简介

静力触探试验是以静压力将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中,量测其贯入阻力(包括锥头阻力和侧壁摩阻力或摩阻比),并按其所受阻力的大小划分土层,确定土的工程性质。该实验是工程地质勘探中一项原位测试方法,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。

静力触探试验应用实例

江苏某地造船厂工可阶段工程地质勘察中静力触探试验采用双桥探头进行,只绘制研究了锥头阻力—深度及侧壁摩阻力—深度关系曲线。

1.工程概况

工程区位于长江下游,地貌分区属长江下游冲积平原区,地貌类型属三角洲平原的新三角洲平原,地形平缓,地势开阔。场地地基土主要为第四系全新统冲积层,机钻孔揭露岩性由上至下依次为①粉质粘土、②淤泥质粘土、③粉砂及④细砂组成,局部淤泥质粘土、粉砂呈透状分布。

2.各类土体静力触探试验

(1)粉质粘土。灰黄色,松散—稍密,可塑状,普遍分布于地表,试验厚度(埋深)0～5m。

(2)淤泥质粘土。浅灰、灰绿色,流—软塑状,夹有粉土薄层,局部呈透镜体,试验埋深一般2～11m。

(3)粉砂。浅灰略带灰绿色或青灰色,稍密—中密,饱和,含云母片,厚度较大,埋深不一,夹有淤泥质透镜体。

(4)细砂。灰色,中密—密实,饱和,含云母片,局部夹有粗砂,埋深较深,多分布于粉砂层之下。

3.成果分析

为了解工程区内各类土体物理力学性质,各类土体采取了适量原状样进行室内土工试验,并现场进行了多段标准贯入试验。

通过室内土工试验成果和标准贯入试验成果分析,根据孔隙比、液性指数或标准贯入试验击数标准值确定粉质粘土容许承载力为95～140kPa;根据含水率、塑性指数确定淤泥质粘土容许承载力为85kPa;根据标准贯入试验击数标准值确定粉砂、细砂容许承载力分别为210、240kPa。根据粘性土的液性指数和砂土体的密实度确定桩的极限端阻力及侧阻力标准值(以水下钻孔桩为例,桩的入土深度为15m)。

各试验成果分析表明,各主要土体指标频数分布正常,主要参数反映了土体指标固有的特征,说明取样方法、测试手段等因素对试验结果影响不大,能够客观地反映各层土体的物理力学特征。通过分析静力触探试验成果绘制的深度与锥头阻力的曲线形态,并结合机钻孔,可有效地划分地基土体地层岩性及其空间分布形态。

因室内试验土样采取过程中存在扰动、失水等因素,试验成果稍有差异,如土体压缩模量浅部比较接近,深部偏小。原位静力触探试验成果比较合。

总结

静力触探试验野外现场作业简单、方便,测试需时短,可以缩短勘察工期,进行土体岩性划分及确定土体力学参数效果良好。与室内土工试验相比,静力触探试验克服了特殊地层或薄层地层取原状试样的困难,并且试验范围较大,各类土体均能保持原状样,比较客观地测试土层的工程特性,为工程地质地基评价和设计基础型式的选取提供合理、科学依据。