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三． 平面波速试验
双孔—孔中激发孔中接收
接KD2111Y—3型地震仪
三分量应变仪
扣板
单边排列：道间距1米，12个检波器，偏移距0.5米，移动步距0.5米
四． 静力触探试验
静力触探是将电测应力传感器(应变片等)探头,用静力匀速贯入土中,根据电测传感器的信号,测定探头所承受的贯入阻力,进而推测土层的工程地质性质.
常用的探头有:测试比贯入阻力(Ps)的单桥探头;测试锥尖阻力(qc)及侧壁摩阻力(fs)的双桥探头;能同时测试孔隙水压力的两用探头(Ps-u);三用(Ps-u-fs)探头.国外还研发出各种多功能探头,如电阻率探头,测振探头,侧应力探头,旁压探头,波速探头,地温探头等.
静力触探试验的工程目的主要是:
(a)土层划分及土类判别;
(b)测定砂土的相对密实度Dr,内摩擦角φ;
(c)测定粘性土的不排水抗剪强度cu,土的压缩模量ES,变形模量E0,饱和粘土的不排水模量Eu,砂土的初始切线弹性模量Ei及初始切线剪切模量Gi;
(d)确定地基承载力,单桩承载力,固结系数,渗透系数及黄土湿陷性系数;
(e)判别砂土液化;
(f)检验地基加固处理质量.
静力触探具有测试结果可靠,效率高,成本低等显著优点,适用于粘性土,粉土和砂土,不适用于碎石土及岩石.
(1)试验设备:
手摇式轻型静力触探仪(,地面电测仪(CDL-4).
手摇式轻型静力触探仪示意图
1.静力触探杆;2.静力触探仪框架;3.转轴;4.手摇把;5.传力链条;6.链条压传力板长销钉;
7.传力板;8.卡板;9.触探杆凹槽;10.地锚杆;11.地锚杆压下横梁销钉;12.触探仪下横梁;
13.地锚盘;14.空心柱;15.应变片;16.顶柱;17.探头锥尖
手摇式轻型静力触探仪由静探仪框架,传力设备(摇柄,转轴,链条,传力板,卡板),地锚,探头四部分组成.
利用地锚提供反作用力.通过地锚杆压下横梁销钉将静探仪下横梁,即将整个静探仪固定在地表.
操纵手摇柄转动转轴,使链条上的链条压传力板长销钉向下运动,迫使传力板与卡板向下运动,而卡板是嵌在静力触探凹槽位置处的,也迫使静力触探杆向下运动.触探杆下端的探头在向下运动中,锥尖受到土的阻力,使探头内顶柱向上运动,则探头内空心柱变形伸长,贴在空心柱上的电阻应变片的应变值也就随之增大(即传感器的应变→电阻的变化→电压的变化).这种变化通过传感器上的电缆线传入地面电测仪.
(2)试验步骤:
(a)将地锚旋入土中,地锚盘尽量落在较硬的土层中.通过地锚杆压下横梁销钉, 将静探仪固定于地表.
(b)将触探杆穿过触探仪框架上,下孔,接触地面,依次装上卡板和传力板,摇动转轴,使传力链条上的压传力板长销钉刚好压在传力板上.
(c)将单桥探头或双桥探头传感器的电缆线接入电测仪进线接头上.选择单桥测试键或双桥测试键.
(d)按调零键,将电测仪内应变初值调到200-500(10-6)区间,已防止测试过程中出现负应变,(仪器在以后温度校正时会自动还原).
(e)将探头匀速,垂直地压入土中,贯入标准速率宜为1.2m/min(即5秒钟贯入10cm).每贯入10cm,记录一次应变量(本试验按动深度控制器开关一次,便可记录一次).
(f)由于应变片受地温影响较大,因此在深度为0m,0.5m,2m,4m,6m……终孔位置处,皆应进行温度校正.每次温度校正时,应将锥尖向上提10cm左右,在锥尖侧壁皆受力的状态下进行校正.(校正方法,仪器有具体说明).
(g)触探过程中遇到薄的坚硬层时,可拔出静探头,用轻型动探击穿此坚硬层再用静探头作二次测试.
(h)终止试验标准:锥尖阻力为8MPa(或依照设计要求).此时锥尖几乎不能再向下贯入,而地锚出现反拔现象.
(3)资料整理:
(a)仪器可自行显示每10cm处的土的阻力,单桥显示指标为比贯入阻力Ps(MPa);双桥探头显示锥尖阻力qc(MPa),侧壁阻力fs(Kpa),摩阻比Rf.
Ps = (MPa)
qc = (MPa)
fs = (Kpa)
Rf = () ×100%
(b)绘制Ps,qc,fs,Rf随深度的变化曲线.Ps-h关系曲线,qc-h,fs-h,Rf-h关系曲线
(4)试验成果的应用:
(a)土层分类:
使用双桥探头时,由于不同土的qc和fs不可能都相同,因而可以利用qc和
Rf两个指标来划分土类(表3-25).对比结果证明,此法效果较好.在做实验前，首先应检查仪器，CL-2000测力仪要归零，要检查触探仪的工具是否完整,仪器装载的是否正确，探头线头的塑料保护膜是否被拔下一小截等。
准备好以后，开始选择合适的钻孔点打地锚，地锚的作用是固定触探仪，地锚的间距一般在80CM-1米之间，实际试验中以固定触探仪为准。在铺设枕木的时候，要先铲平铆杆外侧的地表面，然后一个人从枕木的一侧用枕木向下砸击地面，使地面尽量水平。然后，铺好枕木以后，在触探仪底座和枕木之间加销钉，以保证触探仪的水平和探杆的铅直。
首先把探头和第一根探杆通过螺齿连接，然后开始准备探进。
在探进过程中，小组内各个同学的协作是快速准确完成试验的保证，同时各个成员都要积极参与，才能在有限的实习机遇里使跟多的人掌握这项实验的技术。本次实验以10厘米为一个记录节点，每过10厘米读一次数，充分考虑到了试验的精确度要求，减小造成地
层缺失的可能性，并且在0.5M.2.0M.4.0M.6.0M三处各进行一次校正调零，减少钻进过程中由于钻探挤压以及与地层之间的摩擦而引起的热量等，使钻头受到损坏或者读书不准。
同时钻探过程中触探仪的移位所造成的误差也通过回升钻杆来得到校正。，探进要保持匀速探进，一般0.8－1.2M/MIN的探进速度，本次所用的触探仪位手动摇把，因此，同学要把握好速度，同时由于摇把容易松动，摇的时候一定要注意安全措施。在使用时一定要注意安全。首先是探头，在碰到较坚硬的岩石后，不要用力的去摇摇把，否则会把探头损毁。
开始的时候由老师带领大家做试验，王兴阵老师边实验边跟我们讲解各个部件的用途和用法后，同学们自己操作。后来，在第一次试探孔完成以后后，由我们自己独立操作完成了静力触探孔的成功钻探。
对于CL-2000型测力仪，有两个测力量程，一个是0－2000千克力，另一个是0－4000千克力，当超出测Ⅰ的测力范围后，就要用第二个量程。共由四个接线柱，A.B接红蓝线，.C.D.分别接上黄绿线，实验前和试验中要多次调零。
根据单桥探头所测的PS值的大小来确定土层的分类，单位Mpa，
表1 土层的PS值分类
PS（Mpa）
土的种类
PS < 0.5
淤泥与淤泥质粘土
0.5 < PS < 1.0
新近沉积的粘性土
1.0 < PS < 3.0
一般性粘土
PS > 3.0
老粘土
根据所测力的值，压缩模量ES,变形模量EO,地基承载力f0.
ES=3.72PS+1.26(Mpa),据工业与民用建筑工程地质勘探规范T721-77中的要求，
0.3≤ PS < 5.0(Mpa)
变形模量EO＝6.06 PS－0.90(Mpa)，据建筑部综勘院的标准，PS < 1.6，一般是软土，一般性粘土。
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