靜力觸探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1、靜力觸探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CECS04:88第1章 總則第1.0.1條 靜力觸探是工程勘察中一項(xiàng)勘探和原位測試方法。主要適用于粘性土、粉性土、砂性土層。 第1.0.2條 靜力觸探宜與鉆探配合使用。在使用靜力觸探有經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)或初步了解工程地質(zhì)的場地，靜力觸探可單獨(dú)使用。第1.0.3條 本標(biāo)準(zhǔn)適用于電測靜力觸探，采用連續(xù)貫入或間續(xù)貫入方式的各類靜力觸探機(jī)。第1.0.4條 在采用本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，尚應(yīng)遵守國家現(xiàn)行工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。第2章 靜力觸探設(shè)備和儀器第2.0.1條 靜力觸探的觸探頭根據(jù)其結(jié)構(gòu)及功能，主要分為單橋觸探頭和雙橋觸探頭兩種。尚有帶測孔斜、測孔隙水壓力裝置的觸探頭。 第2.0.2

2、條 觸探頭的規(guī)格和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合下列規(guī)定：一、單橋觸探頭和雙橋觸探頭的規(guī)格見表2.0.2。錐底截面積(c)錐底直徑(mm)錐角(°)單橋觸探頭雙橋觸探頭有效側(cè)壁長度(mm)摩擦筒表面積(c)摩擦筒長度(mm)1035.760572001791543.760703002192050.46081300189二、觸探頭的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見附錄一。第2.0.3條 靜力觸探的量測儀器可采用電阻應(yīng)變儀、電子電位差計(jì)、數(shù)字測力儀，帶微處理機(jī)的記錄儀以及各種專用的靜力觸探記錄儀。當(dāng)采用電子電位差計(jì)時(shí)，儀器的精度應(yīng)不低于0.5級(jí)。畫線指針通過滿量程的時(shí)間應(yīng)不大于5s。當(dāng)采用兩臺(tái)電阻應(yīng)變儀與雙橋觸探頭配用時(shí)，

3、其型號(hào)應(yīng)相同，并應(yīng)有同步啟動(dòng)裝置。第2.0.4條 靜力觸探的訊號(hào)傳輸線應(yīng)采用屏蔽電纜雙橋觸探頭，兩組橋路的訊號(hào)傳輸線宜分別屏蔽。第2.0.5條 觸探桿直徑宜小于觸探頭的錐底直徑。在觸探頭摩擦筒以上4倍錐底直徑范圍內(nèi)不應(yīng)設(shè)置擴(kuò)孔器。第3章 操作第3.0.1條 平整場地和安裝靜力觸探機(jī)應(yīng)符合下列要求： 一、孔位應(yīng)避開地下電纜、管線及其它地下設(shè)施。二、當(dāng)擬定孔位處地面不平時(shí)，應(yīng)平整場地，并根據(jù)勘探深度和表層土的性質(zhì)，確定地錨的個(gè)數(shù)和排列形式。三、靜力觸探機(jī)安裝要平穩(wěn)，應(yīng)與下入土中的地錨牢固連接。第3.0.2條 靜力觸探頭的選擇與檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求：一、應(yīng)根據(jù)土層性質(zhì)和預(yù)估靜力觸探貫入阻力，選擇分辨率

4、合適的靜力觸探頭。二、靜力觸探頭在使用前，必須取得標(biāo)定的數(shù)值。靜力觸探頭一般每三個(gè)月標(biāo)定一次。當(dāng)在規(guī)定期限內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)重新標(biāo)定。靜力觸探頭的標(biāo)定可按附錄二的規(guī)定進(jìn)行。第3.0.3條 量測儀器的安裝與檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求：一、量測儀器的性能應(yīng)符合其使用說明書的規(guī)定，一般每年檢驗(yàn)一次。當(dāng)在規(guī)定期限內(nèi)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)隨時(shí)檢驗(yàn)。二、安裝自整角機(jī)或其它深度轉(zhuǎn)換器時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)輪和卷紙機(jī)構(gòu)工作正常。當(dāng)深度轉(zhuǎn)換器引起的孔深誤差超過±1%時(shí)，應(yīng)查明原因，予以更換。第3.0.4條 觸探桿宜平直，絲扣完好無裂紋，5m觸探杠連接后的不直度宜小于10mm。第3.0.5條 靜力觸探貫入的操作應(yīng)符合下列規(guī)定：

5、一、觸探前，應(yīng)盡量將觸探頭的電纜線一次穿入需用的全部觸探桿。二、貫入時(shí)采用的量測儀器應(yīng)與標(biāo)定觸探頭時(shí)的量測儀器相同。貫入前，應(yīng)對(duì)接上量測儀器的觸探頭進(jìn)行試壓，檢查頂柱、錐頭、摩擦筒是否能正常工作。三、量測儀器所選用的供橋電壓的工作電流，應(yīng)小于電阻應(yīng)變片的容許值。四、觸探的貫入速率應(yīng)控制在0.0150.025m/s范圍內(nèi)。在同一孔中宜保持勻速貫入。五、觸探頭貫入土中0.51.0m（在冬季應(yīng)超過凍結(jié)線），然后提升5cm，待量測儀器上無明顯溫漂時(shí)，記錄零讀數(shù)或調(diào)整零位，方能開始正式貫入。第3.0.6條 靜力觸探的測定和記錄，可按下列規(guī)定執(zhí)行：一、貫入過程中，在深度12m以內(nèi)，可按需要每隔24m測讀或

6、調(diào)整零讀數(shù)。終孔時(shí)，必須測讀和記錄零讀數(shù)。二、當(dāng)人工測記時(shí)，可每隔0.10.25m測記一次應(yīng)變量，記錄格式可采用附錄四附表4.1和4.2。三、一般每隔24m核對(duì)一次記錄深度和實(shí)際孔深。當(dāng)有差錯(cuò)時(shí)，應(yīng)在記錄上予以注明。四、貫入過程中，當(dāng)改變供橋電壓時(shí)，應(yīng)注明其深度和供橋電壓值。五、貫入過程中發(fā)生的各種異?；蛴绊懻Ｘ炄氲那闆r，都應(yīng)在記錄上注明。六、記錄的原始資料上，應(yīng)注明下列內(nèi)容：1.工程名稱、工程編號(hào)及孔號(hào)；2.供橋電壓值(V)和輸出滿量程的電壓值(mV)；3.觸探頭的編號(hào)、標(biāo)定方法和標(biāo)定系數(shù)；4.實(shí)測孔深；5.測試日期、測試記錄人員。第3.0.7條 當(dāng)未達(dá)到預(yù)定的貫入深度，而出現(xiàn)下列情況之一

7、時(shí)，應(yīng)立即停止貫入：一、觸探頭的貫入阻力超過額定荷載值的20%；二、反力裝置失效。第3.0.8條 終止貫入時(shí)，應(yīng)及時(shí)起拔觸探桿或觸探頭。觸探頭拔出后應(yīng)立即清洗，妥善保存，不應(yīng)使觸探頭暴曬和受凍。嚴(yán)禁用電纜線提拉觸探頭。第3.0.9條 受地層條件或設(shè)備能力的限制，不能貫入到預(yù)定深度時(shí)，可用鉆探或其它方法與靜力觸探交替進(jìn)行。第3.0.10條 貫入過程中應(yīng)隨時(shí)檢查地錨的緊固情況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)應(yīng)及時(shí)調(diào)整或停止貫入。第3.0.11條 裝卸觸探頭時(shí)，不應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)觸探頭。第3.0.12條 操作中的機(jī)械和用電安全，應(yīng)按有關(guān)安全操作規(guī)程執(zhí)行。第4章 資料整理第4.0.1條 對(duì)原始記錄出現(xiàn)下列現(xiàn)象時(shí)，宜分別進(jìn)行處理。 一

8、、記錄數(shù)據(jù)或記錄上出現(xiàn)的零點(diǎn)漂移超過滿量程的±1%時(shí)，可按線性內(nèi)插法校正。二、記錄曲線上出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)以停機(jī)前記錄為準(zhǔn)，并與開機(jī)后貫入10cm深度的記錄連成圓滑的曲線。三、記錄深度與實(shí)際深度的誤差超過±1%時(shí)，應(yīng)查明原因，一般可在出現(xiàn)誤差的深度范圍內(nèi)，等距離調(diào)整。當(dāng)有漏讀、漏記而造成的差錯(cuò)時(shí)，應(yīng)在遺漏處予以補(bǔ)全。當(dāng)使用裝有測斜儀的觸探頭時(shí)，測得的孔斜大于8°，應(yīng)作深度校正。第4.0.2條 單橋探頭的比貫入阻力，雙橋探頭的錐頭阻力、側(cè)壁摩擦力及摩阻比，可分別按下列公式計(jì)算：psKp·p(4.0.2-1)qcKp·q(4.0.2-2)fsKf&

9、#183;f(4.0.2-3) 式中ps單橋探頭的比貫入阻力；qc雙橋探頭的錐頭阻力；fs側(cè)壁摩擦力；摩阻比；p、q、f分別為單橋探頭、雙橋探頭的標(biāo)定系數(shù)(kPa/或kPa/mV)；p、q、f分別為單橋探頭、雙橋探頭貫入的應(yīng)變量()或輸出電壓值(mV)。第4.0.3條 勘察報(bào)告中觸探成果的表達(dá)形式，可根據(jù)勘察要求或需要解決的地基問題而決定。當(dāng)采用單橋探頭測得的資料評(píng)價(jià)天然地基的土層性質(zhì)時(shí)，觸探曲線可直接繪于工程地質(zhì)剖面圖上。當(dāng)采用單橋探頭或雙橋探頭測得的資料，提供樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，可繪制單孔觸探曲線。第4.0.4條 繪制單孔觸探曲線時(shí)，縱座標(biāo)表示深度，橫座標(biāo)表示比貫入阻力或錐頭阻力、側(cè)壁摩擦力

10、。比貫入阻力或錐頭阻力隨深度的變化曲線可用粗實(shí)線表示；側(cè)壁摩阻力隨深度的變化曲線可用細(xì)虛線表示。當(dāng)采用雙橋探頭時(shí)，應(yīng)附摩阻比隨深度的變化曲線。當(dāng)采用附有其它功能（如測斜、測孔隙水壓力等）的觸探頭時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要，附以相應(yīng)的曲線。上述變化曲線的繪圖比例可按表4.0.4選用。比例選用表表4.0.4 項(xiàng)目比例深度比貫入阻力或錐頭阻力側(cè)壁摩擦力摩阻比1：100或1：2001cm表示500、1000、2000kPa1cm表示5、10、20kPa1cm表示1%、2%側(cè)壁摩擦力和錐頭阻力的比例，可匹配成1100。單孔觸探曲線可按附錄四附圖4.1、4.2繪制。第4.0.5條 根據(jù)觸探曲線劃分土層，其劃分的詳

11、細(xì)程度應(yīng)滿足工程建設(shè)的需要。對(duì)與地基強(qiáng)度、變形或場地穩(wěn)定性有重大影響的土層，應(yīng)詳細(xì)劃分。當(dāng)采用單橋探頭測試時(shí)，應(yīng)以比貫入阻力與深度的變化曲線進(jìn)行力學(xué)分層。當(dāng)采用雙橋探頭測試時(shí)，可以錐頭阻力與深度變化曲線為主，結(jié)合側(cè)壁摩擦力和摩阻比隨深度的變化曲線進(jìn)行力學(xué)分層。進(jìn)行力學(xué)分層時(shí)，每層中最大貫入阻力與最小貫入阻力之比，不應(yīng)大于表4.0.5的規(guī)定。力學(xué)分層按貫入阻力變化幅度的并層標(biāo)準(zhǔn)表4.0.5 ps或qc(MPa)最大貫入阻力與最小貫入阻力之比1.01.03.03.01.01.51.52.02.02.5劃分分層界線時(shí)，應(yīng)考慮貫入阻力曲線中的超前和滯后現(xiàn)象，一般以超前和滯后的中點(diǎn)作為分界點(diǎn)。觸探結(jié)合鉆

12、探時(shí)，觸探分層應(yīng)與鉆探記錄綜合考慮。第4.0.6條 雙橋探頭在計(jì)算摩阻比時(shí)，可不考慮錐頭阻力和側(cè)壁摩擦阻力在同一測點(diǎn)深度上的差異。第4.0.7條 單孔各土層貫入阻力的計(jì)算方法，應(yīng)根據(jù)所使用的量測儀器確定。當(dāng)使用電阻應(yīng)變儀或數(shù)字測力儀量測時(shí)，可采用算術(shù)平均法；當(dāng)使用電子電位差計(jì)量測時(shí)，可采用面積法，計(jì)算格式可按附錄四附表4.3。在計(jì)算單孔分層貫入阻力時(shí)，應(yīng)剔除記錄中的異常點(diǎn)，以及超前和滯后值。在判別砂土液化時(shí)，對(duì)于貫入阻力變化較大且為較薄的夾層或互層，應(yīng)分別計(jì)算其各土層貫入阻力。第4.0.8條 勘察場地各土層的貫入阻力，可分為一般值和計(jì)算值兩類。選址或初勘階段可提供一般值，詳勘或施工勘察階段可提

13、供計(jì)算值。一般值和計(jì)算值可按附錄三規(guī)定的方法計(jì)算。附錄一靜力觸探頭的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、觸探頭的外形和尺寸除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)表2.0.2的規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列要求：1.雙橋探頭的摩擦筒應(yīng)緊挨錐頭，當(dāng)聯(lián)結(jié)部位有倒角時(shí)，其倒角應(yīng)為45°，且摩擦筒與錐頭的間距不應(yīng)大于10mm。2.雙橋探頭錐頭等直徑部分的高度，不應(yīng)超過3mm。3.觸探頭的使用公差，應(yīng)符合附表1.1的規(guī)定。觸探頭的使用公差附表1.1 錐底直徑（mm）錐角（°）摩擦筒長度（mm）單橋探頭雙橋探頭101520 ±0.18±0.22±0.25±1±1±1±

14、;0.28±0.35±0.42±0.90±1.10±0.954.錐頭與摩擦筒應(yīng)同心，摩擦筒直徑應(yīng)比錐底直徑大0.05mm。二、量測誤差應(yīng)分別符合下列要求：1.對(duì)于線性誤差與歸零誤差，用電子電位差計(jì)測試時(shí)，應(yīng)不大于滿量程的±1%， 以應(yīng)變量顯示時(shí)，應(yīng)不大于觸探頭在額定荷載下應(yīng)變量的±%。2.對(duì)于重復(fù)性誤差與滯后誤差，應(yīng)反復(fù)加卸荷不少于三次，其誤差用電子電位差 計(jì)測試時(shí)，應(yīng)不大于滿量程的±1%；以應(yīng)變量顯示時(shí)，應(yīng)不大于觸探頭在額定荷載下應(yīng)變量的±1%。 三、觸探頭的適用溫度為10°±45，

15、由于溫度飄移而產(chǎn)生的量測誤差，應(yīng)不大于滿量程的±1%。算式如(附1.1)：式中V溫度變化所引起的誤差(mV)；V全量程的輸出電壓(mV)；t觸探過程中氣溫與地溫引起觸探頭的最大溫差()；溫飄系數(shù)，一般采用0.0005/。四、觸探頭一般在3個(gè)工程大氣壓(即294kPa)下，保持2h，其絕緣度不得小于500M。五、對(duì)于觸探頭的分辨率，當(dāng)采用電子電位差計(jì)測試時(shí)，每伏橋路電壓下，儀器指針畫線長度應(yīng)不小于0.05mm；當(dāng)以應(yīng)變顯示時(shí)，儀表的顯示值應(yīng)不小于10個(gè)微應(yīng)變。六、雙橋探頭的兩組橋路應(yīng)互不干擾。觸探過程中，上提觸探頭時(shí)，兩個(gè)傳感器均應(yīng)處于不受力狀態(tài)。摩擦筒應(yīng)滑動(dòng)靈活，不因側(cè)向受力而被卡住

16、。附錄二靜力觸探頭的標(biāo)定一、標(biāo)定前的準(zhǔn)備工作1.標(biāo)定用測力計(jì)或傳感器，精度不應(yīng)低于3級(jí)。2.連接觸探頭和記錄儀并統(tǒng)調(diào)平衡，當(dāng)確認(rèn)正常后，方可正式進(jìn)行標(biāo)定工作。3.當(dāng)采用電阻應(yīng)變儀時(shí)，應(yīng)將儀器的靈敏系數(shù)調(diào)至與觸探頭中傳感器所貼的電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)相同。4.觸探頭應(yīng)垂直穩(wěn)固放置在標(biāo)定架上，并應(yīng)不使電纜線受壓。5.對(duì)于新的觸探頭應(yīng)反復(fù)（一般為35次）預(yù)壓到額定荷載，以減少傳感元件由于加工引起的殘余應(yīng)力。二、標(biāo)定方法觸探頭的標(biāo)定可分為固定橋壓法和固定系數(shù)法兩種，其標(biāo)定方法和標(biāo)定資料整理應(yīng)符合下列要求：1.固定橋壓法(1)選定量測儀器的供橋電壓（電阻應(yīng)變儀的橋壓是固定的）。(2)逐級(jí)施加荷載，一般每級(jí)

17、為最大貫入力的1/10。(3)每級(jí)加荷均應(yīng)標(biāo)明輸出電壓值或測記相應(yīng)的應(yīng)變量。(4)每次標(biāo)定，加卸荷不得少于3遍，同時(shí)對(duì)頂柱式傳感器還應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)頂柱至不同角度，觀察荷載作用下讀數(shù)的變化，其測定誤差應(yīng)小于滿量程的±1%或額定荷載下應(yīng)變量的±1%。(5)計(jì)算每一級(jí)荷載下輸出電壓（或應(yīng)變量）的平均值，繪制以荷載為縱座標(biāo)，輸出電壓值（或應(yīng)變量）為橫座標(biāo)的標(biāo)定直線，其線性誤差應(yīng)符合附錄一的規(guī)定。(C)按(附2.1)公式計(jì)算觸探頭的標(biāo)定系數(shù)K：式中P標(biāo)定線上任一點(diǎn)的荷載(kN)；A錐底面積或摩擦筒面積(c)；荷載P對(duì)應(yīng)的輸出電壓值(mV)、應(yīng)變量()。2.固定系數(shù)法(1)指令一個(gè)標(biāo)定系數(shù)K(

18、如輸出電壓每mV或畫線長每cm表示貫入阻力1000kPa、2000kPa、4000kPa。)，計(jì)算出輸出電壓為滿量程時(shí)，所需加的總荷載P：PKAI(kN)(附2.2)式中A錐底面積或摩擦筒面積(c)I滿量程的輸出電壓值(mV)或記錄紙帶的寬度(cm)。(2)輸入一個(gè)假設(shè)的供橋電壓U，并施加荷載為P/2，若記錄筆指針未達(dá)滿量程的一半處，則調(diào)整供橋電壓，使其指針指于滿量程的一半處。然后卸荷，指針應(yīng)回到零位。如不歸零則調(diào)指針歸零。如此反復(fù)加卸荷，使記錄筆指針從零位往返至滿量程的一半處。(3)在調(diào)整后的供橋電壓下，按P/10逐級(jí)加荷至滿量程，分級(jí)卸荷使記錄筆返回零點(diǎn)。(4)按上述步驟，其測試誤差符合本

19、標(biāo)準(zhǔn)附錄一的規(guī)定，調(diào)整后的供橋電壓即為標(biāo)定的供橋電壓值。附錄三貫入阻力的一般值和計(jì)算值的計(jì)算方法一、一般值：可采用場地單孔各土層貫入阻力的范圍值或算術(shù)平均值。二、計(jì)算值：應(yīng)按土質(zhì)均勻性和建筑物的類別確定。1.當(dāng)土質(zhì)均勻、測試數(shù)據(jù)離散度較小，或?yàn)轭惤ㄖ飼r(shí)，應(yīng)以各觸探孔穿越該層的厚度為權(quán)，采用厚度的加權(quán)平均法按(附3.1)式計(jì)算場地各土層貫入阻力：_ _ _式中ps（或qc、fs）場地各土層貫入阻力(kPa)；hi第i孔穿越該層的厚度(m)；psi（或qci、fsi）第i孔中該層的單孔貫入阻力(kPa)。2.當(dāng)土質(zhì)不均、測試數(shù)據(jù)離散度較大，或?yàn)轭惤ㄖ飼r(shí)，根據(jù)指標(biāo)所需解決的問題，可分別按（附3.

20、2）、（附3.3）公式計(jì)算其最大平均值或最小平均值： _ _ _ _ _ _式中ps（或qc、fs）mx和ps（或qc、fs）min分別為場地各上層貫入阻力的最大平均值和最小平均值(kPa)；ps按厚度加權(quán)平均法計(jì)算的場地分層貫入阻力(kPa)。ps（或qc、fs）mx和ps（或qc、fs）min分別為場地內(nèi)各孔中該層的單孔貫入阻力的最大值和最小值(kPa)。對(duì)于有特殊要求的工程，場地各土層的貫入阻力，必要時(shí)可按保證界限法提供計(jì)算值。注：建筑物的類別按國家現(xiàn)行工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范(TJ2177)的規(guī)定進(jìn)行劃分。附錄四靜力觸探記錄格式和單孔觸探曲線一、單橋探頭靜力觸探記錄表附表4.1工

21、程編號(hào)_工程名稱_孔號(hào)_探頭號(hào)_水位_孔口標(biāo)高_(dá)探頭標(biāo)定系數(shù)Kp_錐頭面積_儀器型號(hào)_測試日期_第_頁共_頁 貫入深度(m)零荷載讀數(shù)()受荷讀數(shù)()應(yīng)變量()比貫入阻力Ps(kPa)備注貫入深度(m)零荷載讀數(shù)()受荷讀數(shù)()應(yīng)變量()比貫入阻力Ps(kPa) 備注                           

22、0;                                                 

23、0;      儀器操作_記錄_計(jì)算_核對(duì)_二、雙橋探頭靜力觸探記錄表 附表4.2工程編號(hào)_工程名稱_孔號(hào)_探頭號(hào)_水位_孔口標(biāo)高_(dá)探頭標(biāo)定系數(shù)Kq_Kf_錐頭和側(cè)壁面積_儀器型號(hào)_測試日期_ 第_頁共_頁貫入深度(m)錐頭側(cè)壁摩阻比(%)備注零荷載讀數(shù)()受荷載讀數(shù)()應(yīng)變量()阻力qe(kPa)零荷載讀數(shù)()受荷讀數(shù)()應(yīng)變量()阻力fs(kPa)               

24、60;                                                             儀器操作_記錄_計(jì)算_核對(duì)_三、靜力觸探電子電位差計(jì)記錄成果整理表附表4.3工程編號(hào)_工程名稱_孔號(hào)_探頭號(hào)_孔口標(biāo)高_(dá)探頭標(biāo)定系數(shù)Kq或Kp_Kf_第_頁共_頁 深度(m)畫線長度(mm)分塊平均畫線長度(mm)分塊厚度(m)分塊