原位測試：第三章 靜力觸探

1、2022/7/191內(nèi)容安排第一章：載荷實驗；第二章：動力觸探；第三章：靜力觸探； 第四章：十字板剪切實驗； 第五章：旁壓實驗；第六章：巖石點荷載實驗；第七章：扁鏟側(cè)脹試驗;2022/7/192第三章 靜力觸探概述；探頭；一、探頭的工作原理；二、探頭的結(jié)構(gòu)類型；三、探頭的標定；靜力觸探設備；一、設備組成；二、常見的設備類型；2022/7/193第三章：靜力觸探（續(xù)）現(xiàn)場操作一、準備工作；二、操作要點；三、注意事項；資料整理成果應用思考題2022/7/194第一節(jié) 概述定義：優(yōu)點和缺點；發(fā)展歷程；2022/7/195定義利用準靜力將一個內(nèi)部裝有傳感器的觸探頭以均速壓入土中，由于地層中各種土的軟硬

2、不同，探頭所受的阻力也不一樣，傳感器將這種大小不同的貫入阻力通過電信號輸入記錄儀表記錄下來，再通過貫入阻力與土的工程地質(zhì)特征之間的定性關(guān)系和統(tǒng)計相關(guān)關(guān)系，來實現(xiàn)土層剖面劃分、提供淺基承載力、選擇樁尖持力層和預估單樁承載力等工程地質(zhì)勘察目的。2022/7/196靜力觸探測定示意圖2022/7/197地層阻力曲線2022/7/198優(yōu)點和缺點優(yōu)點： 1、快速、精確、經(jīng)濟； 2、能對不能采土樣的軟土、飽和砂土層進行勘察。 3、能準確地確定出樁尖持力層。缺點： 1、貫入機理未清楚； 2、不能直接鑒別土層，還需要鉆探配合； 3、只能適用于較軟弱地層。2022/7/199發(fā)展歷程1917年首次在瑞典應用；

3、20世紀60年代末得到大發(fā)展（設備和成果解釋方面）；機械的被電測替代；出現(xiàn)多功能探頭；80年代后，被列入許多國家的規(guī)范或規(guī)程；我國：大約1970后大規(guī)模推廣；有關(guān)部門編制出相應的操作規(guī)程。2022/7/1910第2節(jié) 探頭探頭的工作原理（1）虎克定律：把探頭壓力P電阻變形；（2）電阻定律：把電阻變形量 電阻值R；（3）電橋原理：把電阻值R 電壓變化U；2022/7/1911電阻應變片貼法2022/7/1912雙橋探頭結(jié)構(gòu)示意圖2022/7/1913二、探頭的結(jié)構(gòu)類型和材料要求類型： 單橋（1個傳感器、1組電橋）只測定1個指標（即比貫入阻力）； 雙橋（ 2個傳感器）同時可測錐尖阻力和側(cè)摩阻力；探

4、頭的材料； 空心柱材料材料要求很高，具備強度高、彈性好、性能穩(wěn)定、熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕等。選用60Si2Mn彈簧鋼和40CrNiMo制作。 電阻應變片片子散熱性好、允許通過的電流大，疲勞壽命長、柔性好、蠕變性小。選用120的片子。2022/7/19142種探頭2022/7/1915三、探頭的標定標定：把探頭接上記錄儀表，放在加壓設備上加壓，找出探頭輸出電壓與荷載之間的關(guān)系（即標定系數(shù)）.標定規(guī)定：新探頭或使用個月后的探頭需要標定標定方法：固定供橋電壓，測定標定系數(shù)。標定步驟：（1）準備工作：選定供橋電壓、加荷、卸荷3次以上。（2）逐級加荷，記錄各級荷載下儀表的輸出電壓(mV)。加荷級至儀表滿量

5、程。（3）卸荷，并記錄。（4）平行標定34次。2022/7/1916探頭標定裝置示意圖2022/7/1917第3節(jié) 靜力觸探設備設備組成：貫入裝置、反力裝置、記錄儀表貫入裝置（觸探主機）：常見類型有 ZJYY-20型靜力觸探機、DY-5型靜力觸探機。反力裝置：地錨或使用汽車自重；量測記錄儀表：電阻應變儀、自動記錄儀、自整角機（走紙機構(gòu)）。2022/7/1918貫入裝置觸探主機2022/7/1919自整角機走紙機構(gòu)2022/7/1920雙筆自動記錄儀記錄儀2022/7/1921雙筆自動記錄儀（后背）2022/7/1922雙筆自動記錄儀（后背）2022/7/19232Y-5A靜力觸探2022/7/

6、19242Y-5A柴油機2022/7/1925觸探桿2022/7/1926第4節(jié) 現(xiàn)場操作準備工作：（1）探頭、觸探桿、電纜的檢查； 探頭標定、電纜是否損傷。（2）自動記錄儀表的檢查； 記錄筆出水是否順暢、角機與儀表是否接通、試調(diào)節(jié)零按鈕，記錄筆是否移動、探頭受壓時記錄筆是否動。2022/7/1927測定步驟測定步驟；（1）安放地錨；（2）安放觸探設備、調(diào)平；（3）接通電源，預熱記錄儀表15min；（4）連接探頭和鉆桿，并安裝在觸探機上。（5）貫入探頭，并作記錄。（6）每隔7-8m提升鉆桿1次，測記歸零情況。2022/7/1928注意事項A、安全用電；防出觸（漏）電事故；B、保護好探頭：嚴禁摔

7、打、不能轉(zhuǎn)動、不能暴曬、受凍；C、記錄儀表采取防雨、防潮等；D、儀器使用前須預熱15分鐘；E、如遇硬土層，記錄筆打到頭，必須馬上停止貫入。否則探頭會因受力過大而損壞（超過其彈性變形范圍）。F、保證豎直貫入探桿。否則會使其彎曲，損壞電纜。2022/7/1929第5節(jié) 資料整理單孔原始資料整理： （1）初讀數(shù)校正；（扣除溫度效應） （2）貫入阻力計算；(按標定系數(shù)縮放) （3）摩阻比計算；Rf=100fs/qc與鉆探孔比對,對分層的巖性進行定名；確定每個土層的觸探指標；提交勘察報告： （1）提供靜探剖面圖 （2）文字部分：使用的設備類型、探頭規(guī)格、提供場地下面各土層的靜探指標（qc, fs）。20

8、22/7/1930第6節(jié) 成果應用第1: 分層，并確定淺基礎(chǔ)和樁基的位置（）將靜力觸探探頭阻力與深度曲線分段，劃分土層；（）與鉆孔對比，確定各層土的名稱（）將每層土的探頭阻力等參數(shù)分別進行算術(shù)平均，求出每層土的fs和qc值.第2:求土的工程性質(zhì)指標 （）判斷土的潮濕程度和重力密度2022/7/1931第6節(jié)成果應用（續(xù)）含水量：液性指數(shù)：IL=(0.90.18lnPs)4土的抗剪強度參數(shù)粘性土：粘性土不排水的抗剪強度Cu=KPs2022/7/1932分層方法2022/7/1933第6節(jié) 成果應用（續(xù)）第3用途-估算單樁承載力； 極限承載力 單樁允許承載力：Pu/K (K為安全系數(shù))第4用途：確

9、定地基承載力：式中：和 為土類修正系數(shù)；確定樁端持力層的層位，厚度和埋深；根據(jù)阻值的大小和樁基設計的要求，可確定樁端持力層2022/7/1934第4續(xù)：估算天然地基的承載力。老粘土：f0=0.1Ps（MPa） 砂土：f00.0197 Ps0.0656（MPa）一般粘性土： f0=0.104 Ps+0.0269（MPa） 此處，Ps單位為MPa， f0的單位也為MPa；2022/7/1935第6節(jié) 成果應用（續(xù)）第5-判定砂基液化: 地基飽和砂土的液化判別式（鐵道科學院）： 液化臨界比貫入阻力（MPa）； 根據(jù)抗震烈度查表求得； 地下水位埋深(m)； 覆蓋層厚度(m);2022/7/193694版巖土工程勘察規(guī)范2022/7/1937第6節(jié) 成果應用（續(xù)）第6-檢驗壓實填土質(zhì)量及強夯效果. 一般僅限于粘性土和砂類土，對雜填土、房渣土及碎石土無效。2022/7/1938估算地基的承載力經(jīng)驗公式2022/7/1939粉土地基2022/7/1940思考題1、靜力觸探實驗的適用范