1、 256 2015 年 9 月 技术论坛 工程技术 怎样用双桥静力触探进行分 层 蒋 硕 山东省物化探勘查院,山东 济南 250000 摘要: 静力触探( CPT)是用静力将探头以一定的速率压入土中,利用探头内的力传感器,通过电子量测器将探头受到的贯入阻力记录下来。由于贯入阻力的大小与土层的性质有关,因此通过贯入阻力的变化情况,可以达到了解土层工程性质的目的1。双桥静力触探(简称双桥静探)可以测量锥尖阻力( qc)和侧壁阻力( fs),还能求算出摩阻比( Rf),数据多元、图形丰富,相比单桥静探具有单独测试能力强、分层更准确等特点。在济南黄河冲积平原地区大量使用双桥静探进行测试,很好地满足了工
2、程的需要,取得了较好的实践效果。 关键词: 双桥静探 ; 静力触探;分层 中图分类号: U212.22 文献标识码: A 文章编号: 1671-5586(2015)52-0256-01 1 各类土的双桥静探曲线特征 划分土层是双桥触探的基本应用之一,目前国内外在利用静力触探指标划分土层、确定土名的问题上,大多采用双桥探头测得的。土层分层的详细程度应以满足工程需要为度,对主要持力层要详细划分,对工程有影响的软弱下卧层应单独划分。笔者通过多年来济南黄河冲积平原地区黏性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比,从中得出比较显著的特征,现分述如下: 1.1 填土 在测试以黏性土为主的素填土和以
3、生活垃圾为主的杂填土时,曲线变化无规律,往往出现突变现象,由于其位于表层,比较好判定。 1.2 黏土 qc 曲线比较平缓,有缓慢的 波形起伏,局部略有突峰,fs 曲线略有突峰,在曲线右侧且距离较大。 1.3 粉质黏土 qc 曲线比较平缓,有缓慢的波形起伏,局部略有突峰,fs 曲线局部略有突峰,与 qc 曲线距离较黏土近,大部位于qc 曲线右侧,当土质不均时局部交叉越过 qc 曲线。 1.4 粉土 qc 值较大,曲线呈短锯齿状,齿峰较缓, fs 曲线一般位于 qc 曲线右侧,局部间隔较大,但偶尔也和 qc 曲线左右穿插。 1.5 砂类土 qc 值较大,曲线呈长锯齿状, fs 曲线一般和 qc 曲
4、线间隔较小,曲线尖峰处大部位于 qc 曲线以左;砂类土颗粒不均匀时 qc曲线和 fs曲线的尖 齿更为剧烈,局部呈不规则的、残破的大锯齿状。 2 各土类划分指标 见表 1, 根据双桥静探曲线形态、岩土划分指标能够做到准确分层,但在实际操作过程中还应注意以下几点: ( 1)先以双桥曲线形态标准进行初判土名,再根据各层 qc、 fs和 Rf 平均值进行数据辅助判别修正,以此综合判别出土类。 ( 2)对一些特殊情况,如没有静力触探使用经验的地区,可把钻探孔分层情况与静力触探孔分层进行对比,建立静力触探曲线与实际土层类别的经验关系,并逐步积累经验。 3 静力触探分层中的超前和滞后现象 要弄明白超前和滞后
5、现象,必须先知道什么是 超前深度和滞后深度。下卧土层对上覆土层贯入阻力的影响高度称为超前深度;上覆土层对下卧土层贯入阻力的影响深度称为滞后深度 2。 探头在成层土中贯入,即使各层土本身是均质的,也会由于上、下土层间密度、状态及土质的不同,使得触探参数值特别是端阻值在土层界面以上及以下一定深度内有提前变大或变小的现象,也就是我们常说的超前或滞后。 在具体确定分层界线时,由于实际工作中所用的探头直径较小,其超前、滞后段一般为 10-20cm,因此,可取超前、滞后段的中点做为分层界线,已足够满足地层分层的精度要求。 表 1 土类划分指标 土类 参数特征 曲线形态 淤泥 qc 0.4MPa, fs 2
6、0kPa,Rf=1-30 稳定平直, fs 在 qc 右侧 淤泥质土 0.4 qc 0.7MPa, 10 fs30kPa, Rf=1-30 稳定平直, fs 在 qc 右侧 亚黏土 0.5 qc 4MPa, 20 fs50kPa, Rf 1.5-4 起伏变化缓慢, fs 在 qc右侧 黏土 0.5 qc 4MPa, 20 fs50kPa, Rf 4 起伏变化缓慢, fs 在 qc右侧 亚砂土 0.7 qc 9MPa, Rf 0.9-1.5 短锯齿状或曲线呈麻花状交叉,或贴近左右一侧 含结核黏土 qc 2MPa, fs 100kPa, qc、fs 不稳定 曲线有突变, fs 在 qc左右侧无规律 粉细砂 2 qc 15MPa, Rf=0.6-0.9 fs 不稳定 , 长锯齿状 ,曲线起伏较大 , fs 在 qc左侧 中粗砂 qc 10MPa, Rf 0.6 长锯齿状 , 曲线起伏较大 , fs 在 qc 左侧 风化层 qc 3.5MPa, fs 是稳定高值,qc 不太稳定 fs 在 qc 左侧或右侧突变 4 结语 本文仅对双桥静力触探的曲线特征及参数特征做了简要的概述,在具体的工作中,还要结合工程的钻探资料进行对比分析,并参考地区经验进行分层。 参考文献 1王宁 .静力触探技术成果在工程中的应用 J.建材与装饰旬刊 , 2011(4): 381-382.