靜力觸探自1917年瑞典正式使用以來,迄今已有余年歷史。目前,該項(xiàng)測試技術(shù)在很多國家都被列入國家技術(shù)規(guī)范中,并在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。靜力觸探試驗(yàn)主要適合于黏性土、粉土和中等密實(shí)度以下的砂土等土質(zhì)情況。由于目前尚無法提供足夠大的穩(wěn)固壓入反力,對于含較多碎石、礫石的土和很密實(shí)的砂土一般不適合采用。此外總的測試深度不能超過80m。
連續(xù)、快速、準(zhǔn)確,可以在現(xiàn)場直接得到各土層的貫入阻力指標(biāo),從而能夠了解土層在原始狀態(tài)下的有關(guān)物理力學(xué)參數(shù)。
劃分土層;
評價(jià)地基土的承載力;
估算地基土層的物理力學(xué)參數(shù);
選擇樁基持力層、估算單樁承載力,判定沉樁的可能性;
判定場地土層的液化勢。
(2)試驗(yàn)原理
通過一定的機(jī)械裝置,用準(zhǔn)靜力將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的金屬探頭垂直均勻地壓入土層中,同時(shí)利用傳感器或機(jī)械量測儀表測試土層對觸探頭的貫入阻力,并根據(jù)測得的阻力情況來分析判斷土層的物理力學(xué)性質(zhì)。
(3)試驗(yàn)設(shè)備
靜力觸探試驗(yàn)系統(tǒng)組成:
①探頭;
②貫入裝置;
加壓裝置:液壓傳動式、手搖鏈條式及電動絲桿式;
反力系統(tǒng):地錨、重力堆載(物探車)。
③量測系統(tǒng):
土層阻力量測是通過量測變形柱的變形計(jì)算;
變形柱的變形一般是通過應(yīng)變片來測量。
(4)靜力觸探技術(shù)要求
觸探頭應(yīng)勻速垂直壓入土中,貫入速率為1.2m/min;
觸探頭的測力傳感器連同儀器、電纜應(yīng)進(jìn)行定期標(biāo)定,室內(nèi)探頭標(biāo)定測力傳感器的非線性誤差、重復(fù)性誤差、滯后誤差、溫度零漂、歸零誤差均應(yīng)小于1%FS (full scale),現(xiàn)場試驗(yàn)歸零誤差應(yīng)小于3% ,絕緣電阻不小于500MΩ
深度記錄誤差不應(yīng)大于觸探深度的±1% ;
當(dāng)貫入深度大于30m,或穿過厚層軟土層再貫入硬土層時(shí),應(yīng)防止孔斜或觸探桿斷裂,也可配置測斜探頭量測觸探孔偏斜角,以修正土層界線深度。
孔壓探頭在貫入前,應(yīng)在室內(nèi)保證探頭應(yīng)變腔為已排除氣泡的液體所充滿,并在現(xiàn)場保持探頭應(yīng)變腔的飽和狀態(tài),直至探頭進(jìn)入地下水位以下土層。在孔壓靜探試驗(yàn)中不得上提探頭,以免出現(xiàn)真空負(fù)壓,破壞應(yīng)變腔的飽和狀態(tài)。
當(dāng)進(jìn)行孔壓消散試驗(yàn)時(shí),應(yīng)量測停止貫入后不同時(shí)間的孔壓值,其計(jì)時(shí)間隔應(yīng)由密而疏。試驗(yàn)過程中不得松動探桿。
(5)試驗(yàn)成果及應(yīng)用
另外對于孔壓靜力觸探試驗(yàn)還可以得到:初始孔壓-深度曲線和孔壓-時(shí)間對數(shù)曲線。
劃分土層界限
土層分界線的確定必須考慮到試驗(yàn)時(shí)超前和滯后的影響,其具體確定方法如下:
(1)上、下層貫入阻力相差不大時(shí),取超前深度和滯后深度的中心位置,或中心偏向小阻力土層5-10cm處作為分層界線;
(2)上、下層貫入阻力相差一倍以上時(shí),當(dāng)由軟土層進(jìn)入硬土層(或由硬土層進(jìn)入軟土層)時(shí),取軟土層最后一個(gè)(或第一個(gè))貫入阻力小值偏向硬土層10cm處作為分層界線;
(3)上、下層貫入阻力變化不明顯時(shí),可結(jié)合 fs 和 Rf 的變化情況確定分層界線。
劃分場地土的類別
①以 Rf 和 ps( 或 qc )的值共同判別土的類別;
②以 ps -h 曲線和曲線 qc-h 形態(tài)判別土的類別;
③以 Rf 和 qc-h 曲線形態(tài)綜合判別土的類型。