地勘术语解释

地勘术语解释地勘术语解释 静力触探静力触探 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 故不常使用 土的变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标 即在部分侧限条件下 其应力增量与相应的应变增量的比值 能较真实地反映天然土层的变形特性 其缺点是载荷试验设备笨重 历时长和花钱多 且深层土的载荷试验在技术上 极为困难 故常常需要根据压缩模量的资料来估算土的变形模量 静力触探 1 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 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 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 定义和适用范围定义和适用范围 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 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 sat 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 单桥只能得到一个参数 比贯入阻力 双桥可以同时得到两个参数即锥尖阻力和侧壁靡阻 力 超孔隙水压力 对于饱和土 孔隙中充满水 这些水在稳定状态时有一个平衡的压力 这是孔隙 水压力 当土体受到外力挤压 土中原有水压力也会上升 上升的这部分压力就是超孔 隙水压力了 一般来说 超孔隙水压力都有消散的趋势 随着时间的推移会消 散掉 但上层土层是不透水时 可能长期存在 摩阻比 摩阻比是指静力触探探头在某一深度时 侧壁阻力与锥尖阻力之比 以百分率表示 单桩承载力定义单桩承载力定义 单桩在荷载作用下 地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证 变形也在 容许范围内 以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载 一般情况下 桩受到轴向力 横轴向力及弯矩作用 因此须分别研究和确定单 桩的轴向承载力和横轴向承载力 桩的承载力是桩与土共同作用的结果 了解单桩在轴向荷载下桩土间的传力途 径 单桩承载力的构成特点以及单桩受力破坏形态等基本概念 将对正确确定 单桩承载力有指导意义 一 单桩轴向荷载传递机理和特点一 单桩轴向荷载传递机理和特点 桩在轴向压力荷载作用下 桩顶将发生轴向位移 沉降 桩身弹性压缩 桩底土 层压缩之和置于土中的桩与其侧面土是紧密接触的 当桩相对于土向下位移时 就产生土对桩向上作用的桩侧摩阻力 桩顶荷载沿桩身向下传递的过程中 必 须不断地克服这种摩阻力 桩身轴向力就随深度逐渐减小 传至桩底轴向力也 即桩底支承反力 桩底支承反力 桩顶荷载 全部桩侧摩阻力 桩顶荷载是桩通过桩侧摩阻力和桩底阻力传递给土体 土对桩的支承力 桩侧摩阻力 桩底阻力 桩的极限荷载 或称极限承载力 桩侧极限摩阻力 桩底极限阻力 桩侧摩阻力和桩底阻力的发挥程度与桩土间的变形性态有关 并各自达到极限 值时所需要的位移量是不相同的 试验表明 桩底阻力的充分发挥需要有较大的位移值 在粘性土中约为桩底直 径的 25 在砂性土中约为 8 10 而桩侧摩阻力只要桩土间有不太大的相对 位移就能得到充分的发挥 具体数量目前认识尚不能有一致的意见 但一般认 为粘性土为 4 6mm 砂性土为 6 10mm 柱桩 由于桩底位移很小 桩侧摩阻力不易得到充分发挥 对于一般柱桩 桩 底阻力占桩支承力的绝大部分 桩侧摩阻力很小常忽略不计 但对较长的柱桩 且覆盖层较厚时 由于桩身的弹性压缩较大 也足以使桩侧摩阻力得以发挥 对于这类柱桩国内已有规范建议可予以计算桩侧摩阻力 摩擦桩 桩底土层支承反力发挥到极限值 则需要比发生桩侧极限摩阻力大得 多的位移值 这时总是桩侧摩阻力先充分发挥出来 然后桩底阻力才逐渐发挥 直至达到极限值 对于桩长很大的摩擦桩 也因桩身压缩变形大 桩底反力尚 未达到极限值 桩顶位移已超过使用要求所容许的范围 且传递到桩底的荷载 也很微小 此时确定桩的承载为时桩底极限阻力不宜取值过大 桩侧摩阻力 f 土间的相对位移 土的性质 桩的刚度 时间 土中应力状态 桩的施工 桩侧摩阻力实质上是桩侧土的剪切问题 桩侧土极限摩阻力值 桩侧土的剪切强度 桩侧土的剪切强度 f 类别 性质 状态和剪切面上的法向应力 桩的刚度较小时 桩顶截面的位移较大而桩底较小 桩顶处桩侧摩阻力常较大 当桩刚度较大时 桩身各截面位移较接近 由于桩下部侧面土的初始法向应力 较大 土的抗剪强度也较大 以致桩下部桩侧摩阻力大于桩上部 由于桩底地基土的压缩是逐渐完成的 因此桩侧摩阻力所承担荷载将随时间由 桩身上部向桩下部转移 在桩基施工过程中及完成后桩侧土的性质 状态在一 定范围内会有变化 影响桩侧摩阻力 并且往往也有时间效应 影响桩侧摩阻 力的诸因素中 土的类别 性状是主要因素 在分析基桩承载力等问题时 各因素对桩侧摩阻力大小与分布的影响 应分别 情况予以注意 在塑性状态粘性上中打桩 在桩侧造成对土的扰动 再加上打 桩的挤压影响会在打桩过程中使桩周围土内孔隙水压力上升 土的抗剪强度降 低 桩侧摩阻力变小 待打桩完成经过一段时间后 超孔隙水压力逐渐消散 再加上粘土的触变性质 使桩周围一定范围内的抗剪强度不但能得到恢复 而 且往往还可能超过其原来强度 桩侧摩阻力得到提高 在砂性上中打桩时 桩侧摩阻力的变化与砂土的初始密度有关 如密实砂性上 有剪胀性会使摩阻力出现峰值后有所下降 桩侧摩阻力的大小及其分布决定着桩身轴向力随深度的变化及数值 因此掌握 了解桩侧摩阻力的分布规律 对研究和分析桩的工作状态有重要作用 由于影 响桩侧摩阻力的因素即桩土间的相对位移 土中的侧向应力及上质分布及性状 均随深度变比 因此要精确地用物理力学方程描述桩侧摩阻力沿深度的分布规 律较复杂 如图所示两例来说明其分布变化 其中 a 为上海某工程钢管打入桩实测资料 在粘性土中的打入桩的惦侧摩阻力沿深 度分布的形状近乎抛物线 在桩顶处的摩阻力等于零 桩身中段处的摩阻力比 桩的下段大 现常近似假设打入桩桩侧摩阻力在地面处为零 b 图为我国某工程钻孔灌注桩实测资料 从地面起的桩侧摩阻力呈线性增加 其深度仅为桩径的 5 一 10 倍 而沿桩长的摩阻力分布则比较均匀 而对钻孔灌 注桩则近似假设桩侧摩阻力沿桩身均匀分布 桩底阻力 f 土的性质 持力层上覆荷载 桩径 桩底作用力 时间及桩底端 进持力层深度 桩底地基土的受压刚度和抗剪强度大则桩底阻力也大 桩底极限阻力取决于持 力层土的抗剪强度和上覆荷载及桩径大小的影响 由于桩底地基土层受压固结 作用是逐渐完成的 桩底阻力将随土层固结度提高会随着时间而增长 模型和现场的试验研究表明 桩的承载力 主要是桩底阻力 随着桩的入土深度 特别是进入持力层的深度而变化 这种特性称为深度效应 桩底端进入持力砂 土层或硬粘土层时 桩的极限阻力随着进入持力层的深度线性增加 达到一定 深度后 桩底阻力的极限值保持稳值 这一深度称为临界深度 h h 与持力层的上覆荷载和持力层土的密度有关 上部荷载越小 持力层土密度 越大 则 h 越大 当持力层下为软弱土层也存在一个临界厚度 tc 当桩底下卧软弱层顶面的距离 t tc 时 桩底阻力将随着 t 的减小而下降 持力层土密度越高 桩径越大 则 tc 越大 由此可见 对于以夹于软层中的硬层作桩底持力层时 要根据夹层厚度 综合 考虑基桩进入持力层的深度和桩底下硬层的厚度 必须指出 群桩的深度效应 概念与上述单桩不同 在均匀砂或有覆盖层的砂层中 群桩的承载力始终随着 桩进入持力层的深度而增大 不存在临界深度 当有下卧软弱土层时 软弱土 对单桩的影响更大 第一种情况 当桩底支承在很坚硬的地层 桩侧土为软上层其抗剪强度很低时 如图 a 桩在轴向受压荷载作用下 如同一根压杆似地出现纵向挠曲破坏 在荷载 沉降 P s 曲线上呈现出明确的破坏荷载 桩的承载力取决于桩身的材料强度 第二种情况 当具有足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层而达到强度较高的土层时 如图 b 桩在轴向受压荷载作用下 桩底土体能形成滑动面出现整体剪切破坏 这是因 为桩底持力层以上的软弱土层不能阻止滑动土楔的形成 在 PT 曲线上可求得明 确的破坏荷载 桩的承载力主要取于桩底士的支承力 桩侧摩阻力也起一部分 作用 第三种情况 当具有足够强度的桩入土深度较大或桩周土层抗剪强度较均匀时 如图 c 桩在轴向受压荷载作用下 将会出现刺入式破坏 根据荷载大小和 土质不同 试验中得到的 P S 曲线上可能没有明显的转折点或有明显的转折点 表示破坏荷载 桩所受荷载由桩侧摩阻力和桩底反力共同支承 即一般所称 摩擦桩或几乎全由桩侧摩阻力支承即纯摩擦桩 单桩轴向容许承载力 单桩在轴向荷载作用下 地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证 变形 也在容许范围之内所容许承受的最大荷载 它是以单桩轴向极限承载力 极限桩 侧摩阻力与极限桩底阻力之和 考虑必要的安全度后求得的 确定方法有多种 考虑地基土具有多变性 复杂性和地域性 几种方法作综合 考虑和分析 合理地确定 动力触探试验动力触探试验 动力触探试验 是利用一定质量的重锤 将与探杆相连接的标准规格的探头打入土中 根 据探头贯入土中 10cm 或 30cm 时所需要的锤击数 判断土的力学特性 具有勘察与测试 的双重性能 简称动探 也称为圆锥动力触探 DPT 是利用一定质量的重锤 将与探杆相连接的标准规 格的探头打入土中 根据探头贯入土中 30cm 时 所需要的捶击数 判断土的力学特性 具有勘察与测试的双重性能 根据穿心锤质量和提升高度的不同 动力触探试验一般分为 轻型 重型 超重型动力触探 标准贯入试验与重型动力触探试验的区别标准贯入试验与重型动力触探试验的区别 这是两种完全不同的原位测试 可能在试验设备大部分相同 锤重一样 都是 63 5kg 对于重型动力触探来说 杆件一样 操作上也是每 10cm 记录锤击数 可能这些相同之处被楼主认可为相同的测试了 但这确实是 两种完全不同的原位测试 理由如下 1 探头不同 一个是管靴状 一个是锥尖状 2 标准贯入只有一种锤重 即 63 5kg 的锤 而动力触探分为 10kg 轻探 28kg 中型动 力触探 63 5kg 重型动力触探 120kg 超重型动力触探 3 测试依据或原理完全不同 动力触探是以动能方式 通过实心的锥尖反力推测被测试土的 一些性质 而标准贯入试验是以动能方式 使被测试的土进入管靴的方式来测求或衡量被测土 的一些性质 4 动力触探需要进行杆长修正锤击数 个人认为这是取决于探头是实心的原因 动能随杆长 衰减较快 标准贯入试验一般不需要进行杆长修正锤击数 个人认为这是因为一般情况下 它 测试的对象是砂类土或其它散粒状的土 如填土 一般情况下 测试时因这类土侧摩擦阻力较 小 土塞不太明显 动能衰减较慢 可以被忽略 而针对粘性土 常用它来评价地基承载力 个人认为它需要进行杆长修正锤击数 这是因为粘性土侧摩擦阻力较大 土塞较明显 容易形 成 实体探头 动能衰减较快 标准贯入试验标准贯入试验 标准贯入试验 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 标准贯入试验的设备主要由标准贯入器 触探杆和穿心锤三部分组成 触探 杆一般用直