园锥动力触探适用于强风化、全风化的硬质岩石,各种软质岩石及各类土。
表5 圆锥动力触探类型
|
类 型
|
轻 型
|
重 型
|
超 重 型
|
|
|
落 锤
|
锤的质量(kg)
|
10±0.2
|
63.5±0.5
|
120±1
|
|
落 距(cm)
|
50±2
|
76±2
|
100±2
|
|
|
探 头
|
直 径(mm)
|
40
|
74
|
74
|
|
锥 角(0)
|
60
|
60
|
60
|
|
|
探杆直径(mm)
|
25
|
42
|
50~60
|
|
|
贯入指标
|
深 度(cm)
|
30
|
10
|
10
|
|
锤击数
|
N10
|
N63.5
|
N120
|
|
(一)、基本原理:
动力触探的理想的自由落锤能量Ei可按下式计算:
Ei=1/2×M×v2
式中 M-落锤的质量;
v-锤自由下落碰撞探杆前的速度。
传至探头上的能量Ep,与Ei不同,其受到落锤方式、导杆摩擦、捶击偏心、打头质材、性质与大小等影响,可按下式计算:
Ep=e1e2e3Ei
式中 e1-落锤效益系数,约为0.92;
e2-能量输入探杆系统的传输效益系数,对于国内通用的大钢打头约为0.65;
e3-杆长传输能量的效益系数,它随杆长的增长而增大,杆长大于3m时约为1.0。
或
Ep≈0.60Ei
传至探头的能量,等于消耗于探头贯入土中所作的功,即:
Ep=Rd×A×h/N
式中 N-贯入度为h时的锤击数;
Rd-探头单位面积的动贯入阻力;
A-探头的截面积。
动贯入阻力Rd为:
Rd =Ep/A×N/h=Ep/(A s)
式中s-每击的贯入度(h/N)。
当规定一定的贯入度h,采用相同的锤重和落距,以及探头的截面积一定时,N值的大小,直接反映动贯入阻力的大小,可直观反映土层的紧密程度和力学性能。
(二) 影响因素分析
1 杆长校正
杆长校正实际上是对杆长、上覆土自重压力、侧摩阻力的综合修正。对于碎石土,《地基规范》在条文说明第4.1.6条中给出了一个修正系数表。
2 杆壁摩擦力的影响
3 地下水的影响
4 上覆压力的影响
(三)、成果整理
1、 绘制动力触探动贯入阻力与深度曲线
《岩土规范》条文说明10.4.1:
qd=M/(M+m)×10MgH/(As)
式中 qd-探头单位面积的动贯入阻力(kPa);
M-锤的质量(kg);
m-触探杆系统的总质量,包括导向杆、锤击打头、探杆、探头,(kg);
H-锤的落距(cm);
A-圆锥探头的截面积(cm2);
s-平均每击的贯入度(cm)。
上式是建立在古典的牛顿非弹性碰撞理论(不考虑弹性变形量的损耗)。故限于:
1)贯入土中深度小于12m,贯入度2~50mm;
2)m/M<2。如果实际情况与上述适用条件有出入,用上式计算应慎重。
2、划分土层界限
上硬下软,超前约为0.5~0.7m,滞后约为0.2m;上软下硬超前约为0.1~0.2m,滞后约为0.3~0.5m。
3、分层后计算每个土层的动贯入阻力qd
例题1、【单选题】圆锥动力触探的“超前”和“滞后”效应,常发生在下列()。
A.软硬地层接触的界面上;
B.地下水位上下的界面上;
B.贯入操作暂停的前后界面上;
D.达到某一临界深度上下的界面上。
(答案:A)
(四)、应用
《岩土规范》10.4.3条:根据动力触探指标和地区经验,可进行力学分层,评定土的均匀性和物理性状指标(状态、密实度)、土的强度、变形参数、地基土承载力和单桩承载力,查明土洞、滑动面、软硬土层界面,检验地基加固与改良的效果等。应有试验成果时是否修正或如何修正,应根据建立统计关系时的具体情况确定。
实际上以上评价包括定性评价与定量评价二部分。
例题2、【单选题】浅部素填土勘察最适宜下列哪项?
A.圆锥重型动力触探;
B.轻型动力触探;
C.超重型动力触探;
D.A、B均可。
(答案:B)
中国注册岩土工程师考试网(中大网校下辖注册岩土工程师考试辅导权威机构),以顶尖的师资力量、领先的课件技术、严谨的教学态度、灵活的教学模式,为广大注册岩土工程师考试学员服务,通过名师辅导、视频授课、专家答疑等多种手段,提供分阶段、全方位优质服务,旨在帮助广大学员轻松过关 。
更多注册岩土工程师信息请关注: