浅谈碎石土中圆锥动力触探试验.doc

这是从别人博客上扒下来的 浅谈碎石土中的圆锥动力触探试验 ——伊春林业勘察设计院 ??马双杰 ??贾? 男 ??康? 凯 内容提要：山区河流堆积地层中，碎石土层分布广泛，是一般建筑物基础的主要持力层，在该层进行动力触探试验时，其影响因素较多、较复杂，正确的分析和消除影响测试的各种因素，能够提高测试的精度和测试质量，从而提高工程勘察的技术水平。 关键词：碎石土、圆锥动力触探试验、测试精度。 小兴安岭山区以碎石土层为主的河流冲洪积堆积地层，在第四系堆积地层中分布范围较广，山区许多建筑物都以此层做为主持力层。山区河流冲洪积地层的特点是物质搬运距离小、时间短、搬运时的水流能量大，从而使堆积物颗粒不均，一般从漂粒、卵粒到粉、细砂及粘粒均有。 在这一地层中做原位测试最适用的方法就是圆锥动力触探试验。影响该层圆锥动力触探试验的准确性的因素有很多。总结起来有以下几个方面： 一、测试设备方面的影响：首先是触探设备安装的是否正确，如探头下放要准确，各接头要对接准确、牢固，穿心锤的高度、位置要适当（要保证行程，同时要不刮带到设备和钻机的其它部位），过低时无法施打，过高时就要加长钻杆，影响实测击数记录的准确性。其次是触探设备的重量和尺寸，对于锥尖尺寸和锤重有关标准中均有明确的规定，此外穿心锤和导杆的直径应在适当的比例之内，也就是二者的间隙要适当，过小锤与探杆产生磨擦，过大时锤在起吊和自由落下时，会发生一定的摆头，两者均减小了锤的冲击能，从而影响试验精度，一般穿心锤和导杆在长期使用中磨擦或在搬运中磕碰，都会改变其尺寸和外形，所以在触探试验前要对设备的各部件进行认真的校验。再次是钻机起吊设备，主要是卷扬卷进速度的影响，要求每次试验要连续打入，打入速率要均匀，其速度宜控制再15－30击/每分钟。 二、土层影响：有关的手册和标准中对设备安装、尺寸、重量、测试步骤等都有较细致的规定，而对于被测试的地层只划定了各类测试的适用性。 在长期的工程勘察实践中总结出，被测试土层的颗粒粒径、级配状况及地层的密实程度等对测试的精度均有影响。 ??? 各类触探试验的探头直径都是按标准制做的，在实际工作中当被测地层颗粒中含有大于探头半径（直径之半）的大颗粒时，就会影响测试精度，在同一地层中随着这样的大颗粒的逐渐增多，其一阵击数会十分明显增大。特别是该颗粒所占比例在20％至40％时，一阵击数的增大速度较快（这时测试的标准击数值的离散性也非常大），超过该比例时，增大速度反而变小（如下图，是在同一地层中测试结果） 分析原因是当探头落在大颗粒上时，探头冲击力是通过大颗粒传到下面地层中的，这样下面地层所受到的冲击力就由一个点受力而变成?? 了一个面受力，面积?? 一 的增大导至下沉量的?? 阵 减小，当该颗粒较小?? 击 时在探头冲击力的作?? 数 用下，会被挤向探头 的一侧，当该颗粒较 大时，（实践总结：???????????? 大于探头半径的颗粒含量（%） 大于探头直径之半时）???? 图：大颗粒含量与一阵击数关系曲线 就不易被水平挤出，当颗粒大于探头直径时，颗粒只有垂向下沉，水平向几乎不动。所以这样的颗粒越大，其影响也就越大。 ??? 此外土层的密实度和级配对试验精度也有影响，影响原因与上面分析情况相同，当级配好时土层较易被压密，密实度大的地层，上面所说的较大颗粒就很难被水平侧向挤入土层；反之，对于松散土层，大颗粒就很容易的被水平侧向挤入土层中。 ?? 另外地下水对测试精度的影响在各类手册中都有论述，这里不再鳌述。 三、人为因素的影响，人为影响因素较多也较复杂，一旦产生影响不宜修正，这里仅从长期实践中总结下面几点，以便在实测工作中加以注意。 1、下套管的位置：由于量测失误或塌孔而在套管内测试是最容易出现的事故，实测时必须准确量测套管底口的下置深度，测试时，锥头应下置在套管底口以下30cm，并使探头全部在套管以下（探头出套管）。 2、导杆和探杆安装时发生倾斜或弯曲：导杆倾斜或弯曲，穿心锥就不能自由落下，冲击能将发生一定的损失，影响测试精度；探杆倾斜或弯曲，穿心锥落下时，一部分冲击能将产生扭矩，使探杆更加弯曲，同样影响测试精度。导杆和探杆倾斜一般是对接口丝扣错位所至，应检查后重新对接；弯曲一般是由于搬运时磕碰挤压所至，应将其平直后再进行试验。 3、操作不当和量读误差影响：在外业进行原位测试时，一些技术人员为求省事，测试时在探杆上标刻度时不够细心，击打前不进行预打或击打时仅记录总贯入量和总击数，这样都会影响测试精度，正确的做法是在测试前应在探杆上先标好刻度，然后再根据地层密实情况预打数锤，并记录贯入量。停打一分钟后开始正式击打，在正式击打时要记录每一次击打时的贯入量，待总贯入量达到要求时方可停止测试，提升穿心锤和提出探头。 ? 后记：这篇文章是根据我多年工作总结写出的论文，将发表在《