静力触探测试法的程序和要求 地基承载力轻型触探检测试验方法

作者&投稿:荆勇 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

一、探头率定

应根据测试要求和土层软硬情况选用触探头。在使用前,必须先率定新探头或使用一段时间(如3个月)后的探头都应进行标定。其目的是求出测量仪表读数与荷载之间的关系——确定率定系数。将率定系数乘以仪表读数,就可求出各贯入阻力值的大小。

率定工作应在专门的标定装置上进行(图3-15)。

率定所用记录仪表,同测试用仪表。探头率定曲线应为一直线(图3-16)。

探头率定方法,可根据TBJ37-93规定进行,按供桥电压对仪表、探头的输入和输出关系,分为以下两种:

1.固定桥压法(正标定)

固定仪器的供桥电压,率定施加于探头的荷载与仪表输出值之间的对应关系。此方法适用于电阻应变仪、数字显示仪及带电压表的自记式仪器。

用固定桥压法率定探头时,首先按图组装好标定设备并接通仪表。选定好供桥电压;然后,加荷、卸荷三次以上,以释放空心桩由于机械加工而产生的残余应力,减少应变片的滞后和非线性,就可正式加压标定。荷载的大小,可根据测力计的变形与荷载的关系确定。逐级加荷,开始可细一点,以后采取等间距加荷,直至设计额定荷载或仪表满量程,然后卸荷。记录各级荷重下仪表的毫伏输出(mV)或微应变(με),并记录卸荷后回零读数。平行标定三、四次,每次标定时将顶柱转动一个角度,以便检查。

改变供桥电压,注视在各个方向上读数是否一致,并重复上述步骤,以便得出各种桥压下的标定系数。计算出每级荷载下毫伏输出数或微应变的平均值,以荷载为纵标,输出值为横标,标点并连线即得标定曲线。在正常情况下,各点连线呈直线并通过零点。

图3-15 钢环侧力式探头率定装置图

图3-16 探头率定曲线

探头标定系数K按下式确定:

土体原位测试与工程勘察

式中:K为探头标定系数,Ps、qc和fs传感器的标定系数可分别用Kp、Kq、Kf表示;P为标定曲线上直线部分终点的荷重(MPa);A为锥尖投影面积或侧摩擦筒表面积(cm2);ε为输出电压或应变量。

应当注意的事项有:

(1)在固定的供桥电压下,对探头加荷和卸荷最大加载量的1/10~1/7;但在第一级荷载区间内,宜进一步细分成三级。

(2)每级加荷或卸荷均应记录仪表输出值。探头率定记录格式,可参照表2-6制作。

(3)每次率定,其加、卸荷不得少于3个循环。

(4)对于顶栓式传感器或传感器与传力垫可以相对转动探头,每加、卸荷一个循环后,应转动顶栓或传力垫90°~120°,再进入下一个加、卸荷循环过程。

2.固定系数法(反标定,标定供桥电压法)

根据仪器性能和使用要求,先定探头的率定系数为某一整数值(称令定系数),率定探头在该标定系数时,对应于所施加的荷载及仪器所需要的供桥电压值。此法适用于桥压连续可调的自记式仪器。

该法适合于供桥电压连续可调的自动记录仪,具有便于在现场直读记录曲线和室内资料整理的优点。标定方法和实例如下:

(1)先指令一个标定系数,如指令锥底面积为15cm2的qc传感器的标定系数 Kq=1.2MPa/mV。由于一般记录仪输出电压范围为0~10mV,因此记录笔达满量程的qc测量范围为0~12MPa;又如果记录纸带宽度是120mm,即12mm/mV,那么自然记录纸每毫米宽度表示的qc值为0.1MPa。各种Kq(或Kp)和Kf下的测量范围如表3-3所示。

表3-3 各种标定系数的测量范围

(2)按下式求出标定系数所对应的满量程荷载:

P=K·ΔU·A (3-14)

式中:P为满量程荷载(MPa);K为指令的传感器标定系数;ΔU为仪表满量程输出毫伏值(一般为10mV);A为探头锥尖投影面积或侧摩擦筒表面积(cm2)。

各种传感器的满量程荷载P见表3-4和表3-5。

按上式计算或查表得锥底面积为15cm2的qc传感器在Kq=1.2MPa/mV时的满量程荷载为18kN。

表3-4 qc或Ps传感器标定时所加满量程荷载P/kN

表3-5 fs传感器标定时所加满量程荷载P/kN

(3)标定操作。将仪器qc桥压先调至10V左右,然后调好零位,开始加荷9kN,看此时记录是否指示在5mV。若不是,可把拱桥电压调高或调低,使指针为5mV,然后卸荷至零,再次校正零位,再加荷到9kN,重新校正输出,使之稳定在5mV 标尺上。然后加荷至18kN,再仿上法校正满量程10mV的供桥电压。经过反复几次校正之后,此时(数字电压表)所显示的电压就是锥底面积为15cm2的qc传感器在Kq=1.2所对应的标定电压。将标定系数Kq=1.2及所对应的标定电压。将标定系数Kq=1.2及所标定的供桥电压记录下来,在贯入前把qc供桥电压调到标定值,则在触探曲线上,正如前述,1mV信号宽度的qc值就等于1.2MPa,1mm纸带宽度代表的qc值等于0.1MPa。

fs传感器及ps传感器的标定方法,基本同上。

应该指出:对一定的传感器,由式(3-10)可知,选择小的K值即提高工作电压,可以增加输出,也就是提高量测的灵敏度。但是电压用得过高,一是有时记录笔打到头(尤其是fs传感器),乃无法记录到贯入阻力值;二是容易使应变片线栅烧毁(一般要求不超过16V)。因此,应结合土层软硬情况,选择适当的K值或供桥电压。当然,材质相同而截面尺寸不同的传感器,在同一K值下的供桥电压也不一样。实际上首先应根据地区土层的软硬情况,选择好适当额定荷载的传感器,然后,选择适当的K值或供桥电压。

二、仪器安装、检查与调试

将测量电缆穿入各节探杆,探杆根数或总长度要满足所测地层的最大深度要求。后将探头通过电线与测量仪表连接起来。注意检查各部件应符合质量要求。检查内容如下:

1.探头、探杆和信号电缆检查

探头锥尖、顶柱和摩擦筒应滑动灵活。否则,将其拆下擦洗、上油或换新。久用的探头,其尺寸会变小,其误差超过1%时应换新。探杆应平直无损伤。电缆外皮应无损坏,如局部有轻微损伤,可涂防水胶,并用防水胶布包裹。

2.测量记录仪表检查

(1)自动记录仪检查:①接通外电源,打开仪器电源开关,如指示灯不亮,主要是电源线路有故障,应及时排除;②记录笔出水是否流畅;③将角机发讯机与仪表接通,按贯入方向拨动角机滚轮,记录纸应跟着转。如记录纸不动、拨动角机时角机内也无“嗡嗡”响声,则可能角机有问题;如记录纸转动方向相反,可调换一根信号线;④接上探头,检查整个测试系统工作是否正常。转动调压旋钮,直流电压表,表随之变化;外接数字电压表有数字显示并稳定。转动调零旋钮,记录笔应在纪录纸整个宽度范围内自由移动,如调节旋钮,记录笔不动,则先用“自校探头”检查探头或电缆有无问题。如探头或电缆无问题,可判定是仪器内出了故障,再打开仪器进行检查;⑤经常擦洗滑线电阻盘。检查滚子与滑线电阻丝接触是否良好。

(2)测量记录仪表检修及故障的排除方法——详见铁路规范(TBJ37-93)。

3.其他准备工作

(1)现场作业前应了解以下情况:①工程类型、名称、孔位分布和孔深要求;②测试区地形、交通、地层情况;③测试区地表有无杂物及地下设施,以及它们的使用外接电源工作时,了解其供电情况。

(2)使用触探车进行测试时,须做以下准备工作:①检查、维修汽车,重点是刹车、方向盘,轮胎的状态;②对油路系统,主要是检查油泵、触探油缸和支腿油缸、各换向阀、油马达等是否正常;各接头、管路有无漏油现象;压力表是否完好等。

(3)使用(可测)孔隙水压力探头时,须做以下准备工作:①在测试开始前,应对孔隙水压力探头进行饱和。这是保证孔压测量正确的关键;②孔压静探探头量测系统的检验与标定——孔压静探探头测力传感器的检验与标定(非线性误差、滞后误差、归零误差,qc与fs测力传感器的相互干扰、绝缘电阻等),与常规的静探探头相同。

三、现场操作要点

1.贯入、测试及起拔要点

(1)将触探机就位后,应调平机座,并使用水平尺校准,使贯入压力保持垂直方向,并使机座与反力装置衔接、锁定;当触探机不能按指定孔位安装时,应将移动后的孔位和地面高程记录清楚。

(2)探头、电缆、记录仪器的接插和调试,必须按有关说明书要求进行。

(3)触探机的贯入速率,应控制在1~2cm/s内,一般为2cm/s;使用手摇式触探机时,手把转速应力求均匀。

(4)在地下水埋藏较深的地区用探头触探时,应先使用外径不小于孔压探头的单桥或双桥探头开孔至地下水位以下,而后向孔内注水至与地面平,再换用孔压探头触探。

(5)探头的归零检查,应按下列要求进行:①使用单桥或双桥探头时,当贯入地面以下0.5~1.0m后,上提5~10cm,待读数漂移稳定后,将仪表调零即可正式贯入。在地面以下1~6m内,每贯入1~2m提升探头5~10cm,并记录探头不归零读数,随即将仪器调零。孔深超过6m后,可根据不归零读数之大小,放宽归零检查的深度间隔。终孔起拔时和探头拔出地面后,亦应记录不归零读数;②使用孔压探头时,在整个贯入过程中不得提升探头。终孔后,待探头刚一提出地面时,应立即卸下滤水器,记录不归零读数。

(6)使用记读式仪器时,每贯入0.1m或0.2m应记录一次读数;使用自记式仪器时,应随时注意桥压、走纸和划线情况,做好深度和归零检查的标注工作。

(7)若计探标尺设置在触探主机上,则贯入深度应以探头、探杆入土的实际长度为准,每贯入3~4m校核一次。当记录深度与实际贯入长度不符时,应在记录本上标注清楚,作为深度修正的依据。

(8)当在预定深度进行孔压消散试验时,应从探头停止贯入之时起,用秒表记时,记录不同时刻的孔压值和锥尖阻力值。其计时间隔应由密而疏,合理控制。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,则至少应有一个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;其他各孔、各试验点的孔压消散程度,可视地层情况和设计要求而定。达60%~70%时,即可终止消散试验。

(10)遇下列情况之一者,应停止贯入,并应在记录表上注明:①触探主机负荷达到其额定荷载的120%时;②贯入时探杆出现明显弯曲;③反力装置失效;④探头负荷达到额定荷载时;⑤记录仪器显示异常。

(11)起拔最初几根探杆时,应注意观察、测量探杆表面上的干、湿分界线距地面的深度,并填入记录表的备注栏内,或标注于记录纸上。同时,应于收工前在触探孔内测量地下水位埋藏探度;有条件时,宜于次日核查地下水位。

(12)将探头拔出地面后,应对探头进行检查、清理。当移位于第二个触探孔时,应对孔压探头的应变腔和滤水器,重新进行脱气处理。

(13)记录人员必须按记录表要求,用铅笔逐项注记清楚项目的制作内容。

2.注意事项

(1)保证行车安全,中速行驶,以免触探车上仪器设备被颠坏。

(2)触探孔要避开地下设施(管路、地下电缆等),以免发生意外。

(3)安全用电,严防触(漏)电事故。工作现场应尽量避开高压线、大功率电机及变压器,以保证人身安全和仪表正常工作。

(4)在贯入过程中,各操作人员要相互配合,尤其是操纵台人员,要严肃认真、全神贯注,以免发生人身、仪器设备事故。司机要坚守岗位,及时观察车体倾斜、地锚松动等情况,并及时通报车上操作人员。

(5)精心保护好仪器,必须采取防雨、防潮、防震措施。

(6)触探车不用时,要及时用支腿架起,以免汽车弹簧钢板过早疲劳。

(7)保护好探头,严禁摔打探头;避免探头暴晒和受冻;不许用电缆线拉探头;装卸探头时,只可转动探杆,不可转动探头;接探杆时一定要拧紧,以防止孔斜。

(8)当贯入深度较大时,探头可能会偏离铅垂方向,使所测深度不准确。为了减少偏移,要求所用探杆必须是平直的,并要保证在最初贯入时就不应有侧向推力。当遇到硬岩土层以及石头、砖瓦等障碍物时,要特别注意探头可能发生偏移的情况。国外已把测斜仪装入探头,以测其偏移量。这对成果分析很重要。

(9)锥尖阻力和侧壁摩阻力是同时测出的,但所处的深度是不同的。当对某一深度处的锥头阻力和摩阻力作比较时(例如计算摩阻比时),须考虑探头底面和摩擦筒中点的距离,如贯入第一个10cm时只记qc;从第二个10cm开始,才同时记qc和fs

(10)在钻孔、触探孔、十字板试验孔旁边进行触探时,离原有孔的距离应大于原有孔径的20~25倍,以防土层扰动。如要求精度较低时,两孔间距离可适当小些。



静力触探的触探试验~

将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中量测其贯入阻力、锥头阻力及侧壁摩阻力的过程称为静力触探试验。静力触探是工程地质勘察中的一项原位测试方法,可用于:1.划分土层,判定土层类别,查明软硬夹层及土层在水平和垂直方向的均匀性;2.评价地基土的工程特性、容许承载力、压缩性质、不排水抗剪强度、水平向固结系数、饱和砂土液化度、砂土密实度等;3.探寻和确定桩基持力层,预估打入桩沉桩可能性和单桩承载力;4.检验人工填土的密实度及地基加固效果。本规程适用于粘质土和砂质土。 1.《静力触探仪》2.《土工仪器的基本参数及通用技术条件》第二篇原位测试仪器3.《岩土工程勘察规范》静力触探试验

方法如下:
1、地基承载力轻型触探检测试验方法:轻型动力触探锤重10kg,计每贯入30cm锤击数。落距500mm,探头直径40mm,锥角60度。计算每打入30公分的锤击数N,则地基承载力=8*N-20(N为锤击数)。
2、地基承载力是地基土单位面积上随荷载增加所发挥的承载潜力,常用单位KPa,是评价地基稳定性的综合性用词。
3、应该指出,地基承载力是针对地基基础设计提出的为方便评价地基强度和稳定的实用性专业术语,不是土的基本性质指标。土的抗剪强度理论是研究和确定地基承载力的理论基础。
4、轻型圆锥动力触探是利用一定的锤击能量(锤重10kg),将一定规格的圆锥探头打入土中,根据贯入锤击数所达到的深度判别土层的类别,确定土的工程性质,对地基土做出综合评价。

扩展资料
确定方法
(1)原位试验法:是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。
(2)理论公式法:是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。
(3)规范表格法:是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。
(4)当地经验法:是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。
参考资料来源:百度百科:地基承载力

静力触探测试法的程序和要求
答: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。 其它各孔、各试验点的孔压消散程度,可视地层情况和设计要求而定,一般当固结度达60%—70%...

静力触探测试法的程序和要求
答:(1)现场作业前应了解以下情况:①工程类型、名称、孔位分布和孔深要求;②测试区地形、交通、地层情况;③测试区地表有无杂物及地下设施,以及它们的使用外接电源工作时,了解其供电情况。 (2)使用触探车进行测试时,须做以下准备工作:①检查、维修汽车,重点是刹车、方向盘,轮胎的状态;②对油路系统,主要是检查油泵、触...

轻型与重型动力触探的操作流程与注意事项?
答:1、 先用轻便钻至试验土层标高,然后对所需试验土层连续进行触探;2、 试验时应使穿心锤自由落下,落距50cm,每打入土层30cm的锤击数即为N10;3、 一股适用于贯入深度小于4米的土层,不考虑影响因素的较正;4、 圆锥动力触探试验的理论锤击能量为E=MHg。计算公式:M——锤的质量【kg】H—...

静力触探静力触探试验
答:1. 通过静力触探,可以划分土层,识别出不同类型的土壤,了解土层的软硬分布以及在水平和垂直方向上的均匀性。2. 评价地基土的工程特性,包括其容许承载力、压缩性质、不排水抗剪强度、水平向固结系数,以及饱和砂土的液化潜能和砂土的密实度等关键参数。3. 在桩基设计中,静力触探有助于探寻和确定桩基...

地基动力触探是如何检测的?
答: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=(0.8N-2)*10(R-地基容许承载力Kpa;N-轻型触探锤击数) 3、轻型动力触探检测方法及试验要点(1)PANDA轻型动力触探仪符合法国压实度质量控制标准(圆锥动力触探试验程序)——NF P 94-105;PANDA 设备符合法国官方校验标准规程(第70...

重锤动力触探试验一般要求几点?
答:2. 每个独立基础下至少应进行1次动力触探试验。对于基槽,每20米延长度内应至少进行1次试验。3. 动力触探试验使用一定质量的重锤,通过与探杆相连的标准探头将锤击力传递至土中。根据探头贯入土中10厘米或30厘米时所需的锤击次数(N10为每30厘米记录一次,N63.5和N120为每10厘米记录一次),来评估土...

轻型动力触探的检测方法
答:(1)首先根据场地情况进行选点开挖,挖至勘察设计确定的持力层,然后对该持力层进行连续触探。(2)将探头和探杆安装好,保持探杆垂直,然后连续向下贯击,穿心锤落距为50.0±2.0cm,使其自由下落。在基底轻型触探试验表内记录打入土层中30cm所需锤击数(N10),在地层较硬、锤击数较多时,采用分段记录...

静力触探的触探试验
答:静力触探是工程地质勘察中的一项原位测试方法,可用于:1.划分土层,判定土层类别,查明软硬夹层及土层在水平和垂直方向的均匀性;2.评价地基土的工程特性、容许承载力、压缩性质、不排水抗剪强度、水平向固结系数、饱和砂土液化度、砂土密实度等;3.探寻和确定桩基持力层,预估打入桩沉桩可能性和单桩...

地基承载力轻型触探检测试验方法是怎样的?
答:地基承载力轻型触探检测试验方法:轻型动力触探锤重10kg,计每贯入30cm锤击数。落距500mm,探头直径40mm,锥角60度。计算每打入30公分的锤击数N,则地基承载力=8*N-20(N为锤击数)。地基承载力(subgrade bearing capacity)是地基土单位面积上随荷载增加所发挥的承载潜力,常用单位KPa,是评价地基稳定性...

什么叫静力触探试验
答:主要适用于粘性土、粉土及砂性土层。应用较多的有J-3 型仪器,设备主要由触探主机、反力装置、探头、探杆及测量系统构成,以及其它设备及配套工具等。平整试验场地,对准孔位,将反力装置地锚用下锚器旋入土中,安装测量系统,正式贯入,直至进入相对硬土层的深度满足工程设计要求。