察中的一种重要勘探方法,其试验成果有下列应用:①土层划分,判定土层类别,查明软、硬夹层及土层在水平和垂直方向的均匀性;②评价地基土的工程特性:主要是地基土的容许承载力、压缩性质、估算粘性土的不排水抗剪强度、超固结比、灵敏度、砂土的相对密实度、内摩擦角、土的压缩模量、变形模量、饱和粘土不排水模量、砂土初始切线弹性模量和初始切线剪切模量、地基承载力,砂土液化判别等;③直接为工程提供设计参数:例如,探寻和确定桩基持力层预估打入沉桩可能性和单桩承载力;④检验人工填土的密度和地基加固效果。

静力触探在工程勘察中的应用简介

静力触探在工程勘察中的应用简介

静力触探在工程勘察中的应用简介摘要:本文主要介绍天津海河教育园区(北洋园)一期基础设施工程勘察中,用静力触探划分土层、确定地基土的承载力和变形模量、判别砂土液化,并对其结果与用土工试验计算的结果进行对比验证。

关键词:静力触探划分土层承载力变形模量砂土液化静力触探(英文缩写CPT)(cone penetration test)的基本原理是用准静力将一个内部装有传感器的探头以匀速压入土中,静力触探应用于划分土层、确定土的类别、确定地基土的承载力和变性模量、选择桩基持力层、预估单桩承载力、判别砂土的密实度及其在地震作用下的液化可能性等目的。

本文主要介绍天津海河教育园区(北洋园)一期基础设施工程勘察中,用静力触探划分土层、确定地基土的承载力和变形模量、判别砂土液化,并对其结果与用土工试验计算的结果进行对比验证。

1 工程概况北洋园一期基础设施工程位于天津市津南区,海河中游南岸,其规划四至范围:东起月牙河,西至幸福河,南起津晋高速,北至规划的蓟汕高速联络线和天津大道。

项目规划总占地规模为10.2平方公里,属于新建型的规划区域;项目周边紧邻津南新城、八里台镇、天嘉湖、双港镇、大寺镇、军粮城镇。

2 工程地质条件该场地位于津南区。

30 km2深度范围内主要有7个地质成因层、10个工程地质亚层,有关各层具体情况分述如下。

(1)人工填土层(Qml),为人工堆积,可分为两个亚层:①1杂填土和①2素填土。

(2)第Ⅰ陆相层(Q43al),为河床~河漫滩相沉积,即④粘土、粉质粘土,局部分布④-夹淤泥质土。

(3)第Ⅰ海相层(Q42m),为浅海相沉积,可分为两个亚层:⑥1淤泥质土和⑥2粘土、粉质粘土。

(4)第Ⅱ陆相层沼泽相(Q41h),为沼泽相沉积,即⑦粘土、粉质粘土。

(5)第Ⅱ陆相层(Q41al),为河床~河漫滩相沉积,即⑧粘土、粉质粘土。

(6)第Ⅲ陆相层(Q3eal),为河床~河漫滩相沉积,可分为两个亚层:⑨1粘土、粉质粘土和⑨2粉土、粉砂。

轻型动力触探法与静力触探法检测粗砂相对密实度的相关性研究

轻型动力触探法与静力触探法检测粗砂相对密实度的相关性研究

图 2 整体坐标系单元结点图 Fig.2 The unit cross-points in the whole coordinate system
对局部坐标,利用节点位移分量进行函数插值,
可直接构造出单元位移函数式(3)。式中,u、v、
w 为单元沿 x、y 和 z 方向的位移; Ni (ξ ,η,ζ ) 为形 函数; ξ 、η、ζ 为局部坐标系下的节点坐标;
第 30 卷第 9 期 2009 年 9 月
文章编号:1000-7598 (2009) 09-2747-06
岩土力学 Rock and Soil Mechanics
Vol.30 No.9 Sept. 2009
轻型动力触探法与静力触探法检测粗砂相对 密实度的相关性研究
田卿燕 1,2,刘仰韶 1,吕建兵 1
收稿日期:2008-07-01 基金项目:广东省交通厅项目(No.2002-013)。 第一作者简介:田卿燕,女,1973 年生,博士,高级工程师,从事岩土工程研究和监测等工作。E-mail: tqy0616@
2748
岩土力学
2009 年
为了使轻型动力触探和静力触探能真正用于检 测中砂、粗砂的相对密实度,本文通过对 4 种不同 的砂进行模型试验,找出了轻型动力触探的锤击数 及静力触探的锥尖阻力与浅层回填中粗砂的相对密 实度之间的经验关系,对 4 种不同组成的砂进行了 模型试验,得出了锤击数 N10 与锥尖阻力 Qc 之间的 经验关系,同时对两者进行了三维有限元数值模 拟,通过对比两种试验过程中砂土的应力、应变和 位移场的特点,验证了轻型动力触探和静力触探在 中粗砂中试验结果相关性的必然性。
(2) 从式(1)、(2)可知,除 Cu 以外,砂的压缩系 数对斜率 k 的影响最大,当其他参数相同时,F 越 大,则 Qc-N10 直线的斜率越大;其次是砂的细度模 数,当其他参数相同时,细度模数越大,则曲线 的斜率越小。同时轻型动力触探锤击数 N10 受颗粒 大小的影响要大于其对静力触探锥端阻力 Qc 的影 响,随着砂的细度模数 Mx 的减小(1 号砂除外,主 要 受 粗 砂 砾 颗 粒 大 小 的 影 响 ), 曲 线 的 斜 率 逐 渐 增大。 2.2 现场试验研究 为了验证模型试验结果的有效性,在实际工程 中用相近的砂和相同的试验设备进行了现场试验,

静力触探

静力触探

班级勘查1201姓名学号指导老师李传金2015年5月29号目录1.静力触探实验概述 (3)2.静力触探实验基本原理 (3)3.静力触探试验适用范围 (3)4.静力触探试验优缺点 (4)5.静力触探的贯入设备 (4)6.静力触探试验量测系统 (4)7.静力触探探头 (5)8.记录仪器 (6)9.静力触探试验过程及要点 (6)10.注意事项 (7)11.静力触探资料整理 (7)12.静力触探成果分析与应用 (8)13.总结 (10)14.参考文献 (10)静力触探试验1.静力触探实验概述静力触探试验(英文缩写CPT),是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土中,以测定探头阻力等参数的一种原位测试方法。

它分为机械式和电测式两种。

静力触探试验仪器设备主要由触探主机和反力装置、测量与记录显示装置、探头、探杆等部分组成。

静力触探测试成果进行相关计算可以得到比贯入阻力ps、锥尖阻力qc侧壁摩擦力fs摩阻比FR及孔隙水压力U。

等指标绘制qc、fs、ps、FR、U等随着深度(纵坐标)的变化曲线,进而划分土层;求取各土层工程性质指标;确定桩基参数。

是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验,通过量测系统测土的,可确定土的某些基本特性,如土的、土的容许承载力等。

静力触探加压方式有机械式、液压式和人力式三种。

静力触探在现场进行试验将静力触探所得比贯入阻力(Ps)与载荷试验、土工试验有关指标进行回归分析,可以得到适用于一定地区或一定土性的,可以通过静力触探所得的确定土的天然地基承载力。

静力触探的贯入机理与建筑物和变形机理存在一定差异性,故不经常使用。

2.静力触探实验基本原理用准静力(相对而言,没有或很少冲击荷载)将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中,由于地层中各种土的软硬不同,探头所受的阻力自然也不一样,传感器将这种大小不同的通过电信号输入到记录仪表中记录下来,再通过贯入阻力与土的特征之间的定性关系和统计相关关系,来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等目的。

用静力触探试验测试砂土密实度

用静力触探试验测试砂土密实度

用静力触探试验测试砂土密实度大量的模型试验和现场试验结果表明,静力触探都可用于工程地质勘察回填砂土的密实度检测,为了从理论上揭示两者的相关性的根源,通过试验测试出,静力触探在砂土中试验结果相关性的必然性。

标签:静力触探;砂土;密实度静力触探是岩土工程勘察中一项常用的原位测试方法,因其普遍适用性和有效性而在岩土工程勘察工程中广泛应用,它适宜于软土、粘性土、粉土、砂性土层。

特别是对于地层情况变化较大的复杂场地及不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察,更适合采用静力触探进行勘察。

静力触探试验是广泛用于岩土工程勘探、监测和检测方面的原位测试技术,具有轻便、快速、高效的特点。

基本原理就是用准静力(相对动力触探而言,没有或很少冲击荷载)将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中,由于地层中各种土的软硬不同,探头所受的阻力自然也不一样,传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表中记录下来,再通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系,来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的。

静力触探是常用的土体原位测试方法。

触探试验的成果反应了地基土在竖向动荷载与静荷载作用下的强度与变形能力,都是地基土强度与变形性能的综合反映。

砂土的密实度决定着地基承载力、桩的摩阻力与端承力,是工程地质勘察中的一项重要内容。

砂土(无粘性土)的密实度是表征其物理性质的一项重要指标,直接影响到砂土的工程性质。

密实状态的砂土,强度高是良好的天然地基,反之,松散状态的砂土,强度低,不能作为天然地基。

因此如何表示砂土的密实程度是土力学中重要问题之一。

在一定程度上,砂土的密度程度可用其孔隙比来表示。

但砂土的孔隙比的变化范围受土粒大小、磨圆程度、形状和级配的影响很大,即使两种无粘性土的孔隙比相同,但它们所处的密实状态未必一样。

例如就某一确定的天然孔隙比,级配不良的砂土,根据该孔隙比可评定为密实状态;而对于级配良好的土,同样具有这一孔隙比,则可能判为中密或者稍密状态。

第三节静力触探试验案例

第三节静力触探试验案例

土层 中粗砂 上海粉土 湿陷性黄土
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f0=0.098qc+0.019
f0=0.089qc+0.075 f0=0.108qc+0.064 f0=0.0813qc+0.09 f0=(0.033— 0.025)qc f0=0.1qc
黄土地基
大庆粘性土、 粉土、 大庆粘性土 大庆粉土 砂土 粘性土
14
15
d.绘制归一化超孔压消散曲线 ①静止孔隙水压力及均衡孔隙水压力 静止孔隙水压力按测试土层中的静水压 力计值 U 均衡孔隙水压力取孔压消散达稳定时的 孔压值 U ut u w / u0 u w ②各时刻的归一化超孔压比 按下式计算 U
③以 为纵轴,以时间t(s)的对数lgt为横轴, 绘制归一化的超孔压消散曲线

七、测试成果的应用
CPT 在土木工程中的应用特别广泛 1.土层划分: 绘制CPT的贯入曲线(包括qc-H,fs-H,FR-H ), 然后根据相近的qc、fs和FR,将触探孔分层—— 力学分层,并计算各参数的平均值。 结合钻探取样,考虑临界深度进一步分层——工 程地质分层,并定土名。

• 临界深度 • 模型试验及实测表 明,地表厚层均质 土的贯入阻力自地 表向下是逐渐增大 的。当超过一定深 度后,阻力才趋近 一个常数值,这个 土层表面一定深度 就称为临界深度。 • 临界深度在砂土中 表现明显,在粘土 中基本不存在。
二、测试设备与种类
设备组成: 1. 触探主机和反力装置 • 触探主机可分为液压 式和机械式 • 反力装置可分为自重 式和锚式 2. 测量与记录显示装置 3. 探头和探杆
触探主机为液压传动式的,反力装置为自重式。
触探主机为液压传动式的,反力装置为地锚式。

用静力触探试验测试砂土密实度

用静力触探试验测试砂土密实度
科技创新与应用 I 2 0 1 3 年 第2 探试验测试砂土密实度
王 洋
( 牡丹江市双麟岩 土勘察设计院有限责任公 司, 黑龙江 牡丹江 1 5 7 0 0 0 )
摘 要: 大量 的模 型 试 验 和现 场 试 验 结果 表 明, 静 力触探 都 可用 于 工程 地 质勘 察 回填砂 土 的 密 实度检 测, 为 了从 理论 上 揭 示 两 者 的相 关性 的根 源 , 通 过试 验 测试 出 , 静 力触探 在 砂 土 中试验 结果相 关性 的必 然性 。
关键词: 静 力 触探 ; 砂土; 密 实度
静力触 探是岩 土工程 勘察 中一项常用的原位测试方法 , 因其普遍适 对比试 验是在牡 丹江市地 区,方法是标准贯人试 验孔与静力触探试 L 孔距 0 6 . 1 . 5 m, 并先进行静探试验 , 从3 2 个对 比中得 到了 5 2 组粉 细 用性 和有效 眭而在岩 土工程勘察工程 中广泛应用 ,它适宜于软土 、粘 眭 验孑 土、 粉 土、 砂性土层。特别是对于地 层晴况变化较 大的复杂场地及不易取 砂 、 3 7 组 中粗砂 的 N 与q c 对比 数据, 对这些数据分别做 了回归分 析 , 得 得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘 土地层 的勘察 ,更适合采用静力 到了两个 回归方程。 触探进行勘察。 粉细砂 : N f ・ x = 0 . O O 2 5 q c + 3 . 1 2 ( 1 ) 静力触探试验是广泛用 于岩土工程勘探 、 监测 和检测 方面 的原位 测 中粗砂 : N z ・ c = 0 . 0 0 3 q c + 5 . 2 2 ( 2 ) 试技术具 有轻便 、 快速 、 高效的特J 。 基本原理就是用准静力 ( 相对动力触 式中: N f ・ x 、 N z - c : 分别 为粉细砂 、 中粗砂 的标 准贯入 试验锤 击数 ( 击/ 探而言 , 没有或很少 冲击荷载 —个内部装有传感器 的触探头 以匀速 压 3 0 c m) ; q c : 静力触探试验锥尖 阻力( K p a ) 入土 中, 由于地层 中各 种土 的软硬 不同 , 探头所受 的阻力 自然也不 一样 , 对于公 式( 1 ) , 在给定 信度 e t - - 0 . 0 1 时, F = 8 7 7 . 6 7 >F / 0 . 0 1 - - 6 . 6 3 ; 对 于公 传感器将这种大小不同的贯入阻力通过 电信号输入到记 录仪表 中记 录下 式 ( 2 ) , 在 给定信度 c , = O . O 1 时, F = 7 6 8 . 4 2 >F / O . O 1 - - 6 . 6 3 ; 公式 ( 1 ) 、 ( 2 ) 的 F检 来 ,再通过贯人阻力与土的工程地质特征之 间的定 陛关系和统计相关 关 验均极为显著 。 系, 来实现取得 土层 剖面 、 提供浅基 承载力 、 选择桩端持 力层和预估单 桩 标准贯人试验锤击数 N 与静力触探试验指标锥尖阻力 q c 的关系 , 承载力等工程地质勘察 目的 。 静力触探是常用的土体原位测试方法 。 触探 为 了确定砂 土密 实度界限的 q c 值, 我们利用 N = I O 、 N = 1 5 、 N = 3 0 三个标 准 试验 的成果反应 了地基土在竖向动荷载与静荷 载作用下 的强度 与变 形能 贯入试验界 限值代人公式( 1 ) 、 ( 2 ) 中, 求 出对应的 q c , 并列入下表 。 力都是地基土强度与变形陛能的综合反映。 国 内外评 定砂土 密实度界限值对 比表 单 位 砂 土 疏 松 稍 密 中 密 密 实 砂土 的密实度决定着地基承载力 、 桩的摩 阻力与端承 力, 是工程地质 中 砂 q c < 5 o o S o o o 一 1 5 o o o >1 5 o o o 勘察 中的一项重要 内容 。 前 苏 联 细 砂 q 1 3 <4 0 0 0 4 0 0 0 — —1 2 0 0 0 >1 2 0 0 0 砂土 ( 无粘性土 ) 的密 实度是 表征其物理 l 生 质的一项重要 指标 , 直接 粉 稍 湿 q c <3 0 0 0 3 0 0 0 一 l 0 0 0 0 >1 0 0 0 0 影 响到砂土 的工程 l 生 质 。密实状态 的砂土 , 强度高是 良好的天然地基 , 反 砂 饱 和 口 c <2 0 0 0 2 0 0 0 — 7 0 0 0 >7 0 0 0 之, 松散状态的砂土 , 强度 低 , 不能作为天然地基。 挪 威 q c 2 5 0 0 — 5 0 0 0 5 0 0 0 一 1 0 0 0 0 >1 0 0 0 0 因此如何表示砂土 的密实程度是土力学 中重要问题之一。在一定程 美 国 、 日 本 <4 0 0 0 4 0 0 0 — —i 2 0 0 0 >I 2 0 0 0 <4 5 0 0 4 0 0 0 — 1 1 0 0 0 >1 1 0 0 0 度上 , 砂土 的密度程度可用其孔隙 比来表示。 但砂 土的孑 L 隙比的变化范 围 保 加 利 亚 P S <2 5 0 0 2 5 0 0 —4 5 0 0 4 5 0 0 — 1 1 0 0 0 >1 1 0 0 0 受土粒 大小 、 磨 圆程度 、 形状 和级配的影 响很 大 , 即使两种无粘 f 生 土的孑 L 辽 宁煤 矿 院 同 济 大 学 粉 细 砂 P S <6 0 0 0 6 0 0 0 — 1 2 0 0 0 >1 2 0 0 0 隙比相 同, 但它们所处的密实状态未必一样。 (王 家 钧 ) 中 粗 砂 P S <3 0 0 0 3 0 0 0 —8 0 0 0 >8 O 0 0 比, 级配不 良的砂土 , 根据该孔 隙 比可评定 为密实状态 ; 而对 于级配 良好 哈 市 勘 察 粉 细 砂 P S <5 0 0 0 5 0 0 0 — —1 0 0 0 0 >1 0 0 0 0 的土 , 同样具有这一孔隙 比, 则可能判为中密或者稍密状态 。 因此 , 工程上 测 绘 院 粉 细 砂 P S <4 0 0 0 4 0 0 0 — 8 0 0 0 >8 O 0 0 般采用相对 密度 D r 来 衡量无粘性 土的密实程度 。相对密度 D r 的表达 牡 丹 江 地 区 粉 细 砂 q c 2 7 5 2 — 4 7 S 2 4 7 5 2 — 1 0 T 5 2 >1 0 7 5 2 粉 细 砂 q c 1 5 9 3 — 3 2 6 0 3 2 6 O 一8 2 6 0 >8 2 6 0 式如下 : 通过对比 , 有一定差别 , 但不是很大 , 尤其与辽 宁煤矿设计 院 、 哈尔滨 Dr = 一 e 雎 —e “ 市勘察设计院 、 同济大学 的资料很接近 , 且介于二者之 间。而造成 的差别 式中 : e _ - 同一土样情况 下无粘 陛土的最: k : f L 隙比, 由它 的最小 干密 与地 区、 砂土的级配 , 矿物成分及饱和度有关。 因此 , 我们建立的公式 适用 度换算 ; 一般按 “ 松砂器法 ” 测定 ; e 同一 士样情况下无 粘性土 的最小孔 于牡丹江地区 , 其它地 区只能 参考适用 。再后来勘察工作 中 , 我们应用 了 隙 比, 由它 的最大干密度换 算 ; 一般按 “ 振击法 ” 测定 ; e 一 同一 土样情况 下 这两 的公式来确 定砂土密实度 , 从 而给出地基承 载力 、 桩 端承载力 、 摩 阻 无粘性土的天然孔隙 比。 力, 与地区经验压桩 试验对 比 , 结果是正确的。 但在工程 实际工作 中最常用 确定砂 土的密实 度是依据标 准贯人试 静力触探既是一种原位测试 手段 , 也是一种勘探手段 , 它和常规 的钻 验的锤击数 。 实际工作 中 , 有两种情况难 以用标准贯人试验确定砂土的密 探——取样 ——室 内试验等勘探 程序相 比, 具有快 速 、 精确 、 经济和节省 实度 : 一种是饱 和砂 土 , 尤其是具有承 压水的砂层 , 标准 贯人试验难 以进 人力等牦 。此外 , 在采用桩基工程勘察 中, 静力触探能准确地确定 桩端 行; 另一种是钻杆长超 过 2 1 米时 , 取 出了取出了规范上 的校正范 围而无 持力层等特征也是一般常规勘察 手段所 不能 比拟 的。 法校正击数 。 通过几年的工作与资料的积累 , 在2 0 m深度 内, 可正常进行 参考文献 的标准贯人试验与静探试验对 比,建立标 准贯人击数 与静力触 探试验指 [ 1 ] 曾国照 地基处理手册[ I Ⅵ 】 . 北京 : 中国建筑工业 出 版社 , 1 9 8 8 , 8 . 标一一锥尖阻力 的回归方程 ,从而可直 接用静 力触探试 验测试 出砂土的 [ 2 ] 叶书麟. 地基处理 实例应用手删 _ M J . 北京 : 中国建筑工业 出 版社 , 1 9 9 8 . 密实 度。 [ 3 ] G B J 5 0 0 0 7 - 2 0 0 2建筑地基基础设计规 范[ S ] .

岩土工程中的土壤密实度测试

岩土工程中的土壤密实度测试

岩土工程中的土壤密实度测试岩土工程是一个重要的工程领域,它涉及到土壤与岩石的力学性质以及工程结构的设计与施工。

土壤密实度是岩土工程中的一个关键参数,它对工程结构的稳定和安全至关重要。

本文将深入探讨土壤密实度测试的相关内容。

第一部分:土壤密实度的定义与意义土壤密实度是指土壤颗粒之间排列紧密程度的物理性质。

它反映了土壤内部的颗粒间隙大小以及颗粒之间的接触情况。

而土壤密实度的测试则是通过一系列的实验和分析手段,确定土壤密实度的数值。

土壤密实度是岩土工程中的关键参数,它对土壤的承载能力、渗透性和变形特性等具有重要影响。

一方面,土壤的密实度与土壤的承载能力密切相关。

密实度较高的土壤能够提供更好的承载能力,使工程结构更加稳定可靠。

另一方面,土壤的密实度还影响着土壤的渗透性和液态水的运移。

高密实度的土壤具有较低的渗透性,这对于控制地下水的流动和保证工程结构的安全至关重要。

此外,土壤的密实度还与土壤的变形特性相关,影响着工程的设计和施工。

第二部分:土壤密实度测试的方法与手段目前,土壤密实度测试主要有两种常用的方法,即实测法和实验室试验法。

实测法是通过现场测试和观测,直接获得土壤密实度的数值。

这种方法依赖于实验员的经验和观察力。

常见的实测方法有贯入试验和静力触探试验。

贯入试验是通过将贯入锤以一定的速度和力量击打到地面,进而测定土壤密实度。

而静力触探试验则是利用压入锥身的方式,通过观察锥身在土壤中的沉入情况来判断土壤的密实度。

实验室试验法则是利用室内实验设备对土壤样品进行试验分析。

常见的试验方法有重度法和干密度法。

重度法是将土壤样品通过某一容器填充并振实,然后测定容器的重量,进而计算出土壤的密实度。

干密度法则是通过测定土壤样品在干燥状态下的质量和体积,来计算土壤的密实度。

第三部分:土壤密实度测试的影响因素土壤密实度的测试结果受到多种因素的影响。

首先是土壤的成分和颗粒特性。

不同类型的土壤,如黏土、砂土和粉土等,其颗粒特性和成分不同,因此其密实度也会有所差异。

静力触探试验简介

静力触探试验简介

静力触探试验简介作者:郭开发来源:《世界家苑》2018年第07期摘要:岩体工程测试不仅在土木工程实践中非常重要,而且在岩土工程学科理论发展中也起着关键的作用。

岩土工程测试包括室内土工试验、岩体力学试验、原位测试、原型试验和现场检测等,在整个岩土工程中占有特殊而重要的地位。

静力触探是岩土工程勘察中使用最广泛的一种原位测试项目。

它具有快速、精确、经济和节省人力等特点。

国际上静力触探技术应用多年迄今,取得了丰富的经验和巨大的技术经济价值。

本文在此背景下对静力触探试验进行一个简介,让读者对静力触探试验有一个简单的了解。

关键词:原位测试;静力触探试验;成果分析1 原位测试1.1原位测试含义原位测试就是在岩土工程施工现场,在基本保持被测试岩土体的结构、含水量以及应力状态不变的条件下测定其基本物理力学性能。

有些岩土工程由于地质条件复杂或者结构条件与荷载条件复杂,难以用理论计算方法对土体的应力-应变的变化做出准确的预计,也难以在室内模拟现场地层条件和现场荷载条件进行试验。

这时,可以通过原位测试为设计提供可靠的依据。

岩土原原位测试又可以分为两种,一种是作为获取设计参数的原位试验,另一种则是作为提供施工控制和反演分析参数的原位检测。

1.2原位测试优缺点原位测试的独特优点在于:(1)避开取土样的困难,可以测定难以采取不扰动式样的土层的有关工程性质;(2)在原位应力条件下进行试验,避免采样过程应力释放的影响;(3)试验的岩土体体积较大,代表性强;(4)工作效率高,可大大缩短勘探试验的周期。

原位测试尽管有许多优点,但也有其不足之处:(1)各种原位测试都有其针对性和适用条件。

如使用不当则会影响结果的准确性和合理性;(2)原位测试所得参数与土的工程性质的关系往往是建立在统计的关系上;(3)影响原位测试成果的因素较为复杂,使得对测定值的准确判定造成一定的困难;(4)原位测试中的主应力方向与实际岩土工程问题中多变的主应力方向往往并不一致。

静力触探4

静力触探4

浅谈静力触探试验静力触探(Static Cone Penetration T est,简称CPT)是借助机械把一定规格的圆锥形探头匀速压入土中,利用探头内的力传感器,测定探头所受到的贯入阻力。

由于贯入阻力的大小与土层的性质有关,因此通过贯入阻力的变化情况,可以达到了解土层工程性质的目的。

1、静力触探试验的工程目的主要是:(a)土层划分及土类判别;(b)测定砂土的相对密实度Dr,内摩擦角φ;(c)测定粘性土的不排水抗剪强度cu,土的压缩模量ES,变形模量E0,饱和粘土的不排水模量Eu,砂土的初始切线弹性模量Ei及初始切线剪切模量Gi;(d)确定地基承载力,单桩承载力,固结系数,渗透系数及黄土湿陷性系数;(e)判别砂土液化;(f)检验地基加固处理质量。

静力触探具有测试结果可靠,效率高,成本低等显著优点,适用于粘性土,粉土和砂土,不适用于碎石土及岩石。

2、设备及使用方法应用较多的有J - 3 型仪器,设备主要由触探主机、反力装置、探头、探杆及测量系统构成,以及其它设备及配套工具等(图1) 。

图1 贯入装置示意试验时先平整试验场地,对准孔位,将反力装置地锚用下锚器旋入土中,安装测量系统,正式贯入,直至进入相对硬土层的深度满足工程设计要求。

常用的探头有:测试比贯入阻力(Ps)的单桥探头;测试锥尖阻力(qc)及侧壁摩阻力(fs)的双桥探头;能同时测试孔隙水压力的两用探头(Ps-u);三用(Ps-u-fs)探头。

国外还研发出各种多功能探头,如电阻率探头,测振探头,侧应力探头,旁压探头,波速探头,地温探头等。

设备使用注意事项:1、触探机就位后,应调平机座,使用水平尺校准,使贯入压力保持竖直方向,并使机座与反力装置衔接、锁定。

2、触探机的贯入速率应控制在1-2cm/s,一般为2cm/s;使用手摇式触探机时,手把转速应力求均匀。

3、使用记读式仪器,每贯入0.1m或0.2m应记录一次读数。

4、遇下列情况时应停止贯入:a、触探主机负荷达到其额定荷载的120%时;b、贯入时探杆出现明显弯曲;c、反力装置失效;d、探头负荷达到额定荷载时;e、记录仪器显示异常。

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用静力触探试验测试砂土密实度
大量的模型试验和现场试验结果表明,静力触探都可用于工程地质勘察回填砂土的密实度检测,为了从理论上揭示两者的相关性的根源,通过试验测试出,静力触探在砂土中试验结果相关性的必然性。

标签:静力触探;砂土;密实度
静力触探是岩土工程勘察中一项常用的原位测试方法,因其普遍适用性和有效性而在岩土工程勘察工程中广泛应用,它适宜于软土、粘性土、粉土、砂性土层。

特别是对于地层情况变化较大的复杂场地及不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察,更适合采用静力触探进行勘察。

静力触探试验是广泛用于岩土工程勘探、监测和检测方面的原位测试技术,具有轻便、快速、高效的特点。

基本原理就是用准静力(相对动力触探而言,没有或很少冲击荷载)将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中,由于地层中各种土的软硬不同,探头所受的阻力自然也不一样,传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表中记录下来,再通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系,来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的。

静力触探是常用的土体原位测试方法。

触探试验的成果反应了地基土在竖向动荷载与静荷载作用下的强度与变形能力,都是地基土强度与变形性能的综合反映。

砂土的密实度决定着地基承载力、桩的摩阻力与端承力,是工程地质勘察中的一项重要内容。

砂土(无粘性土)的密实度是表征其物理性质的一项重要指标,直接影响到砂土的工程性质。

密实状态的砂土,强度高是良好的天然地基,反之,松散状态的砂土,强度低,不能作为天然地基。

因此如何表示砂土的密实程度是土力学中重要问题之一。

在一定程度上,砂土的密度程度可用其孔隙比来表示。

但砂土的孔隙比的变化范围受土粒大小、磨圆程度、形状和级配的影响很大,即使两种无粘性土的孔隙比相同,但它们所处的密实状态未必一样。

例如就某一确定的天然孔隙比,级配不良的砂土,根据该孔隙比可评定为密实状态;而对于级配良好的土,同样具有这一孔隙比,则可能判为中密或者稍密状态。

因此,工程上一般采用相对密度Dr来衡量无粘性土的密实程度。

相对密度Dr的表达式如下:
式中:emax-同一土样情况下无粘性土的最大孔隙比,由它的最小干密度换算;一般按“松砂器法”测定;emin-同一土样情况下无粘性土的最小孔隙比,由它的最大干密度换算;一般按“振击法”测定;e-同一土样情况下无粘性土的天然孔隙比。

但在工程实际工作中最常用确定砂土的密实度是依据标准贯入试验的锤击数。

实际工作中,有两种情况难以用标准贯入试验确定砂土的密实度:一种是饱和砂土,尤其是具有承压水的砂层,标准贯入试验难以进行;另一种是钻杆长超过21米时,取出了取出了规范上的校正范围而无法校正击数。

通过几年的工作与资料的积累,在20m深度内,可正常进行的标准贯入试验与静探试验对比,建立标准贯入击数与静力触探试验指标一一锥尖阻力的回归方程,从而可直接用静力触探试验测试出砂土的密实度。

对比试验是在牡丹江市地区,方法是标准贯入试验孔与静力触探试验孔孔距0.6-1.5m,并先进行静探试验,从32个对比中得到了52组粉细砂、37组中粗砂的N63.5与qc对比数据,对这些数据分别做了回归分析,得到了两个回归方程。

粉细砂:Nf·x=0.0025qc+3.12 (1)
中粗砂:Nz·c=0.003qc+5.22 (2)
式中:Nf·x、Nz·c:分别为粉细砂、中粗砂的标准贯入试验锤击数(击/30cm);qc:静力触探试验锥尖阻力(Kpa)
对于公式(1),在给定信度α=0.01时,F=877.67≥F0.01=6.63;对于公式(2),在给定信度α=0.01时,F=768.42≥F0.01=6.63;公式(1)、(2)的F检验均极为显著。

标准贯入试验锤击数N63.5与静力触探试验指标锥尖阻力qc的关系,为了确定砂土密实度界限的qc值,我们利用N=10、N=15、N=30三个标准贯入试验界限值代入公式(1)、(2)中,求出对应的qc,并列入下表。

国内外评定砂土密实度界限值对比表
通过对比,有一定差别,但不是很大,尤其与辽宁煤矿设计院、哈尔滨市勘察设计院、同济大学的资料很接近,且介于二者之间。

而造成的差别与地区、砂土的级配,矿物成分及饱和度有关。

因此,我们建立的公式适用于牡丹江地区,其它地区只能参考适用。

再后来勘察工作中,我们应用了这两的公式来确定砂土密实度,从而给出地基承载力、桩端承载力、摩阻力,与地区经验压桩试验对比,结果是正确的。

静力触探既是一种原位测试手段,也是一种勘探手段,它和常规的钻探——取样——室内试验等勘探程序相比,具有快速、精确、经济和节省人力等特点。

此外,在采用桩基工程勘察中,静力触探能准确地确定桩端持力层等特征也是一般常规勘察手段所不能比拟的。

参考文献
[1]曾国熙.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1988,8.
[2]叶书麟.地基处理实例应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.
[3]GBJ50007-2002 建筑地基基础设计规范[S].。

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