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静力触探技术

静力触探技术
静力触探技术

静力触探方法是工程中常用的, 其工作原理: 借助静压力将圆锥形金属探头压入土中, 利用电测技术测得贯入阻力来判定土体的力学特性。

静力触探试验是利用准静力, 以一恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列探杆压入土中, 根据测得的探头贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质。这种方法对不易钻孔取样的饱和砂土、砂质粉土、高灵敏性软土, 以及土层竖向变化复杂、不宜密集取样的土层可在现场快速地测得土层对触探头的贯入阻力qc、探头侧壁与土体的摩擦阻力fs 等参数。与传统的钻探方法相比, 具有速度快、劳动强度低、清洁、经济等优点。在原孔位中, 利用不同传感器能取得连续地层的各种物理参数,并可由计算机进行数据处理和综合分析评价。静力触探技术不能对土进行直接的观察、鉴别, 不适用于含碎石、砾石的土层和很密实的砂层。

目前在我国静力触探方法主要有单桥静力触探、双桥静力触探以及孔压静力触探三种[ 2-4 ] , 主要以单桥静力触探为主, 双桥静力触探虽然已经应用, 但发展缓慢, 孔压静力触探只有少数单位在使用。

1)单桥静力触探

早在20 世纪60 年代我国就成功地研制了电测式单桥静力触探仪, 由于应用历史较长, 相关经验公式较多, 且已列入相关规范, 故目前在土体工程勘察、监测及检测中有着广泛的应用。但单桥静力触探只能测得一个指标比贯入阻力Ps , 故只能根据Ps ) h 曲线形态变化和Ps值的大小对土体进行定名分层。工程实践中,对同一层土, 由于其形成年代、成因、受荷历时不同, 其Ps 值可相差很多, 另外, 不同土层也可能具有相同的Ps值。毫无疑问, 只用一个指标Ps 值对土层定名分层的分辨率是较低的, 工程实践中往往还要借助于钻孔取样对比来划分土层。

2)双桥静力触探

双桥静力触探可测得两个参数, 即锥尖阻力q c和侧摩阻力fs , 又可计算出摩阻比FR ( FR = f s/ qc @ 100% ) , 由此可划分土类。根据该现测试资料可得两条曲线, 即qc- h和fs- h 关系曲线, 两相对比, 分辨率自然就高的多。此外, 摩阻比FR也是划分土层极好的参数, 一般砂质土的FR <= 1%, 而粘性土则大于2%。

3)孔压静力触探

20 世纪60年代, 开始应用孔隙压力探头测孔隙压力及其消散, 至20世纪70年代末, 将孔隙压力传感器与电测静力触探仪结合起来, 命名为孔压静力触探。由于该项技术的突出优点, 在国际上得到迅速的发展。孔压静力触探可以测得三个指标, 即锥尖阻力qc 和侧摩阻力fs 、孔隙水压力指标u。故其对土层的分辨率又要比双桥触探高的多, 尤其对粘性土层和砂层, 孔压静力触探有其独特的优势。这是因为孔压探头所测得的孔隙水压力值u 的大小与土的渗透性密切相关, 如探头进入粘土层时, 会产生很大的超孔隙水压力, 而当探头由粘土层进入砂层时, u 值将急剧下降甚至为负值。据此可十分方便地区分出粘性土与砂土。孔压静探的主要优越性:

1.灵敏度很高, 能分辨1 ~ 2 cm 薄土层的土性变化, 极大提高了判别土类和划分土层的能力。

2.可修正孔隙水压力对锥尖阻力qc和侧壁摩擦阻力fs的影响。

3.可进行有效应力的分析。

4.可估算土的渗透系数和固结系数。

5.可测定土层不同深度处的静止水压力。

6.可评定土的应力历史(超固结比OCR)。

7.对评定砂土和粉土的液化势有潜在的优势。

8.可估算土的静止侧压力系数。

1. 静力触探在福建沿海城市工程地持勘察中的应用研究

静力触探头锥尖阻力qc值及锥侧摩阻力f s值的分布曲线特征如图1 所示, 由随深度而增大的临界段、随深度变化很小或没有变化的常数段和随深度而渐大( 下卧硬土层) 或渐小( 下卧软土层) 的滞后段组成[ 1, 2] . 由上一层的滞后段和下一层的临界段构成不同土层间的过渡段, 这种过渡段的平分面可以作为不同土层的力学界面[ 3, 4] . 对福建沿海城市近500 孔较完整的静探曲线及相关的地质资料分析结果表明: 任一较厚( > 215m) 土层的静探阻力分布曲线都可以分出上述3 个组成段, 但是, 过渡段的范围及力学界面位置变化较大, 它随土层类型、密度和软硬状态、含水量等因素的差异而不同[ 3] .

依据静探曲线形态特征、阻力参数 q c、 f s、Rf 的特征值及其与土层的物理力学性状指标的关系, 笔者提出适用于福建沿海城市地区的, 利用静力触探成果资料划分与命

名土层的综合标志,如表3 所示. 同时, 也给出利用静探参数 q c( f s) 直接推算地区各常见土层物理力学性状指标的一元回归方程, 如表4 所示. 运用这些综合标志及回归方

程在福建沿海城市许多建设场地的工程地质勘察中进行实践与检验, 结果表明是较准确、快速、有效的. 因此, 笔者建议, 在福州、厦门、漳州、泉州等沿海城市地区大量一般性场地的工程地质勘察中, 可考虑推广采用以静探为主辅以少量钻探的勘察工作法, 这对缩短工

程地质勘察工期, 提高勘察工作的准确性, 降低勘察成本和减轻勘察工作强度等方面将产

生较好的效益. 当然, 对于地质条件复杂或对背景情况缺乏了解或静探法不适用的地段,或有许多超常规评价工作要求时, 不宜过份减少传统的钻探勘察工作量.

三.研究方向

1)无电缆静力触探技术

在工程勘察过程中静力触探头上电缆带来很多问题: 在处理钻杆时耗费时间; 而且电缆和

连接头容易损坏。因此研制和应用无电缆静力触探显得十分必要, 应用无电缆静力触探系统, 有许多优点: 除了可避免因电缆而造成的麻烦外, 值得一提的是, 即使在锥尖阻力相当高

的情况, 注入润滑剂减少摩擦力, 这意味着贯入深度可以达到100m 或者更深; 在起拔钻杆时还可以向孔中注入膨润土, 密封孔口, 以避免污染扩散。

能将数据直接从探头发送到地面, 它通过一个微处理器测量数据转换成音频信号, 沿着探

杆传送到安装在地面的检波器。测量数据由CPT 接口接收, 它通过电缆与地面检波器相联; 贯入深度通过光电传感器传给CPT 接口。而且, 该系统在每次测试前能自动调节每个

传感器的平衡; 还在供计算机检测测试是否正确完成的部件, 以及检测整个系统功能。

2)测斜探头与测斜仪的系统

静力触探所用的探杆, 从á25 到深孔用的á42 探杆, 其杆长接到超长状态, 杆长与直径比达500~ 1000以上时, 必定会产生自由挠度。当进行静力触探时, 垂直贯入的探杆, 遇到土层比较复杂, 如遇到砂层或小卵石, 探头的锥尖必然会顺势寻找薄弱贯入方向而偏离垂

直状态, 不可避免产生了倾角偏斜, 而且这种任意偏斜是不可纠正的。如静探孔偏斜10 多度, 在地面上却难以发现, 它不仅歪曲了实测深度( 这对桩基设计尤为重要) , 而且经常

导致触探杆接头处折断。因此, 静探要发展, 就要解决这个问题, 在静探头内安装一个全方位的倾角测量传感器, 测量系统能测出触探头的倾角度及倾斜方位, 也就能修正因其偏斜

产生的斜边误差。

3)可视触探技术

静力触探是获得地基土的定量评价、工程设计所需参数的主要手段之一。它所取得的数据远比勘察- 取样室内试验所得的数据准确可靠, 更符合土体的实际情况。但静力触探也有个很大缺点: 不能对地下土体进行直接观测, 工程师们必须依据电测土体参数和经验, 来对土体进行分类、评估。一旦判断错误, 有可能导致工程设计的失败。目前国外密歇根州大学的研究者们进行不懈的努力初步解决了这一问题, 他们在CPT 探头内安装了一个微型摄相机, 这样在贯入过程中, 可以实时、连续的获得土体图片, 并将图片数据输送到计算机中依据一定的算法进行图像处理, 根据处理结果可进行土体分类, 可很好地分辩出薄层土层。

4)多功能探头

土层的原位测试技术是取得原位土层信息的有效手段, 为了在一项试验中尽可能多的得到土层的信息, 各种原位测试技术在向多功能化方向发展。在静力触探仪的探头上可量测孔隙水压力、温度、波速、侧压力、电阻率及放射性等参数, 并具有可视化功能。在利用多功能静力触探测试成果取代部分勘察及室外内土工试验工作, 不但可以大大缩短钻探及室内土工试验的周期, 而且同时提高了测试结

果的可靠性、准确性, 获得明显的社会和经济效益。

标准贯入试验[1](standard penetration test,SPT)是动力触探的一种,是在现场测定砂或粘性土的地基承载力的一种方法。这一方法已被列入中国国家《工业与民用建筑地基基础设计规范》中。

标准贯入试验SPT是一种广泛应用于岩土勘察的原位测试工具,它使用SPT锤将钻杆底部的对开管式贯入器打入钻孔孔底的土中,取得土样。贯入300mm(1英尺)所需要的锤击数称为N 值,其与土体强度有关。

标准贯入试验多与钻探相配合使用,操作要点是:

①钻具钻至试验土层标高以上约15厘米处,以避下层土受扰动。

②贯入前,应检查触探杆的接头,不得松脱。贯入时,穿心锤落距为76厘米,使其自由下落,将贯入器直打入土层中15厘米。以后每打入土层30厘米的锤击数,即为实测锤击数N。

③提出贯入器,取出贯入器中的土样进行鉴别描述。

④若需继续进行下一深度的贯入试验时,即重复上述操作步骤进行试验。

⑤当钻杆长度大于3米时,锤击数应按下式进行钻杆长度修正:N63.5=αN,式中N63.5为标准贯入试验锤击数,α为触探杆长度校正系数,如触探杆长分别为≤3、≤6、≤9、≤12、≤15、≤18、≤21米时,则α相应分别为1、0.92、0.86、0.81、0.77、0.73、0.70。

分体式轻便式静探仪

本机是CLD-1型机的改进型,它改1型机的单面摇为双面摇,大大减轻了操作人员的劳动强度,提高了功效。

适用于在一般粘性土、软土、黄土和密砂土地区的土木建筑工程、市政、公路、工程地基土原位测试

用于查明地层在垂直和水平方向的变化;进行力学分层;确定天然地基承载力和估算单桩承载力;判别砂土液化的可能性;确定软土的不排水抗剪强度;提供软土地基承载力和斜坡稳定性的计算指标。

主机(整机)、地锚、手摇式、双桥探头、单桥探头。人工记录仪(标配)、自动记录仪(选配)

机各部件重量轻,体积小搬运方便,安装方便,工作效率高,能配用不同直径的探杆和探头。

操作规程:

1、根据地质勘探的布点要求,选取好位置,先在触探试验点两旁的地上拧两个地锚,拧前用铁锹在锚地点挖一个V型坑,坑深25-30cm,然后将地锚竖在V 型槽内以缓慢的速度拧下,拧锚时用地锚压铁套在地锚杆上,将两根加力杆分别插在地锚压铁两边,两人或多人以推磨状地锚缓慢旋转拧下,两根地锚相距约0.8m,然后将地面铲平,铺上两块木垫板。

2、与底架槽钢,用4 个M8 螺钉连接好后,安放在垫木板上,使两根已下好的锚位于支架两边,两根槽钢的中部,再将地锚压铁套在锚杆上,使底架槽钢与压铁相互连接,插好地锚销钉,将4 个蝴蝶螺丝钉旋在地锚压铁的螺孔中,矩形旋入使其顶紧底架槽钢,施压时注意贯入支架必须与地面垂直,若不垂直可将一边螺钉继续旋入以达到垂直的目的,如贯入支架与地面倾斜,螺钉压紧已无法调整,可以松开螺钉,抽动一边垫板(高的一端)使垫板下土向两边推去减少其高度,以保证支架垂直地面。

3、把带有一端电缆线的探头与已穿好探杆的电缆线相连接,用涤纶绝缘胶带纸缠封插头处,以防进水受潮和增加插座的抗拉力。将第一根探杆连接,连接时一手握着探头,一手握着每节探杆,探头不动,转动探杆,使其连接。切勿转动探头,以免电缆线断裂。

4、将带有探头已穿好的电缆的探杆,放在触探机一侧,取出带有探头的第一节探杆,将第一节探杆从上面板上对峙下面板的圆孔中穿过,使探头杆在下面板的圆孔中,对好中心,将第二节探杆和第一探杆连接。

5、将经历触探测力仪放在探杆旁边,电缆线的另一端与静力触探测量仪接好。仪表的接线盒调整,见静力触探测量仪使用说明书。仪表调整时需将探头垂直空避免阳光直射,将U 型卡块卡在探杆街头上,将山形压板放在U 型卡块的下面,使其两边槽卡主链条,重击卡主探杆,转动摇把使山形压板卡住的两根链条上的加长销由下向上运动,直至加长销带动山形板及探杆抬起,悬空垂直地面,读取初读数。

6、仪表调整完毕准备工作就绪,就开始工作。可由4 人操作,分工是两人专管摇把,以均匀的速度将探杆压下,一人放取探杆接头上的U 型卡块和山形板兼顾接探杆,一人记录测量仪表读数。工作时将U 型卡块卡在探杆上,再将山形板放置在U 型卡块上,转动摇把,使加长销压住山形板,当加长销压住山形板工作时,使探杆以每分钟0.8-1.2m的速度向下贯入。

7、将立柱上自行划上10cm一档的标尺,观察山形板下压移动的位置,记录人员每10cm记一仪表数。

8、当一节探杆压入底部时,山形板与U 型卡块接近下面板(探杆向下贯入时另一节探杆可根据情况在工作中雨向下贯入的探杆连接),这时停止摇把转动,握摇把的手绝对不能一下松开,要慢慢反方向转动直至链条变形引起的弹力消除,否则会因弹力将摇把猛然弹回而伤人。将山形板和U 型卡块取出,放在上面接头上,重复上述过程中,是探杆不断压入土中,直至贯入到预定触探深度阻力仪表的极限,贯入即告结束。

9、在探头贯入过程中,若因贯入阻力太大而将地锚稍稍拔起、机架上台,应停止贯入,是机架下落,将地锚压铁上蝴蝶螺钉旋一旋,使之再次压住低价钢槽。下锚时先要根据表土的松软情况,选用合适的地锚叶片,换叶片时只需将锚杆前的锚锥头拧下,卸下叶片换上所需叶片,将锚锥头重新拧紧。

10、为了消除因温度变化对初读数的影响,在初贯入的3-5cm内每贯入1cm须将探杆往上稍提一下,在探头不受力的情况下,记取初读数。其操作方法是停止转动摇把将山形压板到U 型卡块下面反转摇把,将探杆往上稍提一下,记取读数。

11、贯入结束后即可将探杆拔起,拔起时将山形板放在U 型卡块下面,反转摇把,是探杆拔起。当拔过几根后,摇把摇起来觉得轻松时,可将摇把查到齿轮轴的轴头上,这样拔杆速度可提高4 倍。

12、探杆全部拔起,搬开触探机架拧出地锚,一次实验便告结束。

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<±1%,否则为不合格探头。线性误差的大小主要与传感器空心柱的材质有关。在其它条件相同的情况下,用60Si2Mn钢制成的传感器要比用40Cr或40CrNi钢制成的传感器线性误差小得多。影响线性误差的其它因素有传感器空心柱的加工精度(如同轴度、粗糙度等)、应变片及贴片质量的好坏等,但这几种因素的影响相对较小。探头的线性误差越小,说明探头的线性越好。有些探头加荷时与卸荷时的线性误差有较大区别,因此,探头的线性误差要在加荷与卸荷2种情况下进行检验,都应满足线性误差要求。

探头的归零及重复性误差:探头的归零及重复性误差均影响探头的测试精度。其误差大小主要与传感器空心柱的材质、应变片及贴片质量的好坏等有关。2种误差均应小于1%,在检验时必须排除仪器本身的误差影响,一般可用线性好、归零及重复性误差小的探头先校核仪器,确认仪器正常后再去检验探头归零及重复性误差的大小。

探头的绝缘度:探头的绝缘度是指应变片电阻丝及外接引线与探头金属件间的绝缘电阻。新探头的绝缘电阻应大于500 MΩ,探头使用后绝缘电阻衰减是允许的,但不能低于100 MΩ。绝缘电阻过小将使零漂增大,严重时电桥不能平衡,测试工作无法进行。绝缘电阻的主要影响因素是探头的密封质量。密封效果不好,会使探头内部传感器受潮而降低其绝缘电阻。其次,受贴片胶、贴片、外接引线等质量好坏的影响,如贴片胶本身质量差,贴片时胶层太薄,引线本身绝缘不好等。

探头的密封质量:探头的密封质量是影响探头使用寿命的主要因素。笔者在探头的修理过程中发现,损坏的探头约有80%是由于探头密封质量不好造成的,尤其是双桥探头。在触探过程中,由于地下水有水头压力,当探头密封不好时,土中的水就会进入探头内部,使传感器受潮,严重时应变片被水浸泡,时间长了就会使传感器表面生锈,应变片与空心柱开始脱胶,致使传感器不能正常工作,探头报废。

探头的使用寿命是探头质量的重要方面。探头最终是用于工程勘察中,如果仅有较高的测试精度而不具有耐用性,也不能说探头质量好。在实际工程中,一个探头触几个孔便坏了也是常有的事。因此探头在满足精度要求的同时,应该具有较长的使用寿命。频繁地更换探头,既影响工程进度又增加了触探试验成本。影响探头使用寿命的主要因素是密封质量,其次是应变片、贴片质量的好坏及电桥引线焊接牢固程度、探头装配质量、机械性能等。

探头的维修性能:探头的结构应满足维修的要求,应该具有拆装简单、维修方便的性能。质量再好的探头也可能出现偶然性的毛病,如探头内部引线接点开焊,或探头某一部位密封件损坏而使探头内部进水。这些小毛病也同样使探头不能继续使用。在探头的外部并没

有多大磨损的情况下,只要拆开探头稍加修理便可以使用。

触探试验

定义和适用范围

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位可用于:

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势砂土密实度等

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

5本规程适用于粘质土和砂质土

引用标准

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

7试验成果

静力触探成果应用很广,主要可归纳为以下几方面:划分土层;求取各土层工程性质指标;确定桩基参数。

1.划分土层及土类判别

根据静力触探资料划分土层应按以下步骤进行[1]:

(1)将静力触探探头阻力与深度曲线分段。分段的依据是根据各种阻力大小和曲线形状进行综合分段。如阻力较小、摩阻比较大、超孔隙水压力大、曲线变化小的曲线段所代表的土层多为粘土层;而阻力大、摩阻比较小、超孔隙水压力很小、曲线呈急剧变化的锯齿状则为砂土。

(2)按临界深度等概念准确判定各土层界面深度。静力触探自地表匀速贯入过程中,锥头阻力逐渐增大(硬壳层影响除外),到一定深度(临界深度)后才达到一较为恒定值,临界深度及曲线第一较为恒定值段为第一层;探头继续贯入到第二层附近时,探头阻力会受到上下土层的共同影响而发生变化,变大或变小,一般规律是位于曲线变化段的中间深度即为层面深度,第二层也有较为恒定值段,以下类推。

(3)经过上述两步骤后,再将每一层土的探头阻力等参数分别进行算术平均,其平均值可用来定土层名称,定土层(类)名称办法可依据各种经验图形进行。还可用多孔静力触探曲线求场地土层剖面。

2.求土层的工程性质指标

用静力触探法推求土的工程性质指标比室内试验方法可靠、经济,周期短,因此很受欢迎,应用很广。可以判断土的潮湿程度及重力密度、计算饱和土重力密度γsat、计算土的抗剪强度参数、求取地基土基本承载力f0、用孔压触探求饱和土层固结系数及渗透系数等。

3.在桩基勘察中的应用

用静力触探可以确定桩端持力层及单桩承载力,这是由于静力触探机理与沉桩相似。双桥静力触探远比单桥静力触探精度高,在桩基勘察中应优先采用。

参考资料

静力触探技术的实质及其应用现状与前景

·论文· 静力触探技术的实质及其应用现状与前景 王锺琦 (建设综合勘察研究设计院,北京 100007) 摘要:笔者根据多年切身体验,概述我国电测静力触探(CPT)的创制及发展历程,并对照海外同类技术的实况,藉以针对当前在CPT应用问题上一些分歧意见,提出某些观点。 关键词:荷兰锥;电测静力触探;标准贯入试验;孔压触探;原位测试 中图分类号:TU413 文献标识码:A Abstract:Based on personal practice and experience for years, the author intends to summarize the creation and development of the Chinese electrical CPT in contrast with the CPT used overseas, so as to give some points of view targeting the current controversies in the application of CPT. Key words:Dutch Cone; CPT; SPT; Piezo-Cone; In-situ test 0引言 我国静力触探技术应用四十多年迄今,取得了丰富的经验和巨大的技术经济价值。但着眼于当今国内外发展的CPT的混杂现状,让使用者莫衷一是。顾宝和先生在《国际岩土工程勘察规范中的静力触探问题》一文中阐述了重要的论点,笔者完全同意。关于如何看待我国自己发展的静力触探问题,近年来存在着分歧意见[1~4]。为此,笔者愿借此机会,谈一些自己的看法。 1 静力触探技术革命的历史沿革——正本清源,避免误导 触探一词始于上世纪三十年代西北欧的多软土国家,其中以荷兰delft土力学实验研究所为代表发展起来的探测土层深部情况的工具,曾名Sonde,后又叫Dutch Cone,即荷兰锥。到了1948年,在荷兰鹿特丹召开第二届国际土力学基础工程会议期间,又逐步改进,集成一种用A、B、C三重杆管组成的机械装置,在地面上通过笨重的带有油压表的组合齿轮箱,分三个步骤将组合杆管分别压入地下(见图1),以测求锥尖阻力及外管壁所受的土的附着力(其后又混称为“摩擦力f s”)。这种原始的机械式静力触探,在荷兰一直沿用到1970年左右。其最有力的证明是1969年4月及1969年7月荷兰Delft实验研究所正式出版的学报,《1 gm_medelelingen》专辑(the dutch static penetration test with the adhesion jacket cone),书中仍标榜着他们的A、B、C三重杆管组成的机械式静力触探的工作程序标准图。 图1 荷兰的三重杆管组合机械式静力触探工作示意图这就是陈宗基1954年回国后自荷兰用重金引进的“国际先进技术”—delft静力触探。可惜的是科学院工力所在黄土地区无水干扰情况下试用未几,弃而舍之。其后,综合勘察院及冶金勘察总院等单位亦曾盲 收稿日期:2008-06-03 作者简介:王锺琦(1930-),男(汉族),北京人,首届工程勘察大师,岩土工程、地震工程博 士生导师.

土方工程施工的技术要求和方法【最新版】

土方工程施工的技术要求和方法 土方机械开挖的选择:土方机械开挖应根据基础形式、工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、土方量、运距、现场和机具设备条件、工期要求以及土方机械的特点等合理选择挖土机械,以充分发挥机械效率,节省机械费用,加速工程进度。 土方机械化施工常用机械有:推土机、铲运机、挖掘机。 一、推土机 (一)适用范围:适于开挖一~四类土,开挖深度不大于1.5m的基坑(槽)。 二、铲运机 大面积场地平整、压实、运距800 m内的挖运土方。 三、挖掘机 (一)正铲挖掘机:挖土特点是:“前进向上、强制切土”

(二)反铲挖掘机:挖土特点是:“后退向下、强制切土” (三)抓铲挖掘机:挖土特点是:“直上直下、垂直切土”。最适宜于水下挖土。 IA414022 掌握常见基坑开挖于支护方法 二、浅基坑的支护 1.斜柱支撑:适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土时。 2.锚拉支撑:适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土,不能安设横撑时使用。 3.型钢桩横挡板支撑:适于地下水位较低、深度不很大的一般黏性或砂土层中使用。 4.短桩横隔板支撑:适于开挖宽度大的基坑,当部分地段下部放坡不够时使用。 5.临时挡土墙支撑:适于开挖宽度大的基坑,当部分地段下部放

坡不够时使用。 6.挡土灌注桩支护:适用于开挖较大、较浅(<5m)基坑,邻近有建筑物,不允许背面地基有下沉、位移时采用。 7.叠袋式挡墙支护:适用于一般黏性土、面积大、开挖深度应在5m以内的浅基坑支护。 三、深基坑的支护基坑安全等级见P380页 1)排桩或地下连续墙:适于基坑侧壁安全等级一、二、三级;悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m;当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。 2)水泥土墙:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa;基坑深度不官大干6m. 3)土钉墙:用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地;基坑深度不宜大于12m;当地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。 4)逆作拱墙:基坑侧壁安全等级宜为三级;淤泥和淤泥质土场地不

岩土工程勘察原位测试标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验操作规程及试验要点.doc

岩土工程勘察原位测试 标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验 现场操作规程 一、标准贯入试验 1. 先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处,清除残土。清孔时应避免试验土层受到扰动。当在地下水位以下的土层进行试验时,应使孔内水位高于地下水位,以免出现涌砂和坍孔。必要时应下套管或用泥浆护臂。 2. 贯入应拧紧钻杆接头,将贯入器放入孔内,避免冲击孔底,注意保持贯入器、钻杆、导向杆联接后的垂直度。孔口宜加导向器,以保证穿心锤中心施力。 注:贯入器放入孔内,测定其深度,要求残土厚度不大于0.1m。 3.采用自动落锤法,将贯入器以每分钟15~30击打入土中0.15m后,开始记录每打入0.10m的锤击数,累计0.30m的锤击数为标准贯入击数N,并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层,贯入0.3吗锤击数超过50击时,不应强行打入,记录50击的贯入深度。 4.旋转钻杆,然后提出贯入器,取贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录,并量测其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号,以备试验之用。 5.重复以上步骤,进行下一深度的贯入试验,直到所需深度。 二、静力触探试验 1.平整实验场地,设置反力装置。将触探主机对准孔位,调平机座(用分度值为1mm的水准尺校准),并紧固在反力装置上。 2.将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上,打开电源开关,预热并调试到正常工作状态。 3.贯入前应试压探头,检查顶柱、锥头、摩擦筒等部件工作是否正常。当测孔隙压力时,应使孔压传感器透水面饱和。正常后将连接探头的探杆插入导向器内,调整垂直并紧固导向装置,必须保证探头垂直贯入土中。启动动力设备并调整到正常工作状态。 4.采用自动记录仪时,应安装深度转换装置,并检查卷纸机构运转是否正常;

岩土工程勘察原位测试标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验操作规程及试验要点

岩土工程勘察原位测试 标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验 现场操作规程
一、标准贯入试验 1. 先用钻具钻至试验土层标高以上 0.15m 处,清除残土。清孔时应避免试 验土层受到扰动。 当在地下水位以下的土层进行试验时,应使孔内水位高于地下 水位,以免出现涌砂和坍孔。必要时应下套管或用泥浆护臂。 2. 贯入应拧紧钻杆接头,将贯入器放入孔内,避免冲击孔底,注意保持贯 入器、 钻杆、 导向杆联接后的垂直度。 孔口宜加导向器, 以保证穿心锤中心施力。 注:贯入器放入孔内,测定其深度,要求残土厚度不大于 0.1m。 3. 采用自动落锤法, 将贯入器以每分钟 15~30 击打入土中 0.15m 后, 开始记 录每打入 0.10m 的锤击数, 累计 0.30m 的锤击数为标准贯入击数 N, 并记录贯入 深度与试验情况。若遇密实土层,贯入 0.3 吗锤击数超过 50 击时,不应强行打 入,记录 50 击的贯入深度。 4. 旋转钻杆,然后提出贯入器,取贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录, 并量测其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号,以备试验之用。 5. 重复以上步骤,进行下一深度的贯入试验,直到所需深度。 二、静力触探试验 1. 平整实验场地,设置反力装置。将触探主机对准孔位,调平机座(用分度 值为 1mm 的水准尺校准) ,并紧固在反力装置上。 2. 将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上, 打开电源开关, 预 热并调试到正常工作状态。 3. 贯入前应试压探头,检查顶柱、锥头、摩擦筒等部件工作是否正常。当测 孔隙压力时, 应使孔压传感器透水面饱和。正常后将连接探头的探杆插入导向器 内,调整垂直并紧固导向装置,必须保证探头垂直贯入土中。启动动力设备并调 整到正常工作状态。 4. 采用自动记录仪时, 应安装深度转换装置, 并检查卷纸机构运转是否正常;

工程地质勘察技术要求

1.1 技术要求 资料收集技术要求 1.1.1 要求在勘察工作开始前,到设计院、地矿、气象、农林业、交通、水利等部门广泛开展资料收集工作。 1.1.2 工程地质调查技术要求 A、工程地质调查的目的 查明场地范围内的地貌、地质条件,并结合区域地质资料,对河道工程的稳定性、适宜性作出评价,且为了工程地质勘探、测试工作及工点的布置提供依据。 B、工程地质调查的技术要求 重点查明地基稳定和现有河道边坡稳定的地质问题,沿线的不良地质现象,如滑坡、地面沉降等,地面陡坡、地下水、地表水活动情况,临河沿河边坡冲刷失稳可能调查调查精度按具体项目的具体要求来控制。 1.1.3 钻探技术要求 拟采用XY-1型回转式油压岩芯钻机钻探,开孔直径110mm,终孔直径不小于91mm,采用套管或泥浆护壁,对需重点查明的部位(滑动带、软弱夹层等)应采用双层岩芯管钻进。 钻探回次进尺:软土层小于或等于1.0m,其它土层一般不超过1.5m。 岩芯采取率:黏性土、强风化岩 > 90%砂土》65%破碎带、块状强风化岩、中等风化岩》65%岩芯有序摆放在钻孔旁并填好标示牌,拍照留档。 孔深误差:钻进深度内的误差控制在士5cn以内。探井、探槽和探洞:除文字描述记录外,尚应以剖面图、展示图等反映井、槽、洞壁和底部的岩性、地层分界、构造特征、取样和原位测试位置,并辅以代表性部位的彩色照片。 1.1.4 勘察取样技术要求

①取土样:在钻孔中采取土试样,严格按《岩土工程勘察规范》(GB50021- 2001)(2009版)(第9章第4节)有关规定执行。②取样间距:表层0?3m取土间距1.0?1.5m,变层加取,土层较薄(厚度 0.5?1.0m)时均应取样;3?15m深度范围内每隔1.5?2.0m取样;15?20m 深度范围内每隔3.0?3.0m 取样。 ③取样方式:对软土层采用敞口式薄壁取土器取样;对可塑-硬塑黏性土采用锤击普通取土器取样;对中粗砂(或粗砾砂)层,取标贯器内的芯样或采取扰动样。 ④场地要采取地表水和地下水试样。 1 . 1 . 5原位测试技术要求 A、标准贯入试验 为测定黏性土的物理力学性质指标,在钻孔中进行标准贯入试验,利用地区经验对黏性土的状态、土的强度参数、变形参数、地基承载力作出评价;试验间距一般控制在1.0?1.5范围内。 试验要点:清干净孔内残渣及扰动土,准确丈量孔深,做好记录。具体技术操作重点如下: ①标准贯入试验孔采用回转钻进,并保持孔内水位略高于地下水位。当孔 壁不稳定时,可用泥浆护壁,钻至试验标高以上15cm处,清除孔底残土后再进 行试验; ②采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击,并减小导向杆与锤间的摩擦力,避 免锤击时的偏心和侧向晃动,保持贯入器、探杆、导向杆联接后的垂直度,锤击速率应小于30击/min ; ③贯入器打入土层15cm 后,开始记录每打入10cm 的锤击数,累计打入 30cm的锤击数为标准贯入试验锤击数N。当锤击数已达50击,而贯入深度未 达30cm 时,可记录50 击的实际贯入深度,按下式换算成相当于30cm 的标准贯入试验锤击数N。

静力触探试验新技术

静力触探试验新技术 黄兴鹊 (欧美大地仪器设备中国有限公司, 北京100062) 摘要:本文总结了应用于静力触探试验的新技术以及使用这些新技术的重要意义。 关键词:无缆静力触探,原位试验 1. 静力触探试验 今天我们所使用的静力触探试验,二十年代起源于荷兰,当时形象地称为圆锥贯入试验(简称CPT)。这种测试方法能提供丰富的地层信息,其原理是基于将探头匀速压入土中而测量其推力。后来开发出带有双重探杆的系统,可以测量到锥尖阻力和局部摩擦力。 七十年代,电子式传感器被应用到探头上来,可以直接测量到锥尖阻力,同时可以得到其它一些参数。 自从电子科技与电脑被广泛应用以来,许多岩土工程试验方法即进入另一层次之发展阶段,原位测试已可以通过标准程序进行控制,从而得到迅速而精确的结果,其中以电子锥静力触探试验近几年的研究发展最受国际瞩目。 静力触探试验(CPT)用圆锥贯入阻力与侧壁摩阻力推定土层构造;并可利用附加装置测量土层中孔隙水压、地电阻率、温度等,以评估土层液化可能性。静力触探试验试验资料分析与应用大致包括: (1)土层判断 (2)土层分类 (3)使用u及q c推测OCR随深度的变化 (4)利用q c求粘土的不排水剪切强度 (5)利用孔隙水压的消散求土壤的压密系数和渗透系数 (6)其他土壤参数 (7) CPT测量资料在工程上的应用 2. 声学技术的应用 在做静力触探试验过程中,探头连着电缆存在很多隐患,不但在处理探杆时耗费时间,而且电缆和连接头容易意外损坏。 无缆静力触探系统取代传统的有缆静力触探系统,它使得静力触探试验变得更加方便、安全、高效。而且,使得试验过程中自动加接探杆成为可能。声学技术应用于静力触探试验是目前应用最为广泛的一种无缆静力触探解决方案,其传输距离取决于探杆和土层条件,可以达到20~200m。 声学技术所解决的是,不用信号电缆而将测试数据从探头发送到地面,它通过一个微处理器将测量数据转换成音频信号,通过探杆传送到安装在地面的检波器。 地面检波器通过电缆与CPT接口箱相连而接收测量数据;贯入深度通过光电传感器传给CPT 接口箱。

土方工程技术要求

土方工程技术要求 一、土方工程应遵守的规范 《土方与爆破工程施工及验收规范》GB50201-2012 《建筑地基工程施工质量验收标准》GB 50202-2018 二、土方开挖爆破 1、开挖前的准备 拆迁障碍物,将施工区域内旧有房屋构筑物、电线电杆、管线管沟拆除或搬迁。 设置临时或永久防排洪设施,避免施工区域受雨水侵袭。 2、一般要求 场地开挖要注意边坡稳定,永久性边坡要按设计放坡,使用时间较长的临时性挖方边坡也应按照土质的特点采用相应的防护措施。 3、如有爆破工程,必须按照国家相应的管理规程及法规进行组织安排。并由施工单位提交详细的施工程序。 三、填土和压实 1、填方前场地基底清理 (1)清除树根(特别是主根)及垃圾、杂物、草及草皮,运往指定地点。 (2)清除墓穴,对墓穴孔洞用土夹石填充,并夯实。 (3)对填方地段自然地形坡度大于1:5的地段,应先将自然地面处理成,宽度大于1m台阶形式后,方可回填碾压。 (4)水塘沟渠水田上的填方,应根据不同情况采用排水疏干,挖除淤泥抛填块石、矿渣等方法进行处理。 2、填方土料质量要求 (1)含水量符合压实要求的粘性土(包括粘土、亚粘土和轻亚粘土)可用作各层填土料。 (2)碎石类土可用作表层以下的填土料。

(3)挖方用于回填的需要进行分类,进行击实试验,作出击实试验曲线图,从中找出压实填土的最优含水量和最大干密度。施工措施中应有保证回填材料满足最后含水率的措施。 3、作业要求 (1)每层填土土类,厚度,土的含水量,压实度,压实机具应根据规范确定。并经严格检查,测定压实后的干密度,检验压实系数符合设计要求后,方能进行下一层的填土压实工作。 一般区域填土密实度的要求:压实系数不小于0.9。 道路路基及其他基础下方填土压实度应依照道路及基础设计要求执行。 (2)填方边坡要及时防护,避免出现坡脚垮塌等事故。

标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验操作规程与试验要点剖析

标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验 现场操作规程 一、标准贯入试验 1. 先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处,清除残土。清孔时应避免试验土层受到扰动。当在地下水位以下的土层进行试验时,应使孔内水位高于地下水位,以免出现涌砂和坍孔。必要时应下套管或用泥浆护臂。 2. 贯入应拧紧钻杆接头,将贯入器放入孔内,避免冲击孔底,注意保持贯入器、钻杆、导向杆联接后的垂直度。孔口宜加导向器,以保证穿心锤中心施力。 注:贯入器放入孔内,测定其深度,要求残土厚度不大于0.1m。 3.采用自动落锤法,将贯入器以每分钟15~30击打入土中0.15m后,开始记录每打入0.10m的锤击数,累计0.30m的锤击数为标准贯入击数N,并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层,贯入0.3吗锤击数超过50击时,不应强行打入,记录50击的贯入深度。 4.旋转钻杆,然后提出贯入器,取贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录,并量测其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号,以备试验之用。 5.重复以上步骤,进行下一深度的贯入试验,直到所需深度。 二、静力触探试验 1.平整实验场地,设置反力装置。将触探主机对准孔位,调平机座(用分度值为1mm的水准尺校准),并紧固在反力装置上。 2.将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上,打开电源开关,预热并调试到正常工作状态。

3.贯入前应试压探头,检查顶柱、锥头、摩擦筒等部件工作是否正常。当测孔隙压力时,应使孔压传感器透水面饱和。正常后将连接探头的探杆插入导向器内,调整垂直并紧固导向装置,必须保证探头垂直贯入土中。启动动力设备并调整到正常工作状态。 4.采用自动记录仪时,应安装深度转换装置,并检查卷纸机构运转是否正常;采用电阻应变仪或数字测力仪时,应设置深度标尺。 5.将探头按1.2±0.3m/min匀速贯入土中0.5~1.0m左右(冬季应超过冻结线),然后稍许提升,使探头传感器处于不受力状态,待探头温度与低温平衡后(仪器零位基本稳定),将仪器调零或记录初始读数,即可进行正常贯入。在深度6m内,一般每贯入1~2m,应提升探头检查温漂并调零;6m以下每贯入5~10m应提升探头检查回零情况,当出现异常时,应检查原因及时处理。 6.贯入过程中,当采用自动记录时,应根据贯入阻力大小合理选用供桥电压,并随时核对,校正深度记录误差,作好记录;使用电阻应变仪或数字测力计时,一般每隔0.1~0.2m记录读数1次。 7.当测定孔隙水压力消散时,应在预定的深度或涂层停止贯入,并按适当的时间间隔或自动测读孔隙水压力消散值,直至基本稳定。 8.当贯入到预定深度或出现下列情况之一时,应停止贯入。 —触探主机达到额定贯入力;探头阻力达到最大容许压力。 —反力装置失效。 —发现探杆弯曲已经达到不能容许的程度。 9.试验结束后应及时起拔探杆,并记录仪器的回零情况。探头拔出后应立即 清洗上油,妥善保管,防止探头被曝晒或受冻。

动力触探仪检测地基承载力试验方法

动力触探仪检测地基承载力试验方法 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=(0.8×N-2)×9.8 (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: 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 30 cm,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。锤击数(N) 的结果不仅可用于判断砂土的密实度,粘性土的稠度,地基土的容许承载力,砂土的振动液化,桩基承载力,同时也是地基处理效果的一种重要方法 轻型动力触探 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。 目录 1 前言 2 工程概况 3 轻型动力触探检测方法 4 资料整理及成果应用 5 结语 1 前言 2 工程概况 3 轻型动力触探检测方法 4 资料整理及成果应用 5 结语 1 前言 由于轻型圆锥动力触探设备简单,使用方便,可用于以下几方面的工作:

土方回填施工技术要求

土方回填施工技术要求 一、土方回填工程的重要性 土方回填工程根据不同的部位,质量控制达不到要求,回填土下沉将会产生影响结构安全、影响建筑使用功能造成大量返工、返修等质量问题,地下室回填防水层保护不当还会造成地下室渗漏水质量问题。原因基本都是对回填施工不重视、回填方法、碾压(夯实)检验、回填工序质量未分层严格按要求控制造成。土方回填必须按以下土方回填控制要点进行控制。 二、土方回填控制要点 1.隐蔽验收:土方回填前基础、基坑、地下管网、基础防水(防水保护层)等隐蔽验收检查合 格,办理相关手续。 2.基底处理:土方回填前对回填坑槽进行检查,无建筑垃圾、杂物,无积水,基层土体检查合 格并夯实(碾压)检测合格,压实系数符合设计要求,若基底为淤泥、腐殖土等应挖出换填分层压实合格。 3.回填料要求:按设计要求准备合格的回填土料,土夹石、红粘土等,回填土料不得含有有机 质土、腐殖土,树根、草皮等杂物,回填土料应满足最优含水率要求,回填土应尽量采用同类土填筑,不同类土有规则分层铺填,严禁混填。砂石类土、砂土和爆破石渣(粒径不大于分层铺土厚度的2/3),可用于表层下的填料,含水率符合压实要求的粘性土可作各层填料。 填土土料的含水率大小,直接影响到夯实(碾压)质量,在夯实碾压前应先试验,以得到符合密实度要求条件下的最优含水率和最少夯实(或)碾压遍数及每层松铺厚度。 土的最优含水率和最大干密度参考表 4.回填方法:根据回填坑槽工作面确定土方运输、分层回填碾压(夯实)施工方法,工作面较 宽优先采用小型振动压路机进行碾压,工作面狭窄优先采用冲击式打夯机进行分层夯实。 5.回填搭接:土方回填按先深后浅原则进行,当填土场地边坡陡于1/5时应先将斜坡挖成阶梯 型,阶高0.2~0.3m,阶宽大于1m,然后分层回填,以利结合和防止滑动。如采取分段填筑,交接位置应填成阶梯型。墙基及管道回填应在两侧用细土同时均匀回填、夯实,防止墙基及管道中心线位移。 6.填土的压实:填土的密实度要求和质量指标通长以压实系数λc表示,压实系数为土的控制 (实际)干土密度ρd与最大干土密度ρdmax的比值,最大干土密度ρdmax是当最优含水率时,通过标准的击实方法确定。土的密实度要求由设计确定,未做规定参照下表控制。

土石方开挖工程质量控制要点

第一章土石方开挖工程质量控制要点第一节水工建筑物岩石基础开挖工程 一、施工测量 (一)施工测量资料应督促施工单位整理齐全,主要内容包括:(1)根据施工图纸和施工控制网点,测量定线并按实际地形测放开口轮廓位置的资料;在施工过程中,测放、检查开挖断面及高程的资料。 (2)测绘(或搜集)的开挖前的原始地面线,覆盖层资料,开挖后的竣工建基面等纵、横断面及地形图。 (3)测绘的基础开挖施工场地布置图及各阶段开挖面貌图。 (4)单项工程各阶段和竣工后的土石方量资料。 (5)有关基础处理的测量资料。 2.开口轮廓位置和开挖断面的放样应保证开挖规格,其精度应符合下表要求。 放样点精度限差表 3.断面测量应符合下列规定: (1)断面测量应平行主体建筑物轴线设置断面基线,基线两端点应埋标(桩)。正交于基线的各断面桩间距,应根据地形和基础轮廓确

定,一般为10-15m。混凝土建筑物基础的断面应布设各坝段的中线、分缝线上;弧线段应设立以圆弧中心为准的正交弧线断面,其断面间距的确定,除服从基础设计轮廓外,一般应均分圆心角。 (2)断面间距用钢卷尺实量,实量各间距总和与断面基线总长的差值应控制在500m以内。 (3)断面测量需设转点时,其距离可用钢卷尺或皮卷尺实量。若用视距观测,必须进行往测、返测,其校差应不大于L/200。 (4)开挖中间过程的断面测量,可用经纬仪测量断面桩高程,但在岩基竣工断面测量时,必须以五等水准测定断面桩高程。 4.基础开挖完成后,应及时测绘最终开挖竣工地形图以及与设计施工详图同位置、同比例的纵横剖面图。竣工地形图及纵横剖面图的规格应符合下列要求: (1)原始地面(覆盖层和基岩面)地形图比例一般为1/200-1/1000。(2)用于计算工程量(覆盖层和基岩面)的横断面图,纵向比例一般为1/100-1/200,横向比例一般为1/100-1/200。 (3)竣工基础横断面图纵、横比例一般为1/100-1/200。 (4)竣工建基面地形图比例一般为1/200,等高距可根据坡度和岩基起伏状况选用或,也可仅测绘平面高程图。 二、岩石基础开挖 1. 一般情况下,基础开挖应自上而下进行。当岸坡和河床底部同时施工时,应确保安全;否则,必须先进行岸坡开挖。未经安全技术论证和监理工程师批准,不得采用自下而上或造成岩体倒悬的开挖

静力触探试验(原理和应用)

静力触探试验 静力触探测试〔static cone penetration test〕简称静探(CPT)。静力触探试验是把一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压人土中,并测定探头阻力等的一种测试方法,实际上是一种准静力触探试验。荷兰人在20世纪40年代提出了静力触探技术和机械式静力触探仪。试验是用机械装置把带有双层管的圆锥形探头压人土中,在地面上用压力表分别量测套筒侧壁与周围土层间的摩阻力(f s)和探头锥尖贯入土层时所受的阻力(q c)。电测静力触探试验于1964年首先在我国研制成功。原建工部综合勘察院成功地研制了世界上第一台电测静力触探仪,即我国目前普遍应用的单桥(单用)探头静力触探仪。利用电阻应变测试技术,直接从探头中量测贯入阻力,并定义为比贯入阻力。20世纪60年代后期,荷兰开始研制类似的电测静力触探仪,探头为双桥式的。此项成果发表于1971年。从20世纪70年代开始,电测静力触探的发展使静力触探有了新的活力,发展迅猛,应用普遍。其中,最重要的发展是国际上于20世纪80年代初成功研制了可测孔隙水压力的电测式静力触探,简称孔压触探.(CPTU)。它可以同时测量锥头阻力、侧壁摩擦力和孔隙水压力,为了解土的更多的工程性质及提高测试精度提供了极大的可能性和现实性。 目前在我国使用的静力触探仪以电测式为主。 静力触探具有下列明显优点: (1)测试连续、快速,效率高,功能多,兼有勘探与测试的双重作用; (2)采用电测技术后,易于实现测试过程的自动化,测试成果可由计算机自动处理,大大减轻了人的工作强度。 由于以上原因,电测静力触探是目前应用最广的一种土工原位测试技术,本章将重点加以叙述和讨论。 静力触探的主要缺点是对碎石类土和密实砂土难以贯入,也不能直接观测土层。在地质勘探工作中,静力触探常和钻探取样联合运用。 图2-1是静力触探示意和得到的测试曲线。从测试曲线和地层分布的对比可以看出,触探阻力的大小与地层的力学性质有密切的相关关系。 静力触探技术在岩土工程中的应用在于: 对地基土进行力学分层并判别土的类型;确定地基土的参数(强度、模量、状态、应力历史);砂土液化可能性;浅基承载力;单桩竖向承载力等。

强夯检测技术要求

地基强夯处理检测技术要求 .

目录 1.适用范围 (3) 2.检测依据 (3) 3.相关资料 (3) 4.检测技术要求 (3) 5.交付物要求 (5) 6.时间进度 (6) 7.附件 (6)

地基强夯处理技术要求 1.适用范围 本方案适用于神华陕西甲醇下游加工项目、神华集团公司榆神工业区清水煤化学工业园动力供应与高纯洁净气体项目、神华集团公司榆神工业区清水煤化学工业园化工物料储运项目的地基强夯施工的检测。 2.检测依据 《强夯施工文件》 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002 《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版) 《强夯地基处理技术规程》CECS279:2010 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 《静力触探技术标准》CECS04:88 《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92 《原状土取样技术标准》JGJ 89-92 3.相关资料 《神华陕西甲醇下游产品加工项目岩土工程勘察技术报告》(初步勘察); 《神华陕西甲醇下游加工项目行政综合区职工公寓、生活服务楼及停车场岩土工程勘察技术报告》(详细勘察); 《神华陕西甲醇下游加工项目给水及高压消防水泵站、组焊厂房岩土工程勘察技术报告》(详细勘察); 《神华集团公司榆神工业区清水煤化学工业园动力供应与高纯洁净气体项目办公楼及厂区试夯检测报告》(第1版); 《神华陕西甲醇下游产品加工项目场地平整图》; 《神华集团公司榆神工业区清水煤化学工业园动力供应与高纯洁净气体项目强夯施工试验总结报告》; 本厂区总平面布置图(D版) 4.检测技术要求

静力触探试验实施细则

一、术语 静力触探:通过静力将标准圆锥形探头匀速压入土中,根据测定触探头的贯入阻力,判定土的物理力学特性的一种原位试验方法。二、试验目的和适用范围 静力触探试验可用于推定软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石及其经过强夯处理、预压处理等地基(土)承载力。 三、试验设备 静力触探试验设备,主要由触探主机(加压动力装置)、反力装置、探头、量测仪、探杆、导线等组成。触探头根据其结构和功能主要分为单桥触探头和双桥触探头两种。 本公司目前所使用的静力触探试验设备型号和性能指标见下表。 四、原理 单桥触探试验原理:当探头压入土中时,由于土层阻力,使探头受到一定压力,土层强度愈高,探头所受到的压力愈大,使得探头传感器上的电桥发生变化。在弹性限度内,探头所受的力与桥压成线性关系,通过放大即可将土层的阻力转换为电信号,然后由仪表测出。双桥触探试验原理与单桥触探试验相似,当触探头压入土中时,土层不但给锥头有反力,还给摩擦筒有个向上的摩擦力,由于摩擦筒上部与侧壁传感器连接,这样即可测得土层对侧壁的摩擦阻力。 五、执行标准

国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001; 广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008。 六、操作步骤 1、触探前,将触探头的电缆线穿入触探杆。应尽量一次穿入所需的全部触探杆。装卸触探头时,不应转动触探头。 2、贯入时采用的量测仪器应与标定触探头时的量测仪器相同。贯入前,应对接上量测仪器的触探头进行试压,检查顶柱、锥头、摩擦筒是否能正常工作。 3、量测仪器所选用的供桥电压的工作电流,应小于电阻应变片的容许值。 4、触探的贯入速率应控制在(1.2±0.3)m/min范围内。在同一孔中宜保持匀速贯入。 5、触探头贯入土中0.5~1.0m,然后提升5~10cm,待量测仪器上无明显零漂时,记录零读数或调整零位,方能开始正式贯入。 6、贯入过程中,在深度12m以内,可按需要每隔2~4m测读或调整零读数。终孔时,必须测读和记录零读数。 7、一般每隔2~4m核对一次记录深度和实际孔深。当有差错时,应在记录上予以注明。 8、贯入过程中,当改变供桥电压时,应注明其深度和供桥电压值。 七、测试数据分析与判定 1、出现零位漂移超过满量程的±1%时,可按线性内插法校正;记录曲线上出现脱节现象时,应将停机前记录与重新开机后贯入10cm 深度的记录连成圆滑曲线;记录深度与实际深度的误差超过±1%时,

JGJ340-2015《建筑地基检测技术规范》

建筑地基检测技术规范 JGJ340-2015 批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期:2015年12月1日 中华人民共和国住房和城乡建设部公告第786号 住房城乡建设部关于发布行业标准《建筑地基检测技术规范》的公告现批准《建筑地基检测技术规范》为行业标准,编号为JGJ340-2015,自2015年12月1日起实施。其中,第5.1.5条为强制性条文,必须严格执行。 本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 2015年3月30日 前言 根据住房和城乡建设部《<关于印发2010年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2010]43号)的要求,规范编制组经过广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本规范。 本规范的主要技术内容是:1总则;2术语和符号;3基本规定;4土(岩)地基载荷试验;5复合地基载荷试验;6竖向增强体载荷试验;7标准贯入试验;8圆锥动力触探试验;9静力触探试验;10十字板剪切试验;11水泥土钻芯法试验;12低应变法试验;13扁铲侧胀试验;14多道瞬态面波试验。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 1总则 1.0.1为了在建筑地基检测中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、确保质量、保护环境,制定本规范。 1.0.2本规范适用于建筑地基性状及施工质量的检测和评价。 1.0.3建筑地基检测方法的选择应根据各种检测方法的特点和适用范围,考虑地质条件及施工质量可靠性、使用要求等因素因地制宜、综合确定。 1.0.4建筑地基检测除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语和符号

静力触探应用

静力触探试验在工程勘察中的应用 贾文华1 1 前言 静力触探试验简称CPT,是岩土工程勘察使用最广泛的原位测试方法之一,其基本原理是利用静力将一定规格带有电阻应变片的探头压入土中,在贯入过程中使土层发生剪切破坏,在探头上反映的作用力就是该土层的极限破坏强度,通过特定的仪器将电信号转换成贯入力进行记录,形成一条或数条随深度变化的曲线,由于贯入阻力的大小与土的性状和类别有关,通过相关的经验公式,可以间接得出土层的承载力、模量等地基基础设计参数。 CPT的发展与社会科技发展水平相伴随,在我国大体经历了三个阶段。初期试验加压系统为螺旋丝杠机械式,使用电阻应变仪记录贯入力,每10cm人工记录一次;这期间已出现了双桥探头,时间大致是七十年代至八十年代初。第二阶段重要的标志是记录系统使用了可以自动记录的电子电位差计,能够连续记录土层随深度变化的贯入力曲线,加压系统也改用液压加压,贯入能力大为改进。在研究领域,能同时测量孔隙水压力的三桥探头开始出现。可以说,上世纪八十年代~九十年代是静力触探试验大发展的时期,各个地区和系统在普及应用的基础上,推出了大量的经验公式;同期的研究资料很多,并列入当时国家和地方的规范规程。第三阶段大致从九十年代初开始,最显著的进步是使用数字化仪器采集存储数据,并与一些勘察软件兼容对接,实现在微机上进行绘图、统计及分层等内业资料处理工作,工作效率和精度都有很大的提高。 近三十年来,我院的CTP应用紧随这项技术发展步伐,在同行业中处于先进水平,特别是从九十年代中期开始,在本地区率先使用第三代仪器,具有显著的技术优势。相信随着广大技术人员应用水平的提高,这种原位测试方法在我院勘察主业中会发挥越来越大的作用。 2 CPT的特点及应用 现行《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第三章3.0.3条第二款规定:地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探,并结合其它原位测试方法进行。并明确指出,不论地基基础设计等级如何,触探都是一种不可缺少的勘察手段。但在实际工作中,并非采用了任何一种触探就能满足规范的要求,应考虑几种不同触探方法适用条件。一般情况下,重型、超重型动力触探(DPT)适用于碎石土,标准贯入试验(SPT)在砂土地层中使用最为有 )对浅层的新近沉积土及素填土适用。而CPT的适用范围较之上述手效,轻型动力触探(N 10 段更为广泛,可以用于除碎石土以外的各类地层,在一般粘性土、粉土、软土、新近沉积土、素填土和各类砂土地层中均可以使用,除此之外,CPT还具备以下几个显著的特点: 1. 中国兵器工业北方勘察设计研究院

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

基于CPT(静力触探技术)概率的土壤性质和分类

外文翻译 译文: 基于CPT(静力触探技术)土壤性质和概率的分类 K. Onder Cetin, M.ASCE ; 和Cem Ozan 摘要 由于在常规静力触探测试的土壤取样不足,有必要基于锥尖与侧壁摩擦值以及孔隙水渗透压力诱发期间和之后对土壤特点分类。目前可用的半经验方法表现出在评估土壤类型不确定。本文的静力触探为基础的土壤特征和分类方法是在试图提出一个新的可能,解决固有的不确定性问题的范围。为了标准化校正的锥尖阻力(q t,1,net ),归摩擦率(FR),细沙含量(FC),液限(LL),塑性指数(PI)和土壤类型组成的数据库与土壤分类系统的统一得到遵守这个目的。土壤分类实验室是测试钻孔取扰动样大部分2米内CPT洞的标准贯入试验。由此产生的数据库通过评估贝叶斯更新概率方法,允许充分和一致的表现不确定性,包括(1)模型的缺陷表示方法;(2)统计的不确定性;(3)固有的变异性。结论表明, 不同的FC,LL,PI和A线边界曲线随着一个新的CPT基础,在(q t,1,net )和(F R )领域提 出了一种简化的土分类方案。概率方法所建立的模型的可靠性通过一组数值实例进行了证明。 DOI: 10.1061/ASCE1090-024********:184 CE数据库主题词:静力触探试验;可塑性;液限;土壤分类;概率。 简介 基于地质及岩土工程资料汇编的目的,CPT圆锥贯入试验被广泛用于研究地下土壤特性。与D6066-98标准一致(美国ASTM2000),传统的CPT,将一个10平方厘米面积的钢锥以20毫米/秒液压推入土壤,并记录端阻力和侧壁摩阻力。由于它的鲁棒性和可重复性,其主要劣势是缺乏土壤取样,尽管最近出现了一些对传统CPT的改进试图消除这一缺点。这些有衡量次生孔隙压力(Janbu和Senneset1974年,Schmertmann1974年);剪切波速(Campanella等人1986,罗伯逊等1986年);在多个地点的渗透率(即 piezo-cone penetration test, CPTU or seismic cone penetration test, SCPT);数字成像周围的土壤介质[即 vision CPT(Raschke 和 Hryciw 1997)],以及多套筒(DeJong 和 Frost 2002)圆锥贯入,以提供其他的有用信息。然而,土壤分类仍广泛基于使用端阻力和摩擦或孔隙压力比来确定土壤分类的相关性。关于套筒摩擦或孔隙压力测量(或两者)土壤分类的优越性仍在争论中,这些辩论的一些论点提出:(1)制作不同的摩擦锥体套测量不同的设计,来确定侧壁摩擦测量可靠性和探针与孔隙压力测量的准确定;(2)评估土壤类型和土壤状况对膨胀或收缩孔压力测量影响的有关的问题;(3)解释孔隙压力测量中的不饱和或部分饱和土层;(4)锥体初始饱和度。 存在一个基于CPT数据评估土壤类型(或行为)的解决方案。(Baligh等 1980年,Douglas 和 Olsen 1981; Jones 和 Rust 1982; Senneset和Janbu1985; Olsen 和Malone 1988;Olsen 和 Koester 1995; Robertson 和 Campanella 1988;Robertson 1990年Olsen 和Mitchell 1995年;Robertson和 Wrid 1997年,Zhang 和 Tumay 1999)等图1和2所示。其中,罗伯逊最广泛使用的方法(1990年),Robertson 和 Wride进一步发展了(1997年),以使图表更适合电子表格分析,Olsen和Mitchell(1995),基于标准化锥尖阻力Q或q cle 摩擦比(F)或摩擦比域在CPT数据的相对位置,土壤分类为砂,粉土,粘土等。虽然在实践中广泛使用,这些工作主要受到以下缺点:(1)中没有明确指数的形式定义作为连接的土分类区土壤指标实际参数,如,对“淤泥的混合物-粘土淤泥粉质粘土”索引定义对个别解决有关岩土工程的淤泥或粘土具体问题太含糊;(2)土壤分类的

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