国内外静力触探技术及其在土动力学中的应用.pdfVIP

西北大学学报(自然科学版) 彳． 2011年6月，第41卷专辑，Jun．，201l，V01．41，S．I． ofNorthw船t Science 矽 Journal University(NaturalEdition) r JNWU 国内外静力触探技术及在土动力学中的应用 李军海，苟联盟 (江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京210005) 摘要：介绍对比了国内静力触探方法，以及发展历史，同时对当前国内外静力触探技术现状进行了 对比，展望了触探技术的研究动向。认为静力触探技术是土体原位测试技术的一种；能够在不扰动 土层的情况下，提供土层和土力学参数(剪切强度、密度、弹性模量、固结系数等)信息；在国外主要 用于地球表层及海底土层、岩石的勘察和数据分析以及桥梁、房屋等建筑物、公路、铁路、水文、石 油、机场、堤坝、隧道、环境考察等项目的地质勘测。 关键词：静力触探；传感器；原位测试；孔压静力触探；可视静力触探；土工测试 中图分类号：U4ll文献标识码：A 文章编号：1000-274X(2011)03-0146-05 静力触探技术是土体原位测试技术的一种。它 主，双桥静力触探虽然已经应用，但发展缓慢，孔压 能够在不扰动土层的情况下，提供土层和土力学参 静力触探只有少数单位在使用。与国外发达国家静 数(剪切强度、密度、弹性模量、固结系数等)信息。 力触探水平相比，我国在技术上较为落后。因此，对 该技术在国外主要用于地球表层及海底土层、岩石 国内目前3种静力触探方法以及国内外静力触探发 的勘察和数据分析以及桥梁、房屋等建筑物、公路、 展现状进行简要的介绍和对比，同时，展望了静力触 铁路、水文、石油、机场、堤坝、隧道、环境考察等项目 探技术的研究动向。 的地质勘测。静力触探技术的研究开始于上世纪 30年代，至今国外静力触探技术已经非常成熟，无 1静力触探技术的发展历史 论在探头的制造工艺还是在探头功能的研发方面都 取得了很大的进步。 触探一词始于上世纪30年代西北欧的多软土 准确地判断土体，特别是软弱地基的工程特性， 国家，其中以荷兰Delft土力学实验研究所为代表发 对建筑物基础的设计至关重要，统计资料表明：建筑 展起来的探测土层深部情况的工具，曾名Sonde，后 物地下部分所占费用是整个工程投资的1／3左右。 又叫DutchCone，即荷兰锥。到了1948年，在荷兰 因此，掌握地基本身特性并为工程设计服务，是工程 鹿特丹召开第二届国际土力学基础工程会议期间， 设计人员所需要的。对于地基土特别是软弱地基 又逐步改进，集成一种用A，B，C三重杆管组成的机 土，其勘探与测试方法主要有两类：①野外勘探，主 械装置，在地面上通过笨重的带有油压表的组合齿 要有坑探、钻探、地球物理勘探等；②原位测试，包括 轮箱，分3个步骤将组合杆管分别压人地下(见图 静力触探(cr,r)、标准贯入试验(SIT)、野外十字板1)，以测求锥尖阻力及外管壁所受的土的附着力 剪切试验(n呵)、旁压试验等。 ． (其后又混称为“摩擦力fs”)。这种原始的机械式 静力触探方法是工程中常用的，其工作原理：借 静力触探，在荷兰一直沿用到1970年左右。其最 静压力将圆锥形金属探头压人土中，利用电测技术 Gm— 测得贯人阻力来判定土体的力学特性。目前，在我 Delft实验研究所正式出版的学报，《l DutchstaticPenetrationTest 国静力触探方法主要有单桥静力触探、双桥静力触 medelelin