贯入速率对砂土静探成果影响的分析

《贯入速率对砂土静探成果影响的分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2012年5月第5期城市道桥与防洪科技研究231贯入速率对砂土静探成果影响的分析丁国洪(上海市政工程勘察设计有限公司，上海市200092)摘要：静探是岩土工程勘察最常用的一种手段，但测试结果精度的影响因素很多，而且影响程度也各不相同。分析了贯人速率对密实状态砂土测试结果的影响程度，并通过现场原位试验验证，以期使静探测试结果在工程勘察中得到更好的应用，有关经验可供相关专业人员参考。关键词：静力触探：贯入速度；贯人阻力中图分类号：TU441文献标识码：A文章编号：1009—7716(2012)05—0231—03度的因素有：触探头的起始感量、额定荷载、

2、触探0引言头的几项技术指标、探头传感器的绝缘度和贯人静力触探试验是工程勘察中一项常用的勘探速度等。本文仅对其中贯入速率这一影响因素进和原位测试方法，适用于软土、粘性土、粉性土、砂行分析。性土层等。静探测试中，将探头匀速压入土中，量1．2贯入速率的影响测其贯人阻力，再根据相关地区经验换算出地层上海地区粉砂层渗透系数为(6—12)10cm／s，的物理力学性质等数据，以供评价地基土工程性静探过程中处于部分排水状态。Elswortht】研究发质和基础设计之用。根据《静力触探技术标准》现，在其他参数不变的情况下，超静孔压产生的(CECS04：88)t”，触探

3、的贯入速率应控制在0．015～速率随贯入速率的增加而增加，超静孔压这些规0．025m／s范围内。律会影响到锥头的贯入阻力。Campanella等在粘目前，常用的静力触探机是通过油缸的油压质粉土中研究贯入速率对触探参数的影响，当速实现连续贯入，在贯人过程中，油压调节是手动的，率降至0．2cm／s，仍为不排水状态，总孔隙压力随在每段贯人行程中一般是恒定的，由于土质不均，贯人速率的降低而降低，而锥尖阻力及侧壁摩阻难以达到“匀速贯人”的要求，特别是在密实的砂性力则增大。土层中贯人，速率较慢，甚至为0．1～0．2m／rain，超空洞膨胀理论既考虑了贯人过程中

4、土的弹性出了规范中贯人速率要求。变形，又考虑了塑性变形。Salgadot】基于柱孔扩张本文基于《静力触探技术标准)~(CECS04：88)，理论和应力旋转分析发展了砂土中静力触探贯人针对静力触探试验在密实状态砂土层应用时贯人速率对测试成果精度的影响进行现场试验与分阻力的计算理论。锥头阻力和柱孔扩张极限压力析，并提出合理化建议。的转换模式见图1。砂土被视为非线性弹塑性材料，而且砂土的相对密度和土体的应力状态作为1影响机理分析直接引入参数。1．1贯入机理2(1)由于静探贯人机理的复杂性，涉及到非线性和大变形，目前还没有形成统一的认识。影响锥头式中：(b

5、。+0．，-25{缶fQn(击)1_1)阻力因素很多，如土的刚度、可压缩性等，而且现有的本构关系也不能精确地反映土的真实特性，P(一十·篙，只能做一些近似的理论分析。目前，近似的理论方法主要有(I：承载力理论、运动点位错方法、空洞膨卢：I一，C：e)吣嘏，N=tanf45。+)'0c=180—胀理论、应变路径法和有限单元法。0-y-fl。根据其他学者【3_的研究，影响静力触探测试精其中为切线内摩擦角；为临界状态内摩收稿日期：2011-11-25擦角；为膨胀角；D，为砂土相对密度；为参考基金项目：上海市科学技术委员会资助课题(11HX1189900)

6、作者简介：丁国洪(1973一)，男，安徽人，高级工程师，从事工应力，为孑L扩张压力。程管理工作。232科技研究城市道桥与防洪2012年5月第5期形状态可分为3个区If：剪切破坏区、压密区和未变形区。在探头贯人过程中，在探头附近的土体会形成剪切破坏区和压缩区。剪切破坏区紧靠探头周围，由剪切破坏产生；更大范围的土体受到挤压在剪切破坏区外形成压密区，一定距离之外为未扰动土。剪切破坏区和压密区的体积变形总量就是探头贯人的体积量，剪切破坏区、压密区的大图1锥头阻力与子L穴膨胀极限压力的关系小、形状与土体性质有关。李延龄等测得f5～7)倍探头宽度范围处，主2现

7、场试验应力迹线和初始主应力迹线相似，说明静探侧向2．1现场测试变形影响区域为f5～7)倍探头直径，见图2。《静力触探技术标准>(CECS04：S8)要求贯人速本次试验选择了6个试验点，每个试验点布率为f1．2±0．3)rrdmin，实际上，由油缸油压控制的贯置3个试验孔。基于上述理论，本次试验过程中，人速率难以实现此要求，特别是在密实状态的砂土为防止相邻试验孔之间因探头贯人产生扰动，同层贯入时，速率往往低于技术要求。因此，不达标的地避免试验孑L间距过大、土性本身差异较大给对贯入速率影响了静探结果的精度和后续评价T作。比T作造成失真，试验孔间距定为1

8、．0Ill。数据采为了分析贯入速率对静探贯入阻力影响，本文集问距为0．1II1，见图3。针对上海地区⑦层密实状态的粉砂进行