根据静力触探试验的测量结果,可以得到下列成果:比贯入阻力-深度(Ps-h)关系曲线(见图9.8)、锥尖阻力-深度(qc-h)关系曲线(见图9.9)、侧壁摩阻力-深度(fs-h)关系曲线(见图9.9)和摩阻力比-深度(Rf-h)关系曲线。对于孔压探头,还可以得到孔压-深度(u-h)关系曲线。它们的应用主要有以下几个方面:
图9.8 单桥静力触探的Ps-h曲线
图9.9 双桥静力触探qc-h,fs-h曲线
(1)划分土层
利用静力触探试验得到的各种曲线,根据相近的qc,Rf来划分土层,对于孔压探头,还可以利用孔隙水压力来划分土层。
根据大量试验数据分析,可以得到黏性土的不排水抗剪强度cu和qc之间的关系,比贯入阻力ps与土的压缩模量Es和变形模量E0之间的关系,估算饱和黏土的固结系数,测定砂土的密实度等。国内外很多部门已提出许多实用关系式,应用时可查阅有关手册和规范。
(3)确定地基土承载力特征值f0
利用静力触探资料确定地基土承载力,国内外均采用在实践基础上提出的经验公式。这些经验公式是建立在静力触探测得的qc,ps与载荷试验的比例荷载值相关分析基础上的,故不同地区或部门对不同土层选用不同的经验公式,应以地方规范为准。
在我国,针对不同的土类,下列经验公式使用较广泛:
对于砂土:
对于一般黏性土:
(4)预估单桩竖向抗压极限承载力
①根据单桥探头静力触探资料:可按式(9.17)确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值:
(www.daowen.com)
式中 α——桩端阻力修正系数;
qsik——用静力触探比贯入阻力值,结合土试验资料,依据土的类别、埋深、排列次序,所取得的桩周第i层土的极限侧阻力标准值,kPa;
Ap——桩端截面积,m2;
U——桩身周长,m;
li——桩身进入第i层土厚度,m;
psk——桩端附近的静力触探比贯入阻力平均值,kPa。
qsik值应结合土工试验资料,依据土的类别、埋藏深度、排列次序等确定。桩端阻力修正系数α按表9.15取值。
表9.15 桩端阻力修正系数α值
注:桩入土深度15≤h≤30时,α值按h值直线内插,h为基底至桩端全断面的距离(不包桩尖高度)。
②根据双桥探头静力触探资料:对于黏性土、粉土和砂土,如无当地经验时可按式(9.18)确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值:
式中 fsi——第i层土的探头平均侧阻力;
qc——桩端平面上、下探头阻力,取桩端平面以上4d(d为桩的直径或边长)范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值,然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均;
α——桩端阻力修正系数,对黏性土、粉土取2/3,饱和砂土取1/2;
βi——第i层土桩侧阻力综合修正系数,按下式计算:
(5)判定饱和砂土和粉土的液化势
饱和砂土和粉土在地震作用下可能发生液化现象。可利用静力触探试验进行液化判断。静力触探具有测试连续、快速、效率高、功能多,兼有勘探与测试双重作用的优点,且测试数据精度高。静力触探试验适于黏性土、粉土,疏松到中密的砂土,但它的缺点是,对碎石类土和密实砂土难以贯入,也不能直接观测土层。
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