静力触探在桩基中的应用
静力触探

静力触探试验静力触探试验是用静力将探头以一定的速率压入土中,利用探头内的力传感器,通过电子量测仪器将探头受到的贯入阻力记录下来。
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,可以达到了解土层的工程性质的目的。
静力触探试验可根据工程需要采用单桥探头、双桥探头或带孔隙水压力量测的单、双桥探头,可测定比贯入阻力(ps)、锥尖阻力(qc)侧壁阻力(fs)和贯入时的孔隙水压力(u)。
静力触探试验适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。
一、静力触探的试验设备静力触探设备试验由加压装置、反力装置、探头及量测记录仪器等四部分组成:(一)加压装置加压装置的作用是将探头压入土层中,按加压方式可分为下列几种。
1.手摇式轻型静力触探。
利用摇柄、链条、齿轮等用人力将探头压入土中。
用于较大设备难以进入的狭小场地的浅层地基土的现场测试。
2.齿轮机械式静力触探。
主要组成部件有变速马达(功率2.8~3kW)、伞形齿轮、丝杆、稻香滑块、支架、底板、导向轮等。
其结构简单,加工方便,既可单独落地组装,也可装在汽车上,但贯入力小,贯入深度有限。
3.全液压传动静力触探。
分单缸和双缸两种。
主要组成部件有:油缸和固定油缸底座、油泵、分压阀、高压油管、压杆器和导向轮等。
目前在国内使用液压静力触探仪比较普遍,一般最大贯入力可达200kN。
(二)反力装置静力触探的反力用三种形式解决:1.利用地锚作反力。
当地表有一层较硬的粘性土覆盖层时,可以是使用2~4个或更多的地锚作反力,视所需反力大小而定。
锚的长度一般1.5m左右,叶片的直径可分成多种,如25、30、35、40cm,以适应各种情况。
2.用重物作反力。
如地表土为砂砾、碎石土等,地锚难以下入,此时只有采用压重物来解决反力问题,即在触探架上压以足够的重物,如钢轨、钢锭、生铁块等。
软土地基贯入30m以内的深度,一般需压重物40~50kN。
3.利用车辆自重作反力。
将整个触探设备装在载重汽车上,利用载重汽车的自重作反力。
双桥静力触探在软可塑土地区估算摩擦型、摩擦端承型单桩承载力的应用分析

双桥静力触探在软可塑土地区估算摩擦型、摩擦端承型单桩承载力的应用分析摘要:双桥静力触探在岩土工程勘察的应用非常广泛,其理论成果也相当成熟,对于岩土层划分,判定土类,估算土的塑性状态,或密实度、强度、压缩性、地基承载力、单桩承载力等。
本文结合工程实例对双桥静力触探试验成果在软可塑土地区估算单桩承载力方面的进行初步应用分析。
关键词:双桥静力触探、单桩承载力1.工作原理:1.1静力触探工作原理静力触探的工作原理:是用静力将探头以一定的速率压入土中,利用探头内的力传感器实现一系列的转换,土的强度—土的阻力—传感器的应变—电阻的变化—电压的变化—电压的输出—最后由电子仪器放大和记录下来。
探头使用前均率定,已建立探头压力与电信号之间的关系。
1.2锥头阻力与土的强度关系四种模型普列特尔型梅耶霍夫型别列赞采夫型魏锡克型1.3影响因素1.3.1土的种类土的颗粒不同,孔隙大小不一致,固结历史不同,形成不同的排水条件,产生不同的剪切效果。
1.3.2贯入速度贯入速度过快,不同种类的土对剪切速度及剪切排水条件产生的应力应变反应速度不同。
如软可塑粘性土:颗粒较细,土颗粒间的孔隙较小,水主要为结合水,贯入速度过快,土的应力应变反应速度较慢。
砂土:土颗粒较粗,颗粒间的排水条件较好,探头的贯入反应速度较好,灵敏度较高。
1.3.2设备因素探头的直径太小,对土体形成“刺入效应”,也不宜取得好的试验数据。
1.混凝土预制静压桩工作原理:使用大功率压桩设备将设计长度的工程桩压入设计选取的土层,通过压力表反应土的阻力,达到工程设计目的,其工作机理与静力触探工作机理基本一致。
3工程概述3.1拟建物概况(8+1F~18F)住宅、地下室(-1F)组成的居住建筑群体。
3.2场地岩土工程地质条件第①层杂填土:松散状~稍密状,揭露层厚0.20~1.80米。
第②层粉质黏土(Q4al):可塑状态。
,揭露层厚0.60~2.40米。
fak=90(kPa)第③层淤泥质粉质黏土(Q4al):流塑。
动力触探仪检测地基承载力的试验方法

动力触探仪检测地基承载力的试验方法1、静力触探试验:指通过一定的机械装置,将某种规格的金属触探头用静力压、静力触探试验入土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力,以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质。
静力触探试验适用于粘性土,粉土和砂土,主要用于划分土层,估算地基土的物理力学指标参数,评定地基土的承载力,估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。
(多为设计单位采用)。
2、动力触探试验:指利用锤击功能,将一定规格的圆锥探头打入土中,根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化,对土层进行力学分层,并确定土层的物理力学性质,对地基土作出工程地质评价。
动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石,各种软质岩及各类土。
动力触探仪分为:轻型触探仪、重型触探仪及超重型触探仪三类。
目前承建单位一般选用轻型和重型。
①轻型触探仪适用于:砂土、粉土及粘性土地基检测,(一般要求土中不含碎、卵石),轻型触探仪设备轻便,操作简单,省人省力,记录每打入30cm的锤击次数,代用公式为:R=(0.8XN—2)X9.8(1)R-地基容许承载力Kpa,N-轻型触探锤击数。
②重型触探仪适用于:各类土,是目前承建单位应用最广泛的一种地基承载力测试方法,该法是采用质量为63.5kg的穿心锤,以76cm的落距,将触探头打入土中,记录打入10cm的锤击数,代用公式为:范文范例学习参考指导范文范例学习参考指导word...专业技术行业资料y=35.96x+23.8(2)y-地基容许承载力Kpa,x-重型触探锤击数。
3、标准贯入试验:标准贯入仪试验是动力触探类型之一,其利用质量为63.5kg的标准贯入试验:穿心锤,以76cm的恒定高度上自由落下,将一定规格的触探头打入土中15cm,然后开始记录锤击数目,接着将标准贯入器再打入土中30cm,用此30cm的锤击数(N)作为标准贯入试验指标,标准贯入试验是国内广泛应用的一种现场原位测试手段,它不仅可用于砂土的测试,也可用于粘性土的测试。
桩基工程中的静力触探试验与安全评估方法

桩基工程中的静力触探试验与安全评估方法桩基工程是建筑工程中常见的基础施工方式之一,它承载着整个建筑的重量和力量传递,因此桩基的稳定性和安全性至关重要。
静力触探试验是桩基工程中常用的一种试验方法,用于评估桩基的承载能力和稳定性。
本文将介绍桩基工程中的静力触探试验及其安全评估方法。
静力触探试验是通过对桩基施加一定的静载荷,观察桩基的变形和承载能力来评估桩基的性能的试验方法。
具体而言,试验过程中采用专用的静力触探设备将荷载均匀施加到桩顶部,通过测量桩身的沉降和周围土体的应力变化来判断桩基的状况。
在进行静力触探试验之前,需要对桩身的材料和直径,以及测试点的位置进行仔细的选择和确定。
通常情况下,较大直径的桩基对承载能力要求较高,所以需要选取合适的探头尺寸。
此外,测试点的位置通常选择在不同位置的桩上,并根据需求确定不同的荷载大小。
试验前的准备工作包括清理测试点和安装静测设备,确保测试过程的准确性和可靠性。
对于静力触探试验结果的安全评估,主要包括对桩基的承载力、竖向变形和侧向变形的评价。
首先,承载力是评估桩基安全性最重要的指标之一。
通过观测桩身的沉降和应力-变形曲线,可以确定桩基的极限承载能力和安全荷载范围。
通常情况下,桩基的安全系数需大于设计要求,以确保桩的稳定性和安全性。
其次,竖向变形是评估桩基在竖向荷载下变形情况的指标。
通过测量桩身的沉降曲线,可以确定桩基的刚度和强度,从而评估桩基在竖向荷载下的变形情况。
如果变形超过了设计要求,需要采取适当的措施,如增加桩的数量或采用其他加固方法来提高桩基的稳定性。
另外,侧向变形是评估桩基在侧向荷载下变形情况的指标。
通过安装侧向测点和测量侧向位移量,可以评估桩基在侧向荷载下的变形情况。
如果变形超过了设计要求,需要考虑采取适当的加固措施,如增加桩的直径或者采用增加摩擦阻力的方法来提高桩基的稳定性。
总的来说,静力触探试验是桩基工程中非常重要的一种依靠可靠数据来进行安全评估的方法。
桩基极限承载能力的确定及其预测分析

桩基极限承载能力的确定及其预测分析简介本文档旨在探讨桩基极限承载能力的确定方法以及预测分析技术。
桩基是土木工程中常用的地基处理方法之一,具有良好的荷载传递性能和承载能力。
确定桩基的极限承载能力对于土木工程设计和施工至关重要。
桩基极限承载能力的确定方法1. 静力触探法静力触探法是一种常用的桩基极限承载能力确定方法。
通过在桩基顶端施加静力荷载,观察荷载与沉降之间的关系,推测桩基的极限承载能力。
这种方法简便易行,适用于大部分桩基的承载能力评估。
2. 动力触探法动力触探法是另一种常见的桩基极限承载能力确定方法。
通过测量钻杆振动的频率和振幅,从而推断桩基的承载能力。
这种方法适用于非常深和直径较小的桩基,可以快速获得承载能力估计值。
3. 静载试验法静载试验法是一种较为精确的桩基极限承载能力确定方法。
通过在桩基顶部逐渐增加荷载并监测沉降,从而得到桩基的荷载沉降曲线。
根据曲线的特征,可以准确确定桩基的极限承载能力。
桩基极限承载能力的预测分析技术1. 静力分析方法静力分析方法是一种常用的桩基极限承载能力预测分析技术。
通过采用经验公式和土质参数,结合桩的几何特征,计算桩基的承载能力。
这种方法便于快速预测桩基的承载能力,但精确度相对较低。
2. 动力分析方法动力分析方法是一种更为精确的桩基极限承载能力预测分析技术。
通过采用数值模拟和动力参数,模拟桩基受到荷载后的响应情况,从而预测桩基的承载能力。
这种方法需要借助专业软件和较为复杂的计算过程,但可提供较为准确的预测结果。
3. 模型试验方法模型试验方法是一种在实验室中进行的桩基极限承载能力预测分析技术。
通过在模型中模拟真实工程场地的条件,并施加荷载,观测模型的变形和沉降情况,从而得出桩基的承载能力。
这种方法具有较高的准确性,但需要一定的时间和成本。
结论桩基极限承载能力的确定和预测分析是土木工程设计和施工中不可忽视的重要环节。
根据实际情况选择合适的方法进行承载能力的确定和预测分析,有助于提高工程的安全性和可靠性。
静力触探测试原理方法及内业整理

静力触探测试原理方法及内业整理1 静力触探测试原理静力触探的工作过程是用静力将探头压到土层中去。
在贯入过程中,由于埋藏在地层中的各种土的物理力学性质不同,因此,探头遇到的阻力也不同,有的土软,阻力就小,有的土硬,阻力就大。
土的软硬正是土的力学性质的一种体表现。
所以贯入阻力是从一个侧面反应了土的强度。
根据这样一种内部联系,我们利用探头中的阻力传感器,将贯入阻力通过电子量测记录仪表把它显示和记录下来,并利于贯入阻力和土的强度之间存在的一定关系,确定土的力学指标,划分土层,进行地基土评价和提供设计所有需参数。
当静力触探的探头在静压力作用下,均速向土层中贯入时,探头附近一定范围内的土体受到压缩和剪切破坏,同时对探头产生贯入阻力。
一般的说,同一种土层中贯入阻力大,土层的力学性质好,承载力高。
反之,贯入阻力小,土层软弱,承载力低。
在生产中利用静力触探与土的野外载荷试验对比,或静力触探贯入阻力与桩基承载力及土的物理学性质的指标对比,运用数理统计的方法,可以建立各种相关方程(经验关系)。
这样,只要知道土层的贯入阻力即可确定该层土的地基承载力等指标参数。
静力触探主要由两部分组成:一是贯入系统—由加压装置及反力装置组成;二是量测系统—由装在探头中的阻力传感器和量测仪表组成。
2 静力触探的现场测试2.1 操作前的准备及注意事项1 数据记录系统操作前准备及注意事项1) 检查电源:如用外接电源时,必须检查确认是220V交流电时,如为电瓶等直流电源,需检查其直流电压为12V,方可接入静探微机。
打开开关检查微机显示是否正常,无异常情况后方可使用。
2) 检查发讯机:角机插座接好后,打开仪表,拨动发讯角机并检查静探微机是否有讯号接收。
3) 在开始工作前,操作人员必须填写测试孔号、日期、时间、测试探头编号等项,工作结束后记录测试深度。
2 现场操作前的准备及注意事项1) 作业前需了解工程类型、工程特点、可能的基础类型及埋深,孔位、孔深、测试目的。
静力触探法对单桩承载力的估算

静力触探法对单桩承载力的估算摘要:静力触探可评价土的岩土工程参数,对岩土工程问题如:单桩承载力做出评价,是一种有效的原位测试手段,同时又是一种勘探手段,它和常规的钻探——取样——室内试验等勘察程序相比,具有快速。
准确、经济、节省人力等优点,尤其是对地层复杂且变化较大的地方,以及很难取得原有图样的饱和砂土,单桩承载力具有自己的独特性。
关键词:静力触探法单桩承载力探杆勘察静力触探以静力方式按照需要的速率均匀的压入土中,借助探头的传感器,测出探头侧阻及端阻,探头由浅入深测出各种土层的参数后,即可算出单桩承载力,由于其设备简单、自动化程度高等优点,是一种很有发展前途的确定单桩承载力的方法,应用极广。
1 静力触探试验的特点和仪器设备1.1 静力触探试验的特点静力触探试验,是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械均匀压入土中,以测定探头阻力等参数的一种原位测试方法。
它分为两种:机械式和点测式。
机械式:采用压力表测量贯入阻力,电测式:采用传感器和电子测试仪表测量贯入阻力。
我国采用的是后者。
1964年我国首先研制成功电测式单桥静力触探,1971年荷兰研制成功电测式双桥静力触探,70年代末国外又研制成功电测空压式静力触探(英文代号CPTU)。
电测静力触探应用最为广泛的测试技术,这与它明显的优点有关:(1)采用电子技术,便于实现测试过程自动化;(2)测试数据精度高,高效,功能多;(3)兼有勘探与测试双重作用。
1.2 静力触探试验仪器设备静力触探试验仪器设备主要由以下几部分组成。
1.2.1 静探主机和反力装置静探主机按传动方式不同可分为机械式和液压式。
机械式贯入力大;贯入力一般不大于或等于5t,便于工人搬运,比较轻便。
液压式一般用车装,如静力触探车贯入力一般不小于或等于10t,贯入效率高、深度大、劳动强度低,用于交通便利的地区。
反力装置的作用是固定触探主机,提供探头所需的反力。
1.2.2 测量与记录显示装置测量与记录显示装置一般可分为计算机装置和电阻应变仪(或数字测力仪)两种,用来记录测试数据。
静力触探试验(原理和应用)

静力触探试验(原理和应用)静力触探是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层,通过量测系统测土的贯入阻力,可确定土的某些基本物理力学特性,如土的变形模量、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经验公式,可以通过静力触探所得的计算指标确定土的天然地基承载力。
静力触探的贯入机理与建筑物地基强度和变形机理存在一定差异性,故不常使用。
基本原理静力触探的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。
静力触探主要适用于粘性土、粉性土、砂性土。
就黄河下游各类水利工程、工业与民用建筑工程、公路桥梁工程而言,静力触探适用于地面以下50m内的各种土层,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。
探头的尺寸和加工精度,直接影响着触探资料的准确性。
统一探头几何尺寸的目的是为了使触探试验资料能够相互引用与对比。
规定的加工精度是为了保证探头的几何尺寸,限制探头几何尺寸的误差,同时也是为了使探头各部件能够正常工作。
选用的探头几何尺寸及加工精度必须符合我国规定的标准。
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静力触探在桩基中的应用
静力触探机理和桩的作用机理类似,静力触探试验相当于沉桩的模拟试验。
因此,它很早就被应用于桩基勘察中。
据一些资料,用静力触探成果估算单桩承载力,效果比较好;与用桩载荷试验求单桩承载力的方法相比,具有明显的优点。
1、确定桩端持力层层位、厚度、埋深
从静力触探曲线上可容易地找出锥尖阻力较高的层位,将其确定为桩端持力层,再结合桩将承受的实际荷载的大小,可确定桩长、桩型、桩截面尺寸及桩的数量等,对设计人员会有很大帮助。
2、确定单桩竖向承载力标准值
静力触探试验可以看作是一个小直径桩的现场载荷试验。
根据有关资料的对比结果表明,用静力触探成果估算单桩极限承载力是行之有效的。
通常是按单桥和双桥探头实测曲线进行估算。
现将几种采用双桥探头估算经验式介绍如下:
1.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)中计算方法
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)中当根据双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时,对于粘性土、粉土和砂土,如无当地经验时可按下式计算:
(公式9)
式中—锥尖阻力修正系数,对粘性土取2/3,对饱和砂土取1/2;
—桩端平面上、下探头阻力,取桩尖平面以上4d(d为桩的直径或边长)范围内按厚度的加权平均值,然后再和桩尖平面以下1d范围内的值进行平均(kPa);
—桩身横截面积(㎡);
—桩身周长(m);
—桩穿越第层土的厚度(m);
—第层土的静探侧壁摩阻力(kPa);
—第层土桩侧阻力综合修正系数,按下式计算:
对粘性土:
对于砂土:
确定桩的承载力时,安全系数取2-2.5,以端承为主时取2,以摩阻力为主时取2.5.
2.铁道部《铁路工程地质原位测试规程》(TB10018-2003)中计算方法
1)打入混凝土桩承载力
打入钢筋混凝土预制桩的极限荷载可根据双桥探头静探参数按下列公式及要求计算:
(公式10)
式中—桩身周长(m);
—桩身穿过第层土厚度;
—桩底(不包括桩靴)全断面面积(㎡);
—第层土的触探侧阻平均值(kPa);
—桩底触探端阻计算值(kPa);
—分别为第层土的极限摩阻力和桩尖土的极限承载力修正系数。
式中的应根据桩侧土和桩端土性质按下列要求计算:
(1)当桩底高程以上4d(d为桩径)范围内平均端阻小于桩底高程以下4d范围内平均端阻力时:
反之,则取
(2)当桩侧第层土平均端阻>2000kPa,且相应的摩阻比0.014时:如及、不能同时满足上述条件时:
由上述二式计算得>100kPa时,取=100kPa.
(3)当>2000kPa,且相应的摩阻比0.014时:
如及不能同时满足上述条件时:
2)混凝土钻孔灌注桩及沉管灌注桩
混凝土钻孔灌注桩及沉管灌注桩的极限荷载也可按公式10估算,但式中的综合修正系数、应按下列规定计值:
(1)钻孔灌注桩的、应按下列规定计算:
(2)沉管灌注桩的、应按下列规定计算:
①当桩底高程以下4的范围内的摩阻比Rf(%)>0.1013+0.32时:
②当桩底高程以下4的范围内的摩阻比Rf(%)≤0.1013+0.32时:
通过一些报道证明,除桩载荷试验法可直接从试验曲线上求出桩基承载力,为直接方法外,在其它间接方法(静力触探法、土工试验指标经验法、标准贯入法、动力测桩法等)中,静力触探法精度最高,效果最好,并可在打桩或成桩前预估单桩承载力,这又是直接法所不。