靜力觸探實(shí)驗(yàn)

1、靜力觸探實(shí)驗(yàn)靜力觸探的原理 用準(zhǔn)靜力將一個內(nèi)部裝有傳感器的標(biāo)準(zhǔn)鉆頭以勻速壓入土中，由于地層中各種土的狀態(tài)或密度不同，探頭所受的阻力不一樣，傳感器將這種大小不同的阻力轉(zhuǎn)化成電信號，借助電纜傳送到記錄儀器，記錄下來，通過貫入阻力與土的工程地質(zhì)特性之間的定性關(guān)系和統(tǒng)計(jì)相關(guān)關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)獲取土層剖面、提供淺基承載力、選擇樁尖持力層和預(yù)估單樁承載力等巖土工程勘察目的。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 快速 精準(zhǔn) 經(jīng)濟(jì) 節(jié)省人力 特別是對地形變化較大的復(fù)雜場地，不易取得原狀土的飽和砂土，高靈敏度軟粘土具有獨(dú)特的優(yōu)越性。缺點(diǎn)缺點(diǎn) 貫入機(jī)理尚難搞清，無數(shù)理模型，對成果的解釋主要還是經(jīng)驗(yàn)性的； 不能直接識別土層，對碎石類土和較密實(shí)沙土層

2、難以貫入；靜力觸探的貫入設(shè)備 手搖式靜力觸探儀 齒輪機(jī)械式靜力觸探儀 全液壓傳動靜力觸探儀 靜力觸探車靜力觸探探頭 將探頭壓入土中時，由于土層的阻力，使探頭受到一定的壓力，土層的強(qiáng)度越高，探頭所受的壓力越大。通過探頭內(nèi)的阻力傳感器，將土層的阻力轉(zhuǎn)換為電信號，然后由儀器表測量出來。土的強(qiáng)度土的阻力傳感器的應(yīng)變電阻的變化電壓的輸出電子儀器放大并記錄下來靜力觸探探頭目前國內(nèi)用的探頭有兩種，一種是單橋探頭，另一種是雙橋探頭，還有一種是能同時測量孔隙水壓的兩用（Ps ）或三用（qc fs ）探頭，即在單橋貨雙橋探頭的基礎(chǔ)上增加了能量測孔隙水壓的功能。靜力觸探探頭單橋探頭單橋探頭：由帶外套筒的錐頭、彈性

3、元件（傳感器）、頂柱、電阻應(yīng)變組成。雙橋探頭雙橋探頭：雙橋探頭除錐頭傳感器外，還有摩擦傳感器及摩擦套筒。孔隙孔隙靜力觸探探頭靜力觸探探頭：除了具有雙橋探頭所需的各種各種外，還增加了有透水陶粒做成的透水濾器和孔壓傳感器。靜力觸探探頭的標(biāo)定 探頭的標(biāo)定可在特制的標(biāo)定裝置上進(jìn)行，也可在材料實(shí)驗(yàn)室利用50100kN壓力機(jī)進(jìn)行，標(biāo)定用測力計(jì)或傳感器，精度不應(yīng)低于3級。探頭應(yīng)垂直穩(wěn)固放置在標(biāo)定架上，并不使電纜線受壓。對于新的探頭應(yīng)反復(fù)（一般35）預(yù)壓到額定荷載。以減少傳感元件由于加工引起的殘余應(yīng)力。靜力觸探量測記錄儀器 電阻應(yīng)變測量儀 靜探微機(jī)手持直讀式電子應(yīng)變儀直顯示靜力觸探記錄儀按深度間隔采樣按時間間

4、隔采樣靜力觸探電測十字板、三軸試驗(yàn)等采用人機(jī)結(jié)合方式整理資料，能自動計(jì)算靜力觸探分層力學(xué)參數(shù)，單樁承載力，提供qc、fc、Es 等地基參數(shù)。靜力觸探現(xiàn)場試驗(yàn)要點(diǎn)1、試驗(yàn)準(zhǔn)備工作 設(shè)置反力裝置 安裝好壓入和量測設(shè)備，并用水準(zhǔn)尺調(diào)平。 檢查電源電壓是否符合要求。 檢查儀表是否正常。 將探頭街上測量儀器（應(yīng)與探頭標(biāo)定時的測量儀器相同），并對探頭進(jìn)行試壓，檢查頂柱、錐頭、摩擦筒是否能夠正常工作。靜力觸探現(xiàn)場試驗(yàn)要點(diǎn)現(xiàn)場試驗(yàn)工作 確定實(shí)驗(yàn)前的初讀數(shù)。將探頭壓入地表0.5m左右，經(jīng)過一定時間后將探頭提升1025cm，使探頭在不受壓的狀態(tài)下與地溫平衡，此時儀器表上的讀數(shù)即為初讀數(shù)。 貫入速率要求勻速，控制在

5、1.20.3(m/min)。 一般要求每次貫入10cm讀一次微應(yīng)變，也可根據(jù)土層情況增減，但不能超過20cm，深度記錄誤差不超過土的1%，當(dāng)貫入深度超過30m或穿過軟土層穿入硬土層，應(yīng)有測斜數(shù)據(jù)。偏斜度明顯時，應(yīng)校正土層分層界限。 每貫入一定深度（一般為2m），要求探頭提升510cm，測讀一次初讀數(shù)，以校核初讀數(shù)變化情況。靜力觸探現(xiàn)場試驗(yàn)要點(diǎn)現(xiàn)場試驗(yàn)工作 接卸鉆桿時，切勿使入土鉆桿轉(zhuǎn)動，以防接頭處電纜被扭斷，同時應(yīng)嚴(yán)防電纜受壓，以免拉斷后破壞密封裝置。 當(dāng)貫入到預(yù)定時出現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)停止貫入:觸探主機(jī)達(dá)到最大容許貫入能力，探頭阻力達(dá)到最大容許壓力；反力裝置失效；發(fā)現(xiàn)探桿彎曲已達(dá)到不能容許

6、的程度。 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)及時起拔探桿，并記錄儀器回零情況，探頭拔出后應(yīng)立即清洗上油，妥善保管，防止探頭被暴曬或受凍。靜力觸探資料整理 原始記錄的修正 讀書修正：主要通過對初讀數(shù)的處理完成的。 在野外操作時，每隔一定深度將探頭提升一次，調(diào)零初讀數(shù)； 按照公式 =1 0 式中：土層阻力產(chǎn)生的應(yīng)變量（）； 1 探頭壓入時的讀數(shù)（）； 0 兩相鄰初讀數(shù)之差內(nèi)插確定的讀數(shù)修正值（）； 自身帶有微機(jī)的記錄儀，能按檢測到的初讀數(shù)內(nèi)插，最終曲 線不需修正。單孔資料的整理靜力觸探資料整理 原始記錄的修正 曲線脫節(jié)修正：脫節(jié)即自動記錄曲線上出現(xiàn)臺階或喇叭口狀，主要出現(xiàn)在非連續(xù)貫入觸探儀每一行程結(jié)束和新的形成開始時

7、。 對于這種情況，一般以停機(jī)前曲線位置為準(zhǔn)，順應(yīng)曲線變化趨勢，將曲線較圓滑的連接起來。單孔資料的整理靜力觸探資料整理 原始記錄的修正 深度修正：導(dǎo)論磨損、導(dǎo)輪與觸探桿打滑、孔斜、觸探桿彎曲都會造成記錄曲線上，記錄深度與實(shí)際深度不符。 在貫入過程中，應(yīng)隨時注意，做好標(biāo)記，在整理資料時，按等距離調(diào)整或在漏記處予以補(bǔ)全。 導(dǎo)輪磨損引起的誤差應(yīng)該更換導(dǎo)輪 孔斜引起的誤差，應(yīng)根據(jù)測斜裝置的數(shù)據(jù)或鉆孔資料予以修正。單孔資料的整理靜力觸探資料整理貫入阻力的計(jì)算靜力觸探資料整理摩阻比的計(jì)算靜力觸探資料整理繪制單孔靜探曲線比貫入阻力、錐頭阻力、側(cè)壁摩擦力深度靜探微機(jī)可自動成圖靜力觸探資料整理 劃分土層 靜力觸探的貫入阻力本身就是土的綜合指標(biāo)，利用其隨深度的變化可對圖層進(jìn)行力學(xué)分層。分層時，應(yīng)首先考慮靜探曲線形態(tài)變化的趨勢，再結(jié)合考慮本地區(qū)地層情況或鉆探資料。劃分的詳細(xì)程度應(yīng)滿足實(shí)際的工程需要，對主要受力層即對工程有影響的軟弱夾層和下臥層應(yīng)詳細(xì)劃分，每層中最大和最小貫入阻力之比應(yīng)滿足表3-5中的規(guī)定。繪制單孔靜探曲線靜力觸探資料整理繪制單孔靜探曲線靜力觸探資料整理超前和滯后現(xiàn)象 這種現(xiàn)象往往出現(xiàn)在探頭由密實(shí)土層進(jìn)入軟土土層或軟土層進(jìn)入硬土層時，其幅度一般為1020cm左右。 原因既有觸探機(jī)理上的問題，也有儀器性能反