靜力觸探(CPT)是用靜力將探頭以一定的速率壓入土中,利用探頭內的力傳感器,通過(guò)電子量測器將探頭受到的貫入阻力記錄下來(lái)。由于貫入阻力的大小與土層的性質(zhì)有關(guān),因此通過(guò)貫入阻力的變化情況,可以達到了解土層工程性質(zhì)的目的??讐红o力觸探(CPTU)除靜力觸探原有功能外,在探頭上附加孔隙水壓力量測裝置,用于量測孔隙水壓力增長(cháng)與消散。利用孔壓量測的高靈敏性,可以更加精確地辨別土類(lèi),測定評價(jià)更多的巖土工程性質(zhì)指標。
靜力觸探機常見(jiàn)兩種裝置介紹:
加壓裝置
作用是將探頭壓入土層中,按加壓方式可分為下列幾種:
1、手搖式輕型靜力觸探:利用搖柄、鏈條、齒輪等用人力將探頭壓入土中,總貫入力20-30KN,適用于較大設備難以進(jìn)入的狹小場(chǎng)地的淺層地基現場(chǎng)測試。
2、齒輪機械式靜力觸探:主要組成部件有變速馬達(功率、傘形齒輪、
絲桿、導向滑塊、支架、底板、導向輪等。因其結構簡(jiǎn)單,加工方便,既可單獨落地組裝,也可裝在汽車(chē)上。但貫入力較小,一般為40-50kN,貫入深度有限。
3、全液壓傳動(dòng)靜力觸探:分單缸和雙缸兩種。主要組成部件有:油缸和固定油缸底座、油泵、分壓閥、高壓油管、壓桿器和導向輪等。目前在國內使用液壓靜力觸探儀比較普遍,一般是將載重卡車(chē)改裝成轎車(chē)型靜力觸探車(chē),其動(dòng)力來(lái)源既可使用汽車(chē)本身動(dòng)力,也可使用外接電源,工作條件較好,大貫入力可達200KN。
反力裝置
靜力觸探的反力有三種形式:
1、利用地錨作反力:當地表有一層較硬的黏性土覆蓋層時(shí),可使用2~4個(gè)或更多的地錨作反力,視所需反力大小而定。錨的長(cháng)度一般為1.5m左右,應設計成可以拆卸式的。
2、用重物作反力:如表層土為砂礫、碎石土等,地錨難以下人,此時(shí)只有采用壓重物來(lái)解決反力問(wèn)題,在觸探架上壓以足夠的重物,如鋼軌、鋼錠、生鐵塊等。軟土地基貫人30m以?xún)鹊纳疃龋?般需壓重4~5t。
3、利用車(chē)輛自重作反力:將整個(gè)觸探設備裝在載重汽車(chē)上,利用載重汽車(chē)的自重作反力,如反力仍不足時(shí),可在汽車(chē)上裝上擰錨機,可下入4~6個(gè)地錨,也可在車(chē)上裝載一厚度較大的鋼板或其他重物,以增加觸探車(chē)本身的重量。
貫人設備裝在汽車(chē)上工作方便,工效比較高,但也有不足處,由于汽車(chē)底盤(pán)距地面過(guò)高,使鉆桿施力點(diǎn)距離地面的自由長(cháng)度過(guò)大,當下部遇到硬層而使貫人阻力突然增大時(shí)易使鉆桿彎曲或折斷,應考慮降低施力點(diǎn)距地面的高度。觸探探桿通常用外徑φ32~35mm、壁厚為5mm以上的高強度無(wú)縫鋼管制成,也可用p42mm的無(wú)縫鋼管。為了使用方便,每根觸探桿的長(cháng)度以lm為宜,探桿頭宜采用平接,以減少壓人過(guò)程中探桿與土的摩擦力。