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(nèi)的力傳感器,通過電子量測器將探頭受到的貫入阻力記錄下來。由于貫入阻力的大小與土層的性質(zhì)有關(guān),因此通過貫入阻力的變化情況,可以達(dá)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,測定評價更多的巖土工程性質(zhì)指標(biāo)。
靜力觸探機常見兩種裝置介紹:
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(shè)備難以進(jìn)入的狹小場地的淺層地基現(xiàn)場測試。
2、齒輪機械式靜力觸探:主要組成部件有變速馬達(dá)(功率、傘形齒輪、
絲桿、導(dǎo)向滑塊、支架、底板、導(dǎo)向輪等。因其結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,既可單獨落地組裝,也可裝在汽車上。但貫入力較小,一般為40-50kN,貫入深度有限。
3、全液壓傳動靜力觸探: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(dǎo)向輪等。目前在國內(nèi)使用液壓靜力觸探儀比較普遍,一般是將載重卡車改裝成轎車型靜力觸探車,其動力來源既可使用汽車本身動力,也可使用外接電源,工作條件較好,大貫入力可達(dá)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(dāng)?shù)乇碛幸粚虞^硬的黏性土覆蓋層時,可使用2~4個或更多的地錨作反力,視所需反力大小而定。錨的長度一般為1.5m左右,應(yīng)設(shè)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,此時只有采用壓重物來解決反力問題,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以內(nèi)的深度,-般需壓重4~5t。
3、利用車輛自重作反力:將整個觸探設(shè)備裝在載重汽車上,利用載重汽車的自重作反力,如反力仍不足時,可在汽車上裝上擰錨機,可下入4~6個地錨,也可在車上裝載一厚度較大的鋼板或其他重物,以增加觸探車本身的重量。
貫人設(shè)備裝在汽車上工作方便,工效比較高,但也有不足處,由于汽車底盤距地面過高,使鉆桿施力點距離地面的自由長度過大,當(dāng)下部遇到硬層而使貫人阻力突然增大時易使鉆桿彎曲或折斷,應(yīng)考慮降低施力點距地面的高度。觸探探桿通常用外徑φ32~35mm、壁厚為5mm以上的高強度無縫鋼管制成,也可用p42mm的無縫鋼管。為了使用方便,每根觸探桿的長度以lm為宜,探桿頭宜采用平接,以減少壓人過程中探桿與土的摩擦力。