专利名称：静力触探试验方法
技术领域：
本发明涉及一种静力触探试验方法，属岩土工程原位测试研究领域。
背景技术：
静力触探技术是工程勘察中一项勘探和原位测试方法，主要适用于粘性土、粉性土和砂性土层。静力触探技术以其测试连续、快捷、可靠、经济等优点，在世界上众多国家广泛应用。但是，现有静力触探试验方法均为以一恒定速率将探头勻速贯入地层中，测记在此
过程中的锥尖阻力&和侧摩阻力
，测试结果较为单一，在一定程度上限制了静力触探的工程化应用。
发明内容
本发明为解决上述现有技术中的问题而提供了一种经改进的静力触探试验方法， 利用该方法能够在进行常规静力触探试验过程中，通过改进试验工艺，测得地基各土层探
头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力^和侧摩阻力。测试所得探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力Λ测试机理与桩基承载机理相同，可将其应用于桩基设计。譬如应用测试所得探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力&和
侧摩阻力L能较为直观、准确地估算桩基承载力及沉降变形。本发明所采取的技术方案是 一种静力触探试验方法，包括如下步骤
51利用双桥静力触探探头，开展静力触探试验，测试探头在勻速贯入土体过程中的锥尖阻力^和侧摩阻力；
52探头贯入到指定土层预定深度后暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟；此后，以一缓慢的恒定加载速率对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖
阻力&和侧摩阻力Λ ；
53重复Sl继续开展静力触探试验，到下一土层预定深度后重复S2测试该土层探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力依次重复Sl和S2，直至静力触探试验达到最终预定深度。上述Sl步骤中探头勻速贯入土体中的速度为20士5mm/s。上述S2步骤中对探杆施加力的恒定加载速率介于10 200 N/s之间。本发明具有的优点和积极效果是
本发明提供的静力触探试验方法为在进行常规静力触探试验基础上，通过改进试验工艺，当探头贯入到指定土层预定深度后暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟，此后以一缓慢的恒定加载速率(10 200 N/s)对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形
所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力。测试所得探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力Λ，测试机理与桩基承载机理相同，可将其应用于桩基设计。
图1是按本发明所述方法开展的静力触探试验成果示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明的静力触探试验方法进行说明。该实施例的静力触探试验方法，包括如下步骤
51利用双桥静力触探探头，开展静力触探试验，测试探头在勻速贯入(20士5mm/s) 土
体过程中的锥尖阻力&和侧摩阻力 ；
52探头贯入到指定土层预定深度后暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟。此后，以一缓慢的恒定加载速率(10 200 N/s)对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对
变形所对应的锥尖阻力^和侧摩阻力Λ ；
53重复Sl继续开展静力触探试验，到下一土层预定深度后重复S2测试该土层探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力J，依次重复Sl和S2，直至静力触探试验达到最终预定深度。 在本实施例中，该方法是通过改进现有静力触探试验工艺来实现的。在进行常规静力触探试验过程中，当探头贯入到某一地层土体预定深度后暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟，此后以一缓慢的恒定加载速率(10 200 N/s)对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间
不同相对变形所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力之后，继续开展常规静力触探试验。 这样，在进行常规静力触探试验测试随地层深度连续变化的锥尖阻力^和侧摩
阻力Λ的同时，通过改进静力触探试验工艺可以测得指定土层探头与土体之间不同相对变
形所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力。图1是采用本发明所述方法开展的静力触探试验测试成果示意图，如图1所示，这种新的静力触探试验方法比原有静力触探试验测试成果更加丰富，为之后的分析应用提供了更加有利的依据；且在原有静力触探试验基础上所增
测的探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力Λ，测试机理与桩基
承载机理完全一致。桩基承载力与沉降变形均与桩一土不同相对变形所对应的桩尖阻力和侧摩阻力相关，通过多次测试及相关对比试验即可分别建立桩一土不同相对变形所对应的
桩尖阻力和侧摩阻力与探头一土不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力L之间经验
关系，进而估算桩基承载力及沉降变形。
权利要求
1.一种静力触探试验方法，包括如下步骤51利用双桥静力触探探头，开展静力触探试验，测试探头在勻速贯入土体过程中的锥尖阻力 < 和侧摩阻力；52探头贯入到指定土层预定深度后暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟；此后，以一缓慢的恒定加载速率对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力Ji ；53重复Sl继续开展静力触探试验，到下一土层预定深度后重复S2测试该土层探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力&和侧摩阻力，依次重复Sl和S2，直至静力触探试验达到最终预定深度。
2.根据权利要求1所述的静力触探试验方法，其特征在于S1步骤中探头勻速贯入土体中的速度为20士5mm/s。
3.根据权利要求1所述的静力触探试验方法，其特征在于S2步骤中对探杆施加力的恒定加载速率介于10 200 N/s之间。
全文摘要
本发明公开了一种静力触探试验方法，其包括如下步骤，S1利用双桥静力触探探头，开展静力触探试验，测试探头在匀速贯入土体过程中的锥尖阻力qc和侧摩阻力fs；S2探头贯入到指定土层预定深度后暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力逐渐消散。此后，以一缓慢的恒定加载速率对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力qc和侧摩阻力fs；S3依次重复步骤S1和步骤S2，直至静力触探试验达到最终预定深度。本发明所述静力触探试验方法不仅能测得随地层深度连续变化的锥尖阻力qc和侧摩阻力，还能测得具有实际物理意义的探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力qc和侧摩阻力fs，从而能进行更多更准确的进一步分析。
文档编号E02D1/02GK102561296SQ201210096828
公开日2012年7月11日 申请日期2012年4月5日 优先权日2012年4月5日
发明者李国和, 李鹏, 许再良, 陈新军 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司