静力触探

科技工作者之家 2020-11-17

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,故不经常使用。

简介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,故不经常使用1。

工作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2。

适用条件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1。

工作特点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3。

技术标准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。探头各部件的机械性能影响着探头的测试精度及使用寿命。探头各部件中材质要求较高的是传感器,传感器是探头的心脏,对探头的测试精度、使用寿命起着决定性的作用。传感器应使用高强度钢材制作,最好采用60Si2Mn钢,并进行热处理。探头其余部件的材质要求并不高,用40Cr或45钢均可,也要经过热处理。

探头的线性误差:探头的线性误差是指探头在率定时,荷载P和输出电压V本应是线性关系,如有偏离即为线性误差。线性误差是影响探头测试精度的主要因素之一。线性误差的大小可用端点连线法确定。以零载和满载时输出电压值所连直线OA作标准,求得测点最大误差ΔV即为最大的线性误差。我国规定探头的线性误差应小于量程的±1%,也就是ΔV/Vm

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