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第五章—静力触探教程文件


(3)孔压探头
多用(孔压)探头:它一般是在双桥探头基础上再安装 一种可测触探时产生的超孔隙水压力装置的探头。 孔压探头可测即锥头阻力、侧壁摩擦力及孔隙水压力u 功能多,用途广,在国外已得到普遍应用。
除了具有双桥探头所需的各种部件外,还增加了由微孔材料做 成的透水滤器和一个孔压传感器,要求材料的渗透系数为(1.1士 0.1) ×10-5cm/s,抗渗能力为110 ± 5(kPa)。透水滤器的位置可镶 嵌于探头的锥尖, 锥面或锥尾。 微孔材料可以是微孔不锈钢、微孔陶瓷、微孔砂石、微孔塑料 等。
(三)测量与记录显示装置
量测记录仪表主要有4种类型:电阻应变仪、自动记录绘图 仪、数字式测力仪以及电脑数据采集仪。
电阻应变仪
数字式测力仪 (秦皇岛信恒电子科技有限公司)
自动记录绘图仪工作系统
TCY型孔压静力触探数据采集仪
(四)探头
静力触探探头为地层阻力传感器,是静力触探仪的关 键部件。
分为四大类型:单桥探头、双桥探头、孔压探头和多 功能探头
(一)静力触探试验的定义(CPT)
一、概述
(二)静力触探试验的发展
1932年静力触探首先在荷兰研制成功,因此静力触探也叫“荷 兰锥”试验。 到20世纪60年代,出现了电测静力触探,使静力触探的测试精 度、自动化程度等都得到了提高。70年代又出现了新型的孔压静 力触探技术。 我国从上世纪60年代引入静力触探技术以来,该试验方法得到 了广泛的应用,是我国目前应用最广的原位测试技术。 目前,静力触探技术也朝着多功能化发展,测试参数的范围也 越来越多,除岩土体的工程性质外,还可以测温、测斜、地磁、 土壤电阻以及地下水pH值等。
透水滤器在锥头底部
透水滤器在锥头
透水滤器在锥面
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一、概述
(一)静力触探试验的定义(CPT)
静力触探试验是利用
准静力以恒定的贯入速率将一 定规格和形状的圆锥探头通过 一系列探杆压入土中,同时测 记贯入过程中探头所受到的阻 力,根据测得的贯入阻力大小 来间接判定土的物理力学性质 的现场试验方法。
动力触探 静力触探 扁铲侧胀
旁压
十字板
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一、概述
2.优缺点: 优点:
(1)测试连续、快速,效率高,功能多,兼具勘探与测试双重 作用,不受取样扰动影响; (2)测试数据精度高,再现性好; (3)采用电测技术,便于实现测试工程的自动化,测试成果可 由计算机自动处理,减少了工作强度。
缺点:贯入机理不清;静力触探不能对土样进行直接的观
察、鉴别;不适用于含较多碎石、砾石的土层和很密实的砂层。
(4)小型液压式静力触探仪 :触探主机为液压传动式的, 反力装置为地锚式。
(5)CLD型静力触探-十字板剪切两用仪:触探主机为机械 传动式的,反力装置为地锚式。贯入能力2~3t,软粘土地 区触探深度可超过20m。
(6)贯入系统的贯入能力
从设备角度来说,贯入系统的贯入能力主要取决于三方面 的因素: ①贯入设备能力的大小; ②触探头截面的大小及其与探杆的配合; ③反力装置能提供的反力大小。如果反力不够,整个贯 入设备的能力就得不到充分发挥。
通常探头包括摩擦筒和锥头两部分。
(1)单桥探头
单桥探头是我国所特有的一种探头类型。它是将锥头与外 套筒连在一起,因而只能测量一个参数——比贯入阻力Ps 。 这种探头结构简单,造价低,坚固耐用,是我国使用最多 的一种探头。
(2)双桥探头
双桥探头:它是一种将锥头与摩擦筒分开。 可同时测锥头阻力qc和侧壁摩擦力fs两个参数的探头。 国内外普遍采用,用途很广。
2.测量与记录显示装置 3.探头 4.探杆和电缆线等
(二)贯入系统
(1)静力触探车:触探主机为液压传动式的,反力装置为压 重式。油缸总推力达10~20t,软粘土地区触探深度达60m左 右。
(2)拖挂式静ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ触探车:触探主机为液压传动式的,反力 装置为地锚式。
(3)落地式手推静力触探车:触探主机为液压传动式的, 反力装置为压重式+地锚式。
一、概述
(三)静力触探试验的分类
按探头功能分为: 单桥静力触探; 双桥静力触探; 孔隙水压力静力触探(Piezo Cone penetration Test),是可 测孔隙水压力的静力触探,简称孔压触探(CPTU)。
(四)静力触探的优缺点及适用性
1.适用土层:
适用于软土、粘性土、粉土、砂土类以及含少量碎石的土层。
第五章 静力触探试验
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主要内容
一、概述 二、试验的仪器设备 三、试验原理 四、试验方法及技术要求 五、试验资料的整理与分析 六、试验成果的工程应用
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一、概述
(一)静力触探试验的定义 (二)静力触探试验的发展 (三)静力触探试验的分类 (四)静力触探试验的优缺点及适用性 (五)静力触探试验的应用
(五)静力触探试验的应用
➢ 用于土类定名,划分土层界面; ➢ 评定地基土的物理、力学、渗透性质的相关参数; ➢ 确定地基承载力; ➢ 确定单桩极限承载力; ➢ 判定地基土液化的可能性。
典型静力触探试验结果示例
海床静力触探试验
海床静力触探试验
较早的静力触探试验车
静力触探试验车测试结果示意图
3. 孔压触探的优点:
由于不同土体的渗透性差别很大,CPTU量测孔隙水压力的灵敏
度很高,能够分辨1~2cm厚的薄土层土性的变化,因而可以详细分 层。特别是在区分砂层和粘土层方面精度很高。
可以量测到孔隙水压力,从而有可能进行有效应力分析。 可以估算土体的渗透系数和固结系数。 可以测定土层不同深度的静止水压力,获得地下水条件的资料。 可以区分排水、部分排水和不排水的贯入条件。 可计算土的超固结比,评价土层应力历史,计算静止侧压力系数。
二、试验的仪器设备
(一)试验设备的组成 (二)贯入系统 (三)测量和记录显示装置 (四)探头 (五)探杆、电缆线等
(一)试验设备组成
1.贯入系统:由触探主机和反力装置组成
触探主机的作用是将底端装有探头的探杆一根一根地压入土中。 触探主机按传动方式分为电动机械式、液压式和手摇链条式。 反力装置的作用是平衡贯入阻力对贯入装置的反作用。反力装 置可分为压重式、地锚式以及地锚与重物联合式。
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