静力触探应用

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六、静力触探试验

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。

静力触探在岩土工程勘察中的应用

静力触探在岩土工程勘察中的应用

静力触探在岩土工程勘察中的应用随着工程建设领域的不断发展,岩土工程勘察作为工程建设的基础环节之一,其重要性日益凸显。

静力触探作为岩土工程勘察中一种重要的原位测试方法,能够实现对土体原位特性的准确测定,为工程建设提供重要的基础数据。

本文将围绕静力触探在岩土工程勘察中的应用这一主题展开,阐述其基本原理、应用实例及前景展望。

岩土工程勘察主要指对工程建设场地及周围地区的岩土体进行勘察、研究与分析,为工程设计、施工等提供详实、可靠的岩土工程资料。

岩土工程勘察的重要性不言而喻,它关乎到工程的安全性、经济性和可行性。

在岩土工程勘察中,通常采用钻探、原位测试和室内试验等方法来获取岩土体的物理力学性质指标。

静力触探是一种原位测试方法,其主要原理是利用静压力将一个传感器刺入土体中,在传感器内部装有测量和记录刺入深度的装置。

在静力触探过程中,通过记录下不同深度下土体的电阻率、侧向压力和锥头阻力等参数,可以实现对土体变形特性的测定。

静力触探具有快速、准确、经济等优点,但其也存在一定的局限性,如受土体含水率、有机质含量等因素影响较大。

静力触探在岩土工程勘察中有着广泛的应用,以下列举几个典型的应用实例:软土地基勘察:在软土地基勘察中,静力触探是一种非常有效的原位测试方法。

通过静力触探可以快速测定软土的物理力学性质指标,如压缩性、剪切强度等,为地基处理方案的设计提供依据。

边坡稳定性分析:在边坡稳定性分析中,静力触探可以用来测定土壤的力学性质,如土壤的内聚力和摩擦角等,从而评估边坡的稳定性。

桩基检测:在桩基检测中,静力触探可以用来检测桩基承载力和桩身完整性。

通过静力触探可以获取桩侧土体对桩基的侧向阻力,从而判断桩基的承载能力。

同时,通过观察桩身贯入过程中的阻力变化,可以判断桩身的完整性。

地下水位及渗流监测:在地下水位及渗流监测中,静力触探可以测定土壤的含水率和渗透系数等参数,从而了解土壤的渗流特性,为防水设计和排水方案提供依据。

静力触探技术成果在工程中的应用

静力触探技术成果在工程中的应用

静力触探技术成果在工程中的应用摘要静力触探(CPT)是一种在工程中广泛应用的原位测试方法。

本文主要介绍了单桥静力触探划分土层的方法,并通过静力触探与其他测试手段的比较,推荐了适合皖江城市带地区的地基承载力和压缩模量的经验公式。

关键词静力触探技术;土层划分;基本承载力;压缩模量1发展静力触探的目的发展静力触探最主要的目的是在工程地质勘探中提高工作质量,降低勘探费用。

我国静力触探技术应用四十多年迄今,取得了丰富的经验和巨大的技术经济价值。

2静力触探技术原理及适用范围静力触探(CPT)是土的原位测试手段,也是工程勘探方法。

在不需取样的情况下,用静力将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中,根据测得土对传感器触探头贯入阻力的大小变化,来取得各类土的物理力学性质、强度和变形指标。

静力触探主要适用于黏性土、粉土及砂类土,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土地层,更适合采用静力触探。

3静力触探技术成果应用静力触探在工程上的应用主要体现在以下几个方面:划分土层、确定土的基本承载力、砂土及粉土的液化判别。

现结合皖江城市带江、淮流域工程实例进行进一步研究和探讨。

1)划分土层。

划分土层选用单桥静力触探试验,土层分层的详细程度应以满足工程需要为度,对主要受力层应详细划分,对工程有影响的软弱下卧层应单独分出。

单桥静力触探测得的典型曲线见图1。

该项测试资料可获得一条ps-h关系曲线。

从图1可看出不同的土层。

首先曲线形状变化不同:杂填土曲线变化无规律,有突变;淤泥质土曲线很平缓,近于直线无突变;黏性土较均匀,曲线变化幅度较小;粉土线型很不平稳,呈平缓的锯齿状;粉砂呈尖锐锯齿状。

依据单桥静力触探曲线特征根据经验可划分土层,也可借助铁道部标准:《铁路工程原位测试规程》TB10018-2003。

用双桥静力触探划分土层可依据图2所示划分,图中Rf为摩阻比。

当前,主要靠钻探取样及室内土工实验划分土层。

静力触探仪用途

静力触探仪用途

静力触探仪用途静力触探仪是一种地质勘察工具,用于测量土层的力学性质、岩土层的分层情况、地下水位的位置和土壤的密度等信息。

静力触探仪主要由探头、测力计、测量记录器以及电缆等组成。

静力触探仪的工作原理是通过将探针插入地面,并在钻进的同时测量土层的阻力,从而推断地下土体的物理和力学性质。

由于静力触探仪具有快速、准确和经济的特点,在土工工程、岩土工程和地质勘探等领域得到广泛应用。

静力触探仪的主要用途如下:1. 土层勘探:静力触探仪可以测量不同土层的阻力、摩阻力和侧壁摩阻力等力学参数,通过对土层的测量结果分析,可以判断土层的含水性、压缩性、强度特性等。

这对地基设计、土壤改良和地下工程的施工选择具有重要意义。

2. 分层分析:静力触探仪在钻进过程中连续测量土层的阻力变化,并记录下来。

通过分析这些测量数据,可以确定土层的分层情况,包括层位、厚度和性质。

这有助于地质勘探工程师了解地下地质条件,并为工程设计提供可靠的数据。

3. 寻找地下水位:静力触探仪可以测量土层的阻力和侧壁摩阻力,通过分析这些测量结果,可以确定地下水位的位置。

这对地下水资源勘探、水文地质工程和地下水开发利用具有重要意义。

4. 岩土工程:在岩土工程领域,静力触探仪可以用于测量土层的稠密度、承载力、压实度和固结性等参数。

通过测量结果的分析,可以评估地基的稳定性,确定地基处理的方案,为土木工程的设计和施工提供依据。

5. 建筑工程:静力触探仪在建筑工程中的应用较为广泛。

可以用于测量地面的承载力、沉降性、地基的稳定性等参数,为建筑物的设计和施工提供参考。

同时,还可以用于测量地下管道的埋深和位置,为管线工程的规划和设计提供支持。

综上所述,静力触探仪是一种重要的地质勘察工具,广泛应用于土工工程、岩土工程和地质勘探等领域。

它可以测量土层的力学性质、分层情况、地下水位的位置和土壤的密度等信息,为工程设计和施工提供可靠的数据和依据。

静力触探仪的应用有助于确保工程的安全性、经济性和可持续性。

静力触探的发展现状及应用前景

静力触探的发展现状及应用前景

静力触探的发展现状及应用前景静力触探技术是一种依靠注射钻杆向土层插入或驱动式钻进钻进装置,接受上部荷载,测量土工性质的一种方法。

它由于具有取样数量多、精度高、试验成本低等优点,被广泛应用于计算土层承载力、地基基础设计、加固设计等领域。

本文将以静力触探的发展现状和应用前景为主线,分别从技术革新、应用领域、试验标准等多方面进行深入分析和探讨,旨在为静力触探技术的进一步发展和应用提供参考。

一、技术革新带来的进步静力触探的技术从20世纪50年代开始萌芽,发现和发展初期,主要集中于探头驱动式的钻进式静力触探(CPTu)仪器,即利用给定的驱动力量驱动探头套管旋入土壤中,然后根据相应法则记录土壤的反力和侧阻力,从而得出土壤的力学和物理性质。

随着科技技术的进步和测量仪器的更新换代,静力触探的技术也迎来了新的发展机遇。

其中,主要突破有以下几个方面:1. 探头驱动式静力触探技术的改进。

传统的探头驱动式静力触探由人工操作完成,存在一定的人为因素和误差,现在逐渐利用机械臂、无人驾驶技术,实现机械自动化作业,可降低离线时间,提高接触速度和采样质量。

2. 电阻率法静力触探技术的推广。

电阻率法静力触探,是一种利用电极在探杆(注射探杆)内测量土壤电阻率,并根据测定值推算土层宏观性质的试验方法,传统CPTu试验在测量强度时具有一定的局限性。

该技术相比CPTu测量来说,其测试范围更广泛,精度更高,因此更加适合于软土、泥、质等弱稳定性土层。

3. 动力触探和现场试验技术的结合。

SPT与静力触探的结合(SCPT)试验,在测试过程中,除了测定强度指标,也顺带测出了另外一些指标参数,这样可以减少现场时间,并且可以提高测试的准确性。

以上三点技术进步,概括起来就是自动化、智能化、精细化,这些技术的日益成熟和应用,不仅使得静力触探的数据更加的稳定、可信,更为适应新的工程地质环境和研究需求。

而这些技术的进一步推广也将会带来新的发展机遇,使得静力触探技术在地质勘探、工程建设等领域的应用呈现出更加广泛、深入的形态,推动我国经济的更快发展。

静力触探测试技术在海洋工程中的应用

 静力触探测试技术在海洋工程中的应用

静力触探测试技术在海洋工程中的应用静力触探测试技术在海洋工程中的应用随着海洋工程的发展,为保障工程安全性和可靠性,建立有效的、可靠的评估和监测体系变得尤为重要。

而静力触探测试技术则成为了现代海洋工程建设所必不可少的一种关键测试手段。

静力触探测试技术是一种通过测量地面反力来计算地下土壤和基础活动状态的方法。

它的基本原理是在基础设施截面上施加一个轴向静载荷,通过测试载荷和相应的位移、速度、加速度等参数变化得出不同深度处的地基地层的物理特性和承载力等数据,从而为建立工程结构的理论模型提供可靠数据保障。

在海洋工程中,静力触探测试技术可以应用在多个领域。

其中包括平台基础设施的设计和评估、海洋管道等基础设施的研究和建设、海底隧道和海底隧道入口结构的设计和评估,以及海上桥梁的预制桩、锚杆等的性能测试和建筑施工等等。

例如,在海上油田开发建设中,钻井平台的基础设施承载力和稳定性检测是非常重要的。

通过静力触探测试技术可以精确地分析土壤地层的性质和物理特性,并计算出基础承载力等重要参数,为钻井平台建设提供科学、可靠的评估和指导。

此外,环海洋管道的敷设也是海洋工程中常见的项目,对于保障管道的安全和可靠性也需要进行针对性的静力触探测试。

尤其在深海工程领域,静力触探测试技术的应用尤其重要。

由于深海环境的复杂性和不可预测性,海底工程的建设基础设施承载力和稳定性检测更显得重要。

而通过静力触探测试技术,可以准确地分析深海地层物理性质,合理计算施工设备的承载能力及工程结构的稳定性,提前发现并解决潜在的安全隐患。

总的来说,静力触探测试技术在海洋工程领域的应用是一个不断发展和完善的过程。

随着科技的不断进步,静力触探测试技术会更加成熟、准确和高效,为海洋工程保驾护航。

静力触探试验在工程勘察技术中的实用意义

静力触探试验在工程勘察技术中的实用意义

静力触探试验在工程勘察技术中的实用意义摘要:一、静力触探试验的概述二、工程勘察技术中静力触探试验的作用三、静力触探试验在工程勘察中的应用实例四、静力触探试验的优势与局限性五、未来发展展望正文:一、静力触探试验的概述静力触探试验(Static Cone Penetration Test,简称SCPT)是一种在地面或地下进行的岩土工程勘察方法。

通过该试验,可以获得地基土层的力学性质、工程特性等关键信息,为工程建设提供重要依据。

静力触探试验在我国工程勘察领域得到了广泛的应用,具有很高的实用价值。

二、工程勘察技术中静力触探试验的作用1.地基土层性质的判定:静力触探试验通过测量钻头在土层中的贯入阻力,可以判断土层的性质、均匀性及变化趋势,为地基设计和基础选型提供依据。

2.土层参数的获取:静力触探试验可测定土层的厚度、密度、剪切波速等物理力学参数,为工程设计提供详细的数据。

3.地下水位及土层液限的确定:静力触探试验可在钻孔中安装压力计和流量计,测定地下水位及其变化,判断土层的液限。

4.地基承载力的评估:静力触探试验可通过计算钻头贯入过程中的阻力与深度关系,评估地基承载力。

三、静力触探试验在工程勘察中的应用实例1.高速公路建设:在高速公路工程勘察中,静力触探试验可用于评估路基土壤的承载力、均匀性等特性,为设计提供依据。

2.桥梁基础工程:在桥梁基础工程中,静力触探试验可用于调查河床、两岸边坡等地基土层的性质,为基础设计提供数据支持。

3.港口与航道工程:静力触探试验在港口与航道工程中,可帮助了解海底土层的承载力、稳定性等特性,为海底基础工程设计提供参考。

四、静力触探试验的优势与局限性1.优势:静力触探试验设备轻便、操作简便、成本较低,适用于各种地质条件和场地。

试验结果可靠,对地基土层的评价具有较高的准确性。

2.局限性:静力触探试验的深度有限,对于深层地基的勘察效果不佳。

此外,试验结果受土层性质、钻头形状、操作技术等因素影响,需要综合其他勘察方法进行验证。

静力触探方案

静力触探方案

静力触探方案静力触探是一种广泛应用于土壤和岩石力学参数测试的地质勘探方法。

通过在地面上施加特定的压力,观测土层的变形和承载能力来评估土壤的工程性质。

在工程设计和土壤力学研究中,静力触探已被广泛使用。

本文将介绍静力触探的基本原理和在不同工程领域中的方案应用。

一、静力触探的基本原理:静力触探是通过利用一支柱状回转锤施加垂直静力载荷,使其嵌入土层,测量所受阻力来评估土壤和岩石的物理特性和力学性质。

整个测试过程主要分为下推段、继续下推段和回提段。

在下推段,柱状回转锤通过自重作用施加压力,使其嵌入土壤中。

在这个过程中,通过传感器测量垂直载荷、速度和时间来获取相关数据。

继续下推段是为了进一步了解土壤的物理特性。

通过继续施加静力载荷,观察阻力的变化,从而得知土壤的密度、湿度和可压缩性等信息。

回提段是将柱状回转锤从土壤中回提出来,观测锤的回提阻力来判断土壤的侧摩阻力和抗剪强度。

通过上述过程,可以了解土层的力学性质,为工程设计和地质灾害评估提供重要的依据。

二、静力触探在不同工程领域的应用:1. 土壤基础工程领域:静力触探可以用于评估土壤的承载力和沉降性能,为土壤基础的合理设计和施工提供依据。

通过触探结果,可以确定基础的深度和稳定性,减少工程的风险。

2. 岩土工程领域:在岩土工程中,静力触探可用于评估岩土层的稳定性和可压缩性。

通过触探数据,可以了解岩土体的强度参数、变形模量和剪切特性等,为工程设计提供准确的参数。

3. 地质勘探领域:静力触探在地质勘探中广泛应用,可以用于地下水位测定、层位划分、地质构造分析等。

通过触探结果,可以了解地下土层的分布和性质,为地质灾害评估和矿产资源开发提供依据。

4. 环境工程领域:静力触探可用于环境土壤污染调查和土壤污染治理工程。

通过触探数据,可以了解土壤中的有害物质含量和分布,为环境风险评估和治理设计提供依据。

总结:静力触探作为一种高效、准确的地质勘探方法,在土壤力学和岩土工程领域有着广泛的应用。

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静力触探试验在工程勘察中的应用贾文华11 前言静力触探试验简称CPT,是岩土工程勘察使用最广泛的原位测试方法之一,其基本原理是利用静力将一定规格带有电阻应变片的探头压入土中,在贯入过程中使土层发生剪切破坏,在探头上反映的作用力就是该土层的极限破坏强度,通过特定的仪器将电信号转换成贯入力进行记录,形成一条或数条随深度变化的曲线,由于贯入阻力的大小与土的性状和类别有关,通过相关的经验公式,可以间接得出土层的承载力、模量等地基基础设计参数。

CPT的发展与社会科技发展水平相伴随,在我国大体经历了三个阶段。

初期试验加压系统为螺旋丝杠机械式,使用电阻应变仪记录贯入力,每10cm人工记录一次;这期间已出现了双桥探头,时间大致是七十年代至八十年代初。

第二阶段重要的标志是记录系统使用了可以自动记录的电子电位差计,能够连续记录土层随深度变化的贯入力曲线,加压系统也改用液压加压,贯入能力大为改进。

在研究领域,能同时测量孔隙水压力的三桥探头开始出现。

可以说,上世纪八十年代~九十年代是静力触探试验大发展的时期,各个地区和系统在普及应用的基础上,推出了大量的经验公式;同期的研究资料很多,并列入当时国家和地方的规范规程。

第三阶段大致从九十年代初开始,最显著的进步是使用数字化仪器采集存储数据,并与一些勘察软件兼容对接,实现在微机上进行绘图、统计及分层等内业资料处理工作,工作效率和精度都有很大的提高。

近三十年来,我院的CTP应用紧随这项技术发展步伐,在同行业中处于先进水平,特别是从九十年代中期开始,在本地区率先使用第三代仪器,具有显著的技术优势。

相信随着广大技术人员应用水平的提高,这种原位测试方法在我院勘察主业中会发挥越来越大的作用。

2 CPT的特点及应用现行《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第三章3.0.3条第二款规定:地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探,并结合其它原位测试方法进行。

并明确指出,不论地基基础设计等级如何,触探都是一种不可缺少的勘察手段。

但在实际工作中,并非采用了任何一种触探就能满足规范的要求,应考虑几种不同触探方法适用条件。

一般情况下,重型、超重型动力触探(DPT)适用于碎石土,标准贯入试验(SPT)在砂土地层中使用最为有)对浅层的新近沉积土及素填土适用。

而CPT的适用范围较之上述手效,轻型动力触探(N10段更为广泛,可以用于除碎石土以外的各类地层,在一般粘性土、粉土、软土、新近沉积土、素填土和各类砂土地层中均可以使用,除此之外,CPT还具备以下几个显著的特点:1. 中国兵器工业北方勘察设计研究院1)可以连续贯入,精度可达0.10m,试验结果可信度高,基本不存在其他触探方法的人为干扰因素。

2)采用数字化自动采集系统,能够在计算机上直接处理成果资料。

3)试验成本较低,效率约为常规钻探的一倍,耗费仅是技术钻孔的二分之一左右。

4)除连续记录土层的力学性质外,还可以进行地层划分。

该方法的主要缺点是不能直接观察地层,仍属于间接的模拟试验,并且对地区经验依赖较大。

有关CPT设备规格以及现场操作规程,从事试验的人员必须熟练掌握,使用资料的技术人员也应有所了解。

具体内容可参见手册或规程,本文不再详述。

在制定勘察方案阶段,应用CPT首先要考虑场地和地层条件,在有经验地区,可以单独使用静探孔,否则,应作一部分对比孔,在满足勘察深度要求条件下,静探孔可视为技术孔。

对于条件适宜的建筑群或平原地区规模较大的建筑场地,静探孔可占勘探孔总数的三分之一,且不少于六个,对单栋建筑勘察,至少不少于三个;试验深度与其他勘探孔要求一致,应大于3倍条形基础最大宽度(或1.5倍矩形基础最大宽度)加基础埋深;对要求变形验算的勘察对象,试验深度应满足变形计算要求。

3 验资料的处理与整理按照国家现行规范要求,试验或测试数据在参加统计时,样本个数不少于6个。

对CPT 指标而言,每个试验孔的各层试验指标为一个子样,其指标的代表值采用标准值。

以锥尖阻力qc为例:先计算某一层位参加统计的qc 平均值μ、标准差σ和变异系数δ,然后计算qc的统计修正系数ΨqcΨqc=1-[1.704/SQRT(n)+4.678/n2]]·δ锥尖阻力标准值qck =Ψqc·μ在统计样本数量方面,除上述国家规范规定外,《河北省建筑地基承载力确定技术规程》(送审稿)另有细化规定:对单栋建筑物,不宜少于3个。

这主要是针对小规模的单栋建筑勘察而言,在此情况下,数据的统计可参照载荷试验统计方法,在满足各子样值极差不超过其平均值30%时,取平均值作为代表值。

但依笔者经验,由于试验数据个数少,出现偶然性事件的概率比较大,取其最小平均值,即平均值与最小值之和的二分之一,作为该指标的代表值为宜。

另外,在进行统计之前,应对各个子样的曲线特征逐一考察分析,剔除其中的异常因素。

最常见的是,在某些层位中夹有坚硬土薄层或碎石、姜石等刚性块体,表现在试验曲线上,就会出现凸起的峰值,其中的高点是硬夹层或块体引起的异常值,不能代表该层的自然属性,应该予以剔除。

而目前使用的分层统计软件,在给出某一地层下限时,计算机不能判断这种异常,只是按照10cm的步长统计出该层的算术平均值,其中包含着这部分异常成分,这就造成了子样数值偏高的现象,在此基础上统计出的代表值也就或多或少地失真。

要解决这个问题,可以从两方面入手,一是人机对话分层时,将峰值出现的深度上下限作为强制分层界限,以此排除出异常值,然后将有代表性的若干小层进行平均得出该子样的的平均值,这个过程繁琐一些,但精度较高。

另一种方法是在已完成的分层柱状图上,用比例尺按比例量出具有代表性的数值,而不管峰值的大小及个数,这样精度要差一些,但比较简单实用。

与上述峰值型曲线相反,有时在一个比较厚的层位中也会出现异常的小值,曲线上表现为凹形,对此要进行综合分析,如果是在相近的标高有规律的出现,则可能是一软弱夹层,一般情况下,当夹层厚度大于0.3m ,应将其单独分为一薄层或透镜体,如果只是偶然出现或不属于软弱土层,则可以忽略不计。

4 划分地层用CPT 划分地层,是该项试验的主要功能之一,在有成熟经验地区,用CPT 方法划分层位,其精度和可靠性比钻探分层还要高。

对缺乏经验的勘察场地,应有一定数量的对比孔,从已知曲线的对比结果推算单孔的地层。

以目前最常用的双桥探头分层为例,通过试验得出二组数据,锥尖阻力q c (单位:MPa )和侧壁摩阻力f s (单位:kPa ),由此间接计算出摩阻比R f =f s /q c *100%(分层软件自动计算)。

分层时,摩阻比R f 是最重要的指标,其次是锥尖阻力q c ,使用这两个参数,就可以比较准确地划分各类不同的地层。

在实际工程中,一般可将土层分为四类:软土(淤泥和淤泥质土),粘性土(包括粘土和粉质粘土),粉土,砂土。

这四类土层反映特征是:锥尖阻力q c 依次增大,摩阻比R f 则相反,呈依次减小的趋势。

将这一规律加以量化,结合本地区多年的工程经验,归纳出以下的分层准则。

表1给出了一般性的分层标准,具体应用时,对R f 和q c 两个指标既要同时考虑,也要有所侧重。

比如,当q c <1.0 MPa 时,即使R f 值异常,也可以界定为软土;对R f <1.2的地层,极松散的砂土可能q c 达不到标准,但仍可将划为砂土。

总之,在用静探分层时,应遵循的原则是:有对比孔资料时,分析对比孔相同层位的曲线特征,包括R f 和q c 两个指标的量化反映,以此为参考推断单孔地层的归属。

如果是单独的静探孔,砂土以R f 为主要判别依据,软土则主要看qc值;而对于最常见的粘性土和粉土,界定起来比较复杂一些,对一般冲洪积成因的土层,粉土的Rf 一般小于2.5,而qc多高于粘性土。

另外,在确定分层界限时,还要考虑“提前”和“滞后”效应,这是由探头剪切破坏机理所决定的,当探头从坚硬土层进入软土层或相反时,在试验曲线上会有提前或滞后的反映,这个距离一般为0.1~0.2m。

所以,分层时要考虑这一因素,将界限上移或下推相应的距离。

5 试验指标的应用早期使用的单桥探头获取的测试结果为比贯入阻力Ps,近年来,普遍使用了双桥探头,测试指标是锥尖阻力qc 和侧壁摩阻力fs。

有对比资料显示,在相同的地层中,Ps略大于qc,二者的关系约为Ps≈1.1qc。

在应用经验公式时,有不少是基于比贯入阻力Ps的经验公式,在此情况下,可认为Ps≈qc,这样做有一定的安全储备。

经过多年经验积累,静探指标与土的物力性质及参数之间已建立了不少经验公式,应用范围十分广泛。

归纳起来,大致有以下七个方面:1)确定地基土承载力;2)确定土的压缩摸量ES 或变形摸量EO,3)推算砂土的相对密度;4)估算砂土的内摩擦角;5)估算饱和软粘土的不排水剪强度Cu;6)判别饱和砂土和饱和粉土的地震液化;7)估算单桩承载力。

除此之外,有关的经验公式还很多,可详见《工程地质手册》和《岩土工程试验监测手册》相关章节,本文不再列举,现仅就石家庄地区常用承载力和模量的地区经验作一介绍。

粉质粘土或粉土 f=36.1*(10*qc)0.481………①ES=4.37* qc – 2.03砂土 f=20.0*(10*qc)0.51ES=1.5 * qc式中f0单位:Kpa ;ES、qc 单位均为Mpa 。

经多年工程实践检验,该经验公式具有一定的使用价值,安全系数比较高。

除此之外,《河北省建筑地基承载力确定技术规程》(送审稿)按不同的土类,给出了以下的经验数据。

软土承载力特征值表相比较而言,表2、表3给出的值比公式①计算结果偏高,使用时应谨慎考虑。

还应注意的是,在一个新的地区开展勘察工作时,要认真收集当地的地区经验,对于某些物理指标(如塑性指数)相似的土层,由于成因、结构不同,反映在土的计算参数上,也会产生较大的差异。

可以说,没有一个公式是万能的,可以反映所有地区土层的力学属性;从这个意义上讲,地区经验就显得尤为重要。

6 操作程序与步骤为便于技术人员应用CPT结果,列出具体的操作流程如下:1)制定勘察方案,配置静力触探孔,要考虑勘察场地和地层的适宜条件,并注意与其他类型的勘探孔间隔分布。

2)按照方案实施野外测试,完成后将采集数据输入电脑,剖面图单独成图使用ZZT1软件,与理正等勘察软件对接时用ZZT2。

打印原始曲线,提交工程负责人进行分层,然后在ZZT平台上输出柱状图或在理正等软件上输出带有曲线的剖面图,作为勘察报告的成果图表。

3)进行指标分析统计,每孔的每层为一个样本,先分析样本可靠性,剔除或处理其中的异常值,然后按本文第3节进行统计计算。

4)选择适宜的经验公式,将统计得出的代表值代入,求解承载力、模量等参数。

通常情况下,一个工程勘察项目会有多种手段,确定承载力等设计参数时,应考虑各种手段方法的可靠程度、影响因素并结合地区经验综合确定,在分析不同的方法在某一特定地层的适用性基础上,按不同的权重有所侧重。

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