文档介绍:07岩土工程勘察
用于划分土层,了解地层的均匀性;作为测试技术,则可估计地基承载力和土的变形指标。
触探可分为静力触探和动力触探。
静力触探试验借静压力将触探头压入土中,利用电测技术测得贯入阻力来判定土的力学性质。静力触探仪可分为机械式和油压式(如下图)两类。
静力触探设备中核心部分是触探头。触探杆将探头匀速贯如土层时,触探头可以测得土层作用于探头的锥尖阻力和侧壁阻力。探头按结构分为单桥和双桥两类。
单桥探头所测到的是包括锥尖阻力和侧壁阻力在内的总贯入阻力P(kN)。通常用比贯入阻力PS
(kPa )表示,即
Ps=P/A
双桥探头可测出锥尖总阻力Qc(kN)和侧壁总摩阻力Pt(kN)。通常以锥尖阻力qc(kPa)和侧壁阻力fs(kPa)表示:
qc=Qc/A fs=Ps/Fs
还可计算同一深度处的摩阻比
Rs=fs/qc·100%
在现场实测以后进行触探资料整理,绘制有关的曲线(如下图)。从而划分土层,间接地估算土的承载力、压缩性指标和单桩承载力等。
动力触探是将一定质量的穿心锤,以一定高度自由下落,将探头贯入土中,然后记录贯入一定深度的锤击次数,以此判别土的性质。下面介绍标准贯入试验和轻便触探两种动力触探方法。
(1)标准贯入试验
标准贯入试验应与钻探工作相配合。其设备是在钻机的钻杆下端联结标准贯入器,。试验时,穿心锤以76cm的落距自由下落,将贯入器垂直打入土层中15cm(此时不计锤击数),随后打入土层30cm的锤击数,即为实测的锤击数 。
当钻杆长度大于3m时,锤击数应按下式校正:
按N的大小,确定土的承载力、估计土的抗剪强度和粘性土的变形指标、判别粘性土的稠度和砂土的密实度以及估计砂土液化的可能性。
穿心锤
贯入器
(2)轻便触探
轻便触探设备组成(如右图)。
试验时,先用轻便钻具开孔至被试土层,然后以手提高质量为10kg的穿心锥,使其以50cm的落距自由下落,将触探杆垂直打入土中,记录每打入30cm的锤击数称为N10。
应用轻便触探指标N10 ,可确定粘性土和素填土的承载力,判别土层的均匀性。
穿心锤
触探杆
尖锥头
锤垫
(四)旁压试验
旁压试验适用于原位测定粘性土、粉土、砂土、软质岩石和风化岩石的承载力、旁压模量和土的应力应变关系。
它是由旁压器、量测与输送系统、加压系统三部分组成。
量测所加的压力大小以及引起的中腔压力室体积变化,得到压力与体积变化的关系曲线。该曲线可划分为三个阶段。第一阶段是橡皮膜膨胀与孔壁接触的阶段,最后与孔壁完全帖紧,帖紧时的压力P0相当于原位总的水平应力。第二阶段相当于弹性变形阶段,压力Pf为
开始屈服的压力。第三阶段发生局部缩性流动,最后达到极限压力Pl。利用旁压结果,可以区分土类及土的物理状态,确定土的强度参数及变形参数以及土的承载力。
(五)地球物理勘探
地球物理勘探(简称物探)也是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。物探之所以能够用来研究和解决各种地质问题,主要是因为不同的岩石、土层和地质构造往往具有不同的物理性质,利用其导电性、磁性、弹性、湿度、密度、天然放射性等差异,通过专门的物探仪器的量测,就可区别和推断有关地质问题。
常用的物探方法主要有:电阻率法、电位法、地震、声波、电视测井等。
三、测试工作及指标整理
(一)测试工作的内容
测试是地基勘察工作的重要内容。在土工实验室或现场原位进行测试工作,可以取得土和岩石的物理力学性质和地下水的水质等定量指标。
室内试验项目应根据岩土类别、工程类型、工程分析计算要求确定。如对一般粘性土、粉土应进行天然密度、天然含水量、土粒比重、液限、塑限、压缩系数及抗剪强度(三轴或直剪)试验。
原位测验包括静载荷试验、旁压试验、土的现场剪切试验、地基土的动参数测定、触探试验等。
(二)土性指标的统计整理
由于岩(土)自身的不