静力触探技术,这一探索地球深层结构的精密工具,已经走过了八十多年的历史长河,见证了机械式、电测式、电子式到数字式的革新飞跃(历经四次重大转型/)。 机械式探索的诞生与演变1932年,荷兰工程师Pieter Barentsen的意外发现(如图1所示/)开启了静力触探之旅。
静力触探是一种基于非冲击力的土层测试技术。其工作原理的核心在于,使用一个内置传感器的触探头以恒定速度缓缓插入土壤中。当探头遇到不同硬度的土层时,由于阻力的变化,传感器会捕捉到这种差异,并将其转化为电信号。
在此试验过程中,不得松动、碰撞探杆,也不得施加能使探杆产生上、下位移的力。 (9)对于需要作孔压消散试验的土层,若场区的地下水位未知或不确切,则至少应有一孔孔压消散达到稳定值,以连续2h内孔压值不变为稳定标准。
进行孔隙水压力圆锥静力触探时,应严格坚持2cm/s的标准贯入速率(J.De Ruiter)。当探头被压入到土中时,包在圆锥外面的塑料带便被刺破。在到达地下水位以前的土层中,可能发生多孔元件和内通水孔中饱和度的降低。为避免这种情况,当地下水不深时,可先钻或挖至地下水下,然后在此标高处开始贯入试验。
静力触探试验是以静压力将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中,量测其贯入阻力(包括锥头阻力和侧壁摩阻力或摩阻比),并按其所受阻力的大小划分土层,确定土的工程性质。该实验是工程地质勘探中一项原位测试方法,主要适用于粘性土、粉土及砂性土层。
1、求粘性土的内聚力c和内摩擦角φ在大量工程实践的基础上,将双桥静力触探成果(qc和fs)和室内直剪(或三轴)试验成果(c和φ)进行统计分析,结果发现:土的内摩擦角的正切函数与锥尖阻力的平方根之间呈现良好的线性相关,即: 土体原位测试与工程勘察 式中:α、b为系数,与土类有关。
2、作剖面图时,先将剖面线上各触探孔(及钻孔)按孔口高程、孔深和孔距画在透明纸上,以深度为纵坐标,以比贯入阻力ps或锥尖阻力qc和侧摩阻力fs(及摩阻比Rf)为横坐标,绘出ps—H、qc—H、fs—H(或Rf-H)关系曲线,进行力学分层和连线,计算分层贯入阻力。这样就成了张静力触探剖面图(图3-21)。
3、组成不同 静力触探实验中的单桥探头由带外套筒的锥头、传感器、顶柱和电阻应变片组成,有效侧壁长度为锥底直径的6倍。静力触探实验中的双桥探头除锥头传感器外,还由侧壁摩擦传感器及摩擦套筒组成。优势不同 静力触探实验中的单桥探头的触探成本低、应用广、经验公式多。
4、首先利用静力触探比贯入阻力Ps值先计算土层的静沉桩阻力,然后乘以冲击系数的方法来估算土体的动沉桩阻力。其次可通过探头锥尖阻力QC转换成PS。最后利用公式进行计算即可。
5、单桥静力触探只测锥尖阻力,双桥静力触探精度要比单桥好,且能测锥尖阻力和侧摩阻力。
6、试验操作及注意事项 在进行双桥静力触探试验前需要注意以下几点:1)、先线接好探头电缆,安装好触探机械设备 2)、显示初值,进行调零。零位范围一般应在±1000个数以内,如果超过±5000个数,则相应路数的零位显示Er,表示该探头已无法使用。
1、静力触探是一种基于非冲击力的土层测试技术。其工作原理的核心在于,使用一个内置传感器的触探头以恒定速度缓缓插入土壤中。当探头遇到不同硬度的土层时,由于阻力的变化,传感器会捕捉到这种差异,并将其转化为电信号。
2、静力触探是用静压力将一个内部装有阻力传感器的探头均匀地压入土中,由于土层的成分和结构不同,探头的贯入阻力各异,传感器将贯入阻力,通过电信号和机械系统,传至自动记录仪,绘出随深度的变化曲线。
3、静力触探的基本原理 静力触探是一种通过测量土体对触探装置产生的阻力来评估土体性质的勘探方法。这种方法通过缓慢推进触探装置,获得连续的土体阻力数据,进而分析土体的力学性质。阻力的具体表现 在静力触探过程中,阻力主要表现为触探装置在土体中推进时所遇到的摩擦力和土体对触探装置产生的反力。
4、静力触探试验是以静压力将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中,量测其贯入阻力(包括锥头阻力和侧壁摩阻力或摩阻比),并按其所受阻力的大小划分土层,确定土的工程性质。该实验是工程地质勘探中一项原位测试方法,主要适用于粘性土、粉土及砂性土层。
5、动力触探主要借助穿心锤的自由落下,锤击力量将触探杆打入土壤中一定深度,通过测量锤击次数和入土深度来评估土壤特性。与此不同,静力触探则是通过压力装置将带有金属探头的触探杆缓缓压入土壤,利用电测装置记录土壤对探头的阻力,进而推算出土壤的承载力等参数。
6、静力触探是一种原位测试手段,也是一种勘探手段。与传统的钻探——取样——室内试验等勘探程序相比,静力触探具有快速、精确、经济和节省人力等特点。它能够提供土的力学参数,为基础设计提供依据。
1、静力触探-十字板剪切两用机 CLD-1型触探机(图3-12),贯入力:2t;贯入速度:0.8~2m/min,主机质量:200kg。CLD-3型触探机,贯入力:3t;贯入速度:0.8~2m/min,主机质量:210kg。
2、静力触探设备,俗称静力触探仪,一般由三部分构成,即:①静力触探头:地层阻力传感器;②量测记录仪表:测量与记录探头所受各种阻力;③贯入系统:包括触探主机与反力装置,共同负责将探头压入土中。触探主机借助探杆将装在其底端的探头压入土中;反力装置则提供主机在贯入探头过程中所需之反力。
3、静力触探是用压入装置将探头压入被试验的土层,用电阻应变仪测量出土的贯入阻力。静力触探装置比较复杂,全部仪器设备装在一个汽车上,包括有加压装置:液压加载系统、支承架、触探杆;反力系统:地锚、拉杆;测量系统:探头、电缆、电阻应变仪等。
4、静力触探仪是一种重要的地基工程检测设备,其主要用途包括以下几个方面:首先,静力触探仪能够深入地层,探测地层在垂直和水平方向上的变化,帮助工程师了解地层结构的细致信息。其次,它具备力学分层的功能,通过测试不同深度的土壤特性,为地基设计提供科学依据,确保建筑的稳定性和耐久性。
5、静力触探试验是以静压力将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中,量测其贯入阻力(包括锥头阻力和侧壁摩阻力或摩阻比),并按其所受阻力的大小划分土层,确定土的工程性质。该实验是工程地质勘探中一项原位测试方法,主要适用于粘性土、粉土及砂性土层。
6、机械式探索的诞生与演变1932年,荷兰工程师Pieter Barentsen的意外发现(如图1所示/)开启了静力触探之旅。他的“荷兰锥”原型,通过35mm套筒与15mm锥尖的巧妙设计,揭示了土体对探头的阻力差异。
读数步骤如下:使用钻杆穿过草皮和表土层,插入到土层中。稳定仪器后,按测试按钮,等待读数稳定,记录数据。解除测量时的压力,取出钻杆,并清理。插入下一层土层,重复测试,直至达到预期的测试深度。记录每次测试的深度和读数,并绘制测试曲线,判断土层属性。
探头连接是关键步骤,连接电缆线并缠上绝缘胶带,确保防水和增加抗拉力。逐节连接探杆,注意探头固定,探杆以每分钟0.8-2m的速度向下压入。操作过程中,需要密切观察山形板的位置,每10cm记录一次读数。当探杆到达预定深度时,需谨慎操作,避免突然松开,以防止弹力伤人。
静力触探仪的贯入力一般为2~20t,最大贯入力为20t,因为细长的探杆受力极限不能太大,太大易弯曲或折断。贯入力为2~3t者,一般为手摇链式电测十字板-触探两用仪。贯入力大于5t者,一般为液压式主机。现介绍几种主要的和常用的触探仪。
首先,静力触探仪能够深入地层,探测地层在垂直和水平方向上的变化,帮助工程师了解地层结构的细致信息。其次,它具备力学分层的功能,通过测试不同深度的土壤特性,为地基设计提供科学依据,确保建筑的稳定性和耐久性。
一定要。根据查询静力触探技术要求可知,静力触探仪在使用时应匀速连续垂直贯入,贯入速率控制在(3)m/min。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。
t)的孔压值,可在经修正的孔压消散曲线上查取;u0——经修正了的孔压消散试验的初始值;其余符合同前。③以 为纵轴,以时间t(s)的对数lgt为横轴,绘制归一化超孔压消散曲线( lgt)。(3)静力触探仪上如配有自动记录曲线装置或由计算机处理测试数据,则上述成果整理可自动完成。
Geotech CPT(u)无电缆静力触探仪是一款由瑞典知名公司Geotech生产的先进设备。这款仪器由一系列关键部件组成,包括探头、深度编码器、HC系统以及接口装置和膝上型电脑。自1979年成立以来,Geotech公司一直致力于创新,专注于制造这种独特的CPT技术系统。探头是仪器的核心部分,能够深入地下进行测量。
Geotech CPT(u)静力触探仪是一种先进的设备,其内部集成了多种关键传感器,包括测量锥尖阻力(q,单位MPa)、侧壁摩阻力(f,单位KPa)和孔隙水压力(u,单位MPa)的装置。此外,探头还可配置倾斜和温度传感器,以及支持电阻率和电震波CPT的适配器。
CPT无电缆静力触探仪具有独特的功能,主要表现在以下几个方面:首先,它能准确测量钻探过程中锥尖所遇到的阻力,这是其基本的地质参数测量点。同时,它还能测定侧壁的摩阻力,这对于了解地层结构和稳定性至关重要。此外,设备还能实时监测动态孔隙水压力,这对于地质水文研究和地下水资源评估具有重要意义。
CPT无电缆静力触探仪的探头特性提供了两种选择,分别是10cm和15cm的探头,适用于不同的测量需求。10cm探头的锥尖阻力可设置为10, 50, 或100 MPa,而15cm探头的此参数则有10或50 Mpa可供选择。侧壁摩阻力(f)恒定为0.5 MPa,保证了稳定的测量结果。