6-1-静力触探

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1、静力触探一、定义静力触探(StaticConePenetrationTest,简称CPT)是借助机械把一定规格的圆锥形探头匀速压入土中，通过测定探头的端阻qｃ，侧壁摩阻力fｓ来确定土体的物理力学参数，划分土层的一种土体勘测技术。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。按测量机理分：机械式静力触探和电测式静力触探按探头功能分：单桥静力触探、双桥静力触探、孔压静力触探电测式静力触探的优点：（1）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用；（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

2、自动处理，减少了工作强度。二、测试设备与种类设备组成：1.触探主机和反力装置•触探主机可分为液压式和机械式•反力装置可分为自重式和锚式2.测量与记录显示装置3.探头和探杆触探主机为液压传动式的，反力装置为自重式。触探主机为液压传动式的，反力装置为地锚式。触探主机为机械传动式的，反力装置为地锚式。•探头是静力触探仪的关键部件•分为三种类型：单用（桥）探头、双用（桥）探头、多用（孔压）探头Ps：比贯入阻力，qc：锥尖阻力，fs：侧壁摩阻力，uw：孔隙水压力•国际标准探头的规格：锥头顶角60°、底面积10cm2、侧壁摩擦筒面积150cm2、透水石在锥底单用（桥）探头

3、双用（桥）探头多用（孔压）探头三、测试原理∆Lσ=E=Eε应力应变关系L电阻应变片电桥I—电流∆LR—电阻∆R=KR电流变化LU—电压（根据欧姆定律）1∆L∆U=KU电压变化（测量值）2L四、测试步骤（一）探头率定率定的目的是求出测量仪表的读数与荷载之间的关系——率定系数率定的设备可分为两个主要部分1.可移动的活动架2.量力环探头率定的步骤:�a.安装设备�b.把连着电缆线和记录仪表的探头安装上�c.旋转手轮施加压力，边记录仪表上的读数�d.画压力——读数曲线，一般情况下应该是直线�e.求率定系数KxK等于直线的斜率σkN/Ak=()xmV0P(kPa)A（二

4、）野外测试的关键步骤:�a.布孔位，平整场地�b.安装触探机，并调平机座（为使贯入压力保持垂直方向），把机座与反力装置衔接�c.将探头、测量电缆、探杆连接起来，并检查测量仪表，并调零�d.将连着探杆的探头压入地下，同时记录深度值和测量仪表的数据注意事项触探机就位后，应调平机座，并使用水平尺校准，使贯入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。触探机的贯入速率应控制在1-2cm/s，一般为2cm/s；使用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。使用记读式仪器时，每贯入0.1m或0.2m时应记录一次读数。遇下列情况时应停止贯入：a、触探主机负荷达到其额定荷载的1

5、20%时；b、贯入时探杆出现明显弯曲；c、反力装置失效；d、探头负荷达到额定荷载时；e、记录仪器显示异常。五、测试数据的处理1.原始数据的整理回零修正'x=k⋅x触探参数的计算′锥尖阻力：q=K×Xcqq′侧壁摩阻力：f=K×Xsff侧壁摩阻力fsFR=×100%=×100%锥尖阻力qc摩阻比FR例如：如下表Kq=0.5kPa/R；Kf=0.02kPa/R深度锥头阻力qc（kPa）侧壁摩阻力fs（kPa）FR（m）qf读数回零校正值c读数回零s0.14004020.00.840.24214120.51.20.34324120.50.91.03663015.01

6、.14104120.51.2421.3382．绘制触探参数随深度的变化曲线包括qc-H，fs-H，F-HR3.可以用计算机来数据处理和绘图(page245-249)240页表8-10，填表并绘图六、测试精度影响因素1.探头规格单桥PS双桥qc，fs�PS>qc�qc，fs都随锥底面积的增大而减小；�侧壁摩擦筒长度增大时，qc增大，fs减小。�探杆外径、摩擦筒与锥底面直径应保持一致�锥尖角度60°�探头形状及尺寸的标准化与科学化对测试成果的应用、交流和对比都有很重要的意义。2.贯入速率•如果贯入速率大于1cm/s以上时，读数受贯入速率的影响就很小了•事实上，静力

7、触探的贯入速率一般用2cm/s3.温度影响.�温度变化会引起探头内部的电阻应变片长度发生变化，从而使其阻值发生变化，导致测量结果的大误差。�产生温度变化的重要原因之一是地面温度与地下温度的不同，特别在夏天与冬天。�措施：（1）采用温度补偿或自动温度补偿应变片来补偿温度变化对探头测试数据的影响；（2）防止暴晒与受冻；（3）探头贯入地下约0.5-1.0m，停止贯入5-10min，使探头的温度与地下的温度一致，然后调零。七、测试成果的应用�CPT在土木工程中的应用特别广泛1.土层划分:�绘制CPT的贯入曲线（包括qc-H，fs-H，F-RH），然后根据相近的qc、f

8、s和F，将触探孔分R层——力学分层，并