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1、总第62期西部探矿工程seriesNo.622000年第1期WEST_CHINAEXPLORATIONENGINEERINGJan2000文章编号:1004—5716(2000)01—0046—03中图分类号:TU411.6文献标识码:A平底探头下的静力触探试验李伟利(新疆阿克苏建筑勘察设计院阿克苏843000)摘要通过改变探头,即把原来的锥形探头变为平底探头,使探头的应力形式有较大的改变,从而更接近地基基础的工作环境,更直观的模拟地基基础应力变化。这不仅为原位测试提供了一种新的方法,同时由于采用了平底探头,
2、经过进一步改进,可近似地进行载荷试验,或对土样进行室内的力学模拟试验。通过这种一系列的试验,可逐渐找出原位测试与室内力学试验的一些相关的因素,建立相关的关系。这对于研究土的物理力学性质有重要的现实意义。关键词平底探头静力触探载荷试验模拟试验静力触探作为一种比较先进的工程地质测试手段,在我国作用于土体,使土体产生变形破坏。探头在贯入过程中还受到土的应用已经十分普遍。从仪器设备到应用领域均得到长足的发体沿锥斜面的滑动所产生的摩擦阻力。因此,贯入阻力应该是土展,特别是具有效率高、成本低、用途广等诸多的优越性受到广大
3、体的抗压强度、抗剪强度和摩阻力的综合值,土体的破坏过程很工程地质工作者的青睐。然而,人们对静力触探的力学条件、贯难认定哪种应力起主导作用。探头附近土体的变形破坏情况很入机理很难有一个统一的认识,对探头压入土中的受力条件很难从单一的承载力理论、孔穴扩张理论及稳定流理论进行解释。难用数学物理方法进行描述,这除了岩土的物理力学性质复杂见图1(a)。外,也与探头的锥形形状有很大的关系,使静力触探的应力条件改为平底探头后,探头对土体只产生一个垂直于土体的竖比较模糊,使其最主要的力学指标“贯入阻力”究竟是以剪切方向向压力
4、,土体受竖向压力先产生压缩变形而后至破坏。这个过程应力为主还是以竖向压力为主很难说清,只能反映探头在土体的应力应变,可以用承载力理论近似地进行描述,所不同的是由作用下的综合应力情况,影响了静力触探的应用范围,使静探成于采用了连续应力应变衡速率条件下的应力状态,在试验的整果资料只能是相对的、定性的、经验性的。个过程中只强调应力的变化,对土体的微观现象、应力后的应变为了使静力触探更好地模拟建筑物基础的应力状态,更直情况反映不出来。如果把探头的施压过程等同于载荷试验,建立观、准确地体现土体在受压环境条件下的应力应变
5、情况,以便与P-S的应力—应变关系,那么,就可以把土体的应力—应变及一其它原位测试、室内试验有更好的比拟性,我院在南光CLD—3些微观力学现象比较好地反映出来(见图1(b))。轻型静力触探仪的基础上进行了改进,把静力触探探头改成平2平底探头和锥形探头的对比试验底探头。在经过近一年的试验分析、应用对比后认为:平底探头平底探头下的静力触探试验,即把静力触探探头换成平底2下的静力触探与锥形探头的静力触探试验相比,在保持了原静探头,探头底面为10cm,其它试验方法均采用静力触探的试验力触探传统的优越性外,应力条件变化
6、较大使其比较明确、比较方法,贯入速度为0.9～1.2mömin。接近载荷试验等室内试验的一些力学环境,能较好地反映土体根据对不同类土质、土层及重型动力触探的对比试验可以的力学性,使其应用价值进一步提高。如果再对加压方式的改看出:(1)平底探头贯入阻力较锥形探贯入阻力变化平缓均匀,变,可近似地模拟载荷试验和室内的一些力学试验,运用一些成异常突变值较少。(2)平底探头的Qs～H曲线无明显的峰谷值,熟的土力学理论定量地解决岩土的物理力学问题。岩性分层或力学分层比较明显,一般通过曲线的拐点就可确定。1探头的试验机理特
7、点比较较锥形探头有更好的力学分层性,层次更直观、更准确,完全摆脱在锥形探头了锥形探头所表现的不规则锯齿状、规律性差很难解释的力学中,垂直压力在现象。(3)通过野外原位测试结果相比,如旁压仪、重型动力触探锥形探头的作用等有较强的可比性,有较稳定一致的对应关系。见图2、图3。下转变为沿土体从试验对比还可看出,采用平底探头后,应力条件的改变,试和锥形接触面上验结果与静力触探相比没有明显的改变。一般在均匀硬塑状的的垂直压力。这粘土、粉质粘土和中密—密实的粉砂细砂层中,平底探头的贯入个垂直于斜面上阻力一般均大于锥形探头
8、的。而在软土、饱和状的粉细砂、粉土的力,分解为垂层中,平底探头的贯入阻力与锥形探头的大致相同。如何解释这直向下的直压力图1探头应力简图一现象?是试验问题还是探头方向的问题,或是其它的原因,笔和水平分力同时Fig.1Illustrationofprobestress者认为在硬塑状的粘土粉质粘土和中密状的粉细砂层中,含水量一般比较少,属非饱和土,根据黄文熙的理论,土体受到外力2000年李伟利:平底探头下
