地勘術(shù)語解釋

1、地勘術(shù)語解釋靜力觸探靜力觸探是指利用壓力裝置將有觸探頭的觸探桿壓入試驗(yàn)土層，通過量測系統(tǒng)測土的貫入阻力，可確定土的某些基本物理力學(xué)特性，如土的變形模量、土的容許承載力等。靜力觸探加壓方式有機(jī)械式、液壓式和人力式三種。靜力觸探在現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)，將靜力觸探所得比貫入阻力（Ps）與載荷試驗(yàn)、土工試驗(yàn)有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行回歸分析，可以得到適用于一定地區(qū)或一定土性的經(jīng)驗(yàn)公式，可以通過靜力觸探所得的計(jì)算指標(biāo)確定土的天然地基承載力。靜力觸探的貫入機(jī)理與建筑物地基強(qiáng)度和變形機(jī)理存在一定差異性，故不常使用土的變形模量是通過現(xiàn)場載荷試驗(yàn)求得的壓縮性指標(biāo)，即在部分側(cè)限條件下，其應(yīng)力增量與相應(yīng)的應(yīng)變增量的比值。能較真實(shí)地反映天

2、然土層的變形特性。其缺點(diǎn)是載荷試驗(yàn)設(shè)備笨重、歷時長和花錢多，且深層土的載荷試驗(yàn)在技術(shù)上極為困難，故常常需要根據(jù)壓縮模量的資料來估算土的變形模量。靜力觸探1的基本原理就是用準(zhǔn)靜力（相對動力觸探而言，沒有或很少沖擊荷載）將一個內(nèi)部裝有傳感器的觸探頭以勻速壓入土中，由于地層中各種土的軟硬不同，探頭所受的阻力自然也不一樣，傳感器將這種大小不同的貫入阻力通過電信號輸入到記錄儀表中記錄下來，再通過貫入阻力與土的工程地質(zhì)特征之間的定性關(guān)系和統(tǒng)計(jì)相關(guān)關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)取得土層剖面、提供淺基承載力、選擇樁端持力層和預(yù)估單樁承載力等工程地質(zhì)勘察目的。靜力觸探主要適用于粘性土、粉性土、砂性土。就黃河下游各類水利工程、工業(yè)

3、與民用建筑工程、公路橋梁工程而言，靜力觸探適用于地面以下50m內(nèi)的各種土層，特別是對于地層情況變化較大的復(fù)雜場地及不易取得原狀土的飽和砂土和高靈敏度的軟粘土地層的勘察，更適合采用靜力觸探進(jìn)行勘察靜力觸探既是一種原位測試手段，也是一種勘探手段，它和常規(guī)的鉆探取樣室內(nèi)試驗(yàn)等勘探程序相比，具有快速、精確、經(jīng)濟(jì)和節(jié)省人力等特點(diǎn)。此外，在采用樁基工程勘察中，靜力觸探能準(zhǔn)確地確定樁端持力層等特征也是一般常規(guī)勘察手段所不能比擬的。定義和適用范圍將圓錐形探頭按一定速率勻速壓入土中量測其貫入阻力、錐頭阻力及側(cè)壁摩阻力的過程稱為靜力觸探試驗(yàn)。靜力觸探是工程地質(zhì)勘察中的一項(xiàng)原位測試方位可用于：1劃分土層判定土層類別

4、查明軟硬夾層及土層在水平和垂直方向的均勻性2評價地基土的工程特性容許承載力壓縮性質(zhì)不排水抗剪強(qiáng)度水平向固結(jié)系數(shù)飽和砂土液化勢砂土密實(shí)度等3探尋和確定樁基持力層預(yù)估打入樁沉樁可能性和單樁承載力4檢驗(yàn)人工填土的密實(shí)度及地基加固效果5本規(guī)程適用于粘質(zhì)土和砂質(zhì)土靜力觸探成果應(yīng)用很廣，主要可歸納為以下幾方面：劃分土層；求取各土層工程性質(zhì)指標(biāo)；確定樁基參數(shù)。1劃分土層及土類判別根據(jù)靜力觸探資料劃分土層應(yīng)按以下步驟進(jìn)行1：(1)將靜力觸探探頭阻力與深度曲線分段。分段的依據(jù)是根據(jù)各種阻力大小和曲線形狀進(jìn)行綜合分段。如阻力較小、摩阻比較大、超孔隙水壓力大、曲線變化小的曲線段所代表的土層多為粘土層；而阻力大、摩阻

5、比較小、超孔隙水壓力很小、曲線呈急劇變化的鋸齒狀則為砂土。(2)按臨界深度等概念準(zhǔn)確判定各土層界面深度。靜力觸探自地表勻速貫入過程中，錐頭阻力逐漸增大(硬殼層影響除外)，到一定深度(臨界深度)后才達(dá)到一較為恒定值，臨界深度及曲線第一較為恒定值段為第一層；探頭繼續(xù)貫入到第二層附近時，探頭阻力會受到上下土層的共同影響而發(fā)生變化，變大或變小，一般規(guī)律是位于曲線變化段的中間深度即為層面深度，第二層也有較為恒定值段，以下類推。(3)經(jīng)過上述兩步驟后，再將每一層土的探頭阻力等參數(shù)分別進(jìn)行算術(shù)平均，其平均值可用來定土層名稱，定土層(類)名稱辦法可依據(jù)各種經(jīng)驗(yàn)圖形進(jìn)行。還可用多孔靜力觸探曲線求場地土層剖面。2

6、求土層的工程性質(zhì)指標(biāo)用靜力觸探法推求土的工程性質(zhì)指標(biāo)比室內(nèi)試驗(yàn)方法可靠、經(jīng)濟(jì)，周期短，因此很受歡迎，應(yīng)用很廣。可以判斷土的潮濕程度及重力密度、計(jì)算飽和土重力密度sat、計(jì)算土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)、求取地基土基本承載力f0、用孔壓觸探求飽和土層固結(jié)系數(shù)及滲透系數(shù)等。3在樁基勘察中的應(yīng)用用靜力觸探可以確定樁端持力層及單樁承載力，這是由于靜力觸探機(jī)理與沉樁相似。雙橋靜力觸探遠(yuǎn)比單橋靜力觸探精度高，在樁基勘察中應(yīng)優(yōu)先采用。單橋只能得到一個參數(shù)“比貫入阻力”，雙橋可以同時得到兩個參數(shù)即錐尖阻力和側(cè)壁靡阻力。超孔隙水壓力對于飽和土，孔隙中充滿水，這些水在穩(wěn)定狀態(tài)時有一個平衡的壓力,這是孔隙水壓力。當(dāng)土體受到外力

7、擠壓，土中原有水壓力也會上升，上升的這部分壓力就是超孔隙水壓力了。一般來說，超孔隙水壓力都有消散的趨勢，隨著時間的推移會消散掉。 但上層土層是不透水時，可能長期存在。摩阻比摩阻比是指靜力觸探探頭在某一深度時，側(cè)壁阻力與錐尖阻力之比，以百分率表示。單樁承載力定義單樁在荷載作用下，地基土和樁本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均能得到保證，變形也在容許范圍內(nèi)，以保證結(jié)構(gòu)物的正常使用所能承受的最大荷載。一般情況下，樁受到軸向力、橫軸向力及彎矩作用，因此須分別研究和確定單樁的軸向承載力和橫軸向承載力。樁的承載力是樁與土共同作用的結(jié)果，了解單樁在軸向荷載下樁土間的傳力途徑、單樁承載力的構(gòu)成特點(diǎn)以及單樁受力破壞形態(tài)等基本概

8、念，將對正確確定單樁承載力有指導(dǎo)意義。一、單樁軸向荷載傳遞機(jī)理和特點(diǎn)樁在軸向壓力荷載作用下，樁頂將發(fā)生軸向位移(沉降)=樁身彈性壓縮+樁底土層壓縮之和置于土中的樁與其側(cè)面土是緊密接觸的，當(dāng)樁相對于土向下位移時就產(chǎn)生土對樁向上作用的樁側(cè)摩阻力。樁頂荷載沿樁身向下傳遞的過程中，必須不斷地克服這種摩阻力，樁身軸向力就隨深度逐漸減小，傳至樁底軸向力也即樁底支承反力，樁底支承反力=樁頂荷載-全部樁側(cè)摩阻力樁頂荷載是樁通過樁側(cè)摩阻力和樁底阻力傳遞給土體。土對樁的支承力=樁側(cè)摩阻力+樁底阻力樁的極限荷載(或稱極限承載力)=樁側(cè)極限摩阻力+樁底極限阻力樁側(cè)摩阻力和樁底阻力的發(fā)揮程度與樁土間的變形性態(tài)有關(guān)，并各

9、自達(dá)到極限值時所需要的位移量是不相同的。試驗(yàn)表明：樁底阻力的充分發(fā)揮需要有較大的位移值，在粘性土中約為樁底直徑的25%，在砂性土中約為8%10%，而樁側(cè)摩阻力只要樁土間有不太大的相對位移就能得到充分的發(fā)揮，具體數(shù)量目前認(rèn)識尚不能有一致的意見，但一般認(rèn)為粘性土為46mm，砂性土為610mm。柱樁：由于樁底位移很小，樁側(cè)摩阻力不易得到充分發(fā)揮。對于一般柱樁，樁底阻力占樁支承力的絕大部分，樁側(cè)摩阻力很小常忽略不計(jì)。但對較長的柱樁且覆蓋層較厚時，由于樁身的彈性壓縮較大，也足以使樁側(cè)摩阻力得以發(fā)揮，對于這類柱樁國內(nèi)已有規(guī)范建議可予以計(jì)算樁側(cè)摩阻力。摩擦樁： 樁底土層支承反力發(fā)揮到極限值，則需要比發(fā)生樁側(cè)

10、極限摩阻力大得多的位移值，這時總是樁側(cè)摩阻力先充分發(fā)揮出來，然后樁底阻力才逐漸發(fā)揮，直至達(dá)到極限值。對于樁長很大的摩擦樁，也因樁身壓縮變形大，樁底反力尚未達(dá)到極限值，樁頂位移已超過使用要求所容許的范圍，且傳遞到樁底的荷載也很微小，此時確定樁的承載為時樁底極限阻力不宜取值過大。樁側(cè)摩阻力=f(土間的相對位移，土的性質(zhì)， 樁的剛度，時間，土中應(yīng)力狀態(tài)，樁的施工）樁側(cè)摩阻力實(shí)質(zhì)上是樁側(cè)土的剪切問題。樁側(cè)土極限摩阻力值樁側(cè)土的剪切強(qiáng)度樁側(cè)土的剪切強(qiáng)度=f(類別、性質(zhì)、 狀態(tài)和剪切面上的法向應(yīng)力)樁的剛度較小時，樁頂截面的位移較大而樁底較小，樁頂處樁側(cè)摩阻力常較大；當(dāng)樁剛度較大時，樁身各截面位移較接近，

11、由于樁下部側(cè)面土的初始法向應(yīng)力較大，土的抗剪強(qiáng)度也較大，以致樁下部樁側(cè)摩阻力大于樁上部。由于樁底地基土的壓縮是逐漸完成的，因此樁側(cè)摩阻力所承擔(dān)荷載將隨時間由樁身上部向樁下部轉(zhuǎn)移。在樁基施工過程中及完成后樁側(cè)土的性質(zhì)、狀態(tài)在一定范圍內(nèi)會有變化，影響樁側(cè)摩阻力，并且往往也有時間效應(yīng)。影響樁側(cè)摩阻力的諸因素中，土的類別、性狀是主要因素。在分析基樁承載力等問題時，各因素對樁側(cè)摩阻力大小與分布的影響，應(yīng)分別情況予以注意。在塑性狀態(tài)粘性上中打樁，在樁側(cè)造成對土的擾動，再加上打樁的擠壓影響會在打樁過程中使樁周圍土內(nèi)孔隙水壓力上升，土的抗剪強(qiáng)度降低，樁側(cè)摩阻力變小。待打樁完成經(jīng)過一段時間后，超孔隙水壓力逐漸消

12、散，再加上粘土的觸變性質(zhì)，使樁周圍一定范圍內(nèi)的抗剪強(qiáng)度不但能得到恢復(fù)，而且往往還可能超過其原來強(qiáng)度，樁側(cè)摩阻力得到提高。在砂性上中打樁時，樁側(cè)摩阻力的變化與砂土的初始密度有關(guān)，如密實(shí)砂性上有剪脹性會使摩阻力出現(xiàn)峰值后有所下降。樁側(cè)摩阻力的大小及其分布決定著樁身軸向力隨深度的變化及數(shù)值，因此掌握、了解樁側(cè)摩阻力的分布規(guī)律，對研究和分析樁的工作狀態(tài)有重要作用。由于影響樁側(cè)摩阻力的因素即樁土間的相對位移、土中的側(cè)向應(yīng)力及上質(zhì)分布及性狀均隨深度變比，因此要精確地用物理力學(xué)方程描述樁側(cè)摩阻力沿深度的分布規(guī)律較復(fù)雜。如圖所示兩例來說明其分布變化。其中a) 為上海某工程鋼管打入樁實(shí)測資料,在粘性土中的打入樁

13、的惦側(cè)摩阻力沿深度分布的形狀近乎拋物線，在樁頂處的摩阻力等于零，樁身中段處的摩阻力比樁的下段大?，F(xiàn)常近似假設(shè)打入樁樁側(cè)摩阻力在地面處為零，b) 圖為我國某工程鉆孔灌注樁實(shí)測資料，從地面起的樁側(cè)摩阻力呈線性增加，其深度僅為樁徑的5一10倍，而沿樁長的摩阻力分布則比較均勻。而對鉆孔灌注樁則近似假設(shè)樁側(cè)摩阻力沿樁身均勻分布。  樁底阻力=f (土的性質(zhì)，持力層上覆荷載，樁徑，樁底作用力、時間及樁底端進(jìn)持力層深度）樁底地基土的受壓剛度和抗剪強(qiáng)度大則樁底阻力也大，樁底極限阻力取決于持力層土的抗剪強(qiáng)度和上覆荷載及樁徑大小的影響。由于樁底地基土層受壓固結(jié)作用是逐漸完成的，樁底阻力將隨土層

14、固結(jié)度提高會隨著時間而增長。模型和現(xiàn)場的試驗(yàn)研究表明，樁的承載力(主要是樁底阻力)隨著樁的入土深度，特別是進(jìn)入持力層的深度而變化。這種特性稱為深度效應(yīng)，樁底端進(jìn)入持力砂土層或硬粘土層時，樁的極限阻力隨著進(jìn)入持力層的深度線性增加。達(dá)到一定深度后，樁底阻力的極限值保持穩(wěn)值。這一深度稱為臨界深度h。h與持力層的上覆荷載和持力層土的密度有關(guān)。 上部荷載越小、持力層土密度越大，則h越大。當(dāng)持力層下為軟弱土層也存在一個臨界厚度tc 當(dāng)樁底下臥軟弱層頂面的距離ttc時，樁底阻力將隨著t的減小而下降，持力層土密度越高、樁徑越大，則tc越大。由此可見，對于以夾于軟層中的硬層作樁底持力層時，要根據(jù)夾層厚度，綜合考

15、慮基樁進(jìn)入持力層的深度和樁底下硬層的厚度。必須指出，群樁的深度效應(yīng)概念與上述單樁不同。在均勻砂或有覆蓋層的砂層中，群樁的承載力始終隨著樁進(jìn)入持力層的深度而增大，不存在臨界深度，當(dāng)有下臥軟弱土層時，軟弱土對單樁的影響更大。第一種情況：當(dāng)樁底支承在很堅(jiān)硬的地層，樁側(cè)土為軟上層其抗剪強(qiáng)度很低時，（如圖a)，樁在軸向受壓荷載作用下，如同一根壓桿似地出現(xiàn)縱向撓曲破壞。在荷載-沉降(P-s)曲線上呈現(xiàn)出明確的破壞荷載。樁的承載力取決于樁身的材料強(qiáng)度。  第二種情況：當(dāng)具有足夠強(qiáng)度的樁穿過抗剪強(qiáng)度較低的土層而達(dá)到強(qiáng)度較高的土層時(如圖b)，樁在軸向受壓荷載作用下，樁底土體能形成滑動面出現(xiàn)

16、整體剪切破壞，這是因?yàn)闃兜壮至右陨系能浫跬翆硬荒茏柚够瑒油列ǖ男纬?。在PT曲線上可求得明確的破壞荷載。樁的承載力主要取于樁底士的支承力，樁側(cè)摩阻力也起一部分作用。  第三種情況：當(dāng)具有足夠強(qiáng)度的樁入土深度較大或樁周土層抗剪強(qiáng)度較均勻時(如圖c)，樁在軸向受壓荷載作用下，將會出現(xiàn)刺入式破壞。根據(jù)荷載大小和土質(zhì)不同，試驗(yàn)中得到的P-S曲線上可能沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)或有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(表示破壞荷載)。樁所受荷載由樁側(cè)摩阻力和樁底反力共同支承，即一般所稱摩擦樁或幾乎全由樁側(cè)摩阻力支承即純摩擦樁。  單樁軸向容許承載力：單樁在軸向荷載作用下，地基土和樁本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定

17、性均能得到保證，變形也在容許范圍之內(nèi)所容許承受的最大荷載，它是以單樁軸向極限承載力(極限樁側(cè)摩阻力與極限樁底阻力之和）考慮必要的安全度后求得的。確定方法有多種 ，考慮地基土具有多變性、復(fù)雜性和地域性，幾種方法作綜合考慮和分析，合理地確定動力觸探試驗(yàn)動力觸探試驗(yàn)，是利用一定質(zhì)量的重錘，將與探桿相連接的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)探頭貫入土中10cm或30cm時所需要的錘擊數(shù)，判斷土的力學(xué)特性，具有勘察與測試的雙重性能。簡稱動探，也稱為圓錐動力觸探DPT，是利用一定質(zhì)量的重錘，將與探桿相連接的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)探頭貫入土中30cm時，所需要的捶擊數(shù)，判斷土的力學(xué)特性，具有勘察與測試的雙重

18、性能。根據(jù)穿心錘質(zhì)量和提升高度的不同，動力觸探試驗(yàn)一般分為輕型、重型、超重型動力觸探。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)與重型動力觸探試驗(yàn)的區(qū)別這是兩種完全不同的原位測試?？赡茉谠囼?yàn)設(shè)備大部分相同：錘重一樣，都是63.5kg（對于重型動力觸探來說），桿件一樣，操作上也是每10cm記錄錘擊數(shù)。可能這些相同之處被樓主認(rèn)可為相同的測試了。但這確實(shí)是兩種完全不同的原位測試，理由如下：1、探頭不同，一個是管靴狀，一個是錐尖狀。2、標(biāo)準(zhǔn)貫入只有一種錘重，即63.5kg的錘，而動力觸探分為10kg（輕探）、28kg（中型動力觸探）、63.5kg（重型動力觸探）、120kg（超重型動力觸探）。3、測試依據(jù)或原理完全不同：動力觸探是

19、以動能方式，通過實(shí)心的錐尖反力推測被測試土的一些性質(zhì)，而標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是以動能方式，使被測試的土進(jìn)入管靴的方式來測求或衡量被測土的一些性質(zhì)。4、動力觸探需要進(jìn)行桿長修正錘擊數(shù)，個人認(rèn)為這是取決于探頭是實(shí)心的原因，動能隨桿長衰減較快。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)一般不需要進(jìn)行桿長修正錘擊數(shù)，個人認(rèn)為這是因?yàn)橐话闱闆r下，它測試的對象是砂類土或其它散粒狀的土，如填土，一般情況下，測試時因這類土側(cè)摩擦阻力較小，土塞不太明顯。動能衰減較慢，可以被忽略，而針對粘性土（常用它來評價地基承載力）個人認(rèn)為它需要進(jìn)行桿長修正錘擊數(shù)，這是因?yàn)檎承酝羵?cè)摩擦阻力較大，土塞較明顯，容易形成“實(shí)體探頭”動能衰減較快。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（standard penetration test，SPT）是動力觸探的一種，是在現(xiàn)場測定砂或粘性土的地基承載力的一種方法。這一方法已被列入中國國家工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)SPT是一種廣泛應(yīng)用于巖土勘察的原位測試工具，它使用SPT錘將鉆桿底部的對開管式貫入器打入鉆孔孔底的土中，取得土樣。貫入300mm（1英尺）所需要的錘擊數(shù)稱為N值，其與土體強(qiáng)度有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的設(shè)備主要由標(biāo)準(zhǔn)貫入器、觸探桿和穿心錘三部分組成。