工程勘察1987年第3期静力触探采用综合法划分土类的探讨铁道部第一勘测设计院蔡守璋【提要】根据静力触探机理分析和实浏对比资料研究成果,发现仅以R,~q0土类方框图确定土名的方法准确性不足,提出以R,为主、辅以qc最大值、一般曲线形态、特异曲线和土类等四因素综合确定土类的方法,经实浏检验,其判定土类的准确率可达80~90%,且一般错判土名仅差一级。[AbstraetlBasedonmeehani日mofsta七iesoundingandexperimentalda七ait15fou-nd七hattheelas吕ifiea七ionof50115merelybybloekdiagramR一q。15notaeeurateenou-gh.Asynthetieme七hod15proposedinthispaperby七akingR矛asabasisandaidedbyfourfaetor日:themaximumvalueofq。,generaleurve,partieulareurveand日011type.Theaeeuracyof七hisme七hodi‘upto50~,o%,asprovedbyexPerimen七.前言静力触探最重要的研究课题之一,是准确确定土层剖面,它既离不开取样进行室内试验(定土名等)的验证对比,又可据以评定室内试验结果的可靠性,这正是静力触探应用技术的一特点。国内外广泛采用的作法是以摩阻比(R,=fs/q。x10%)作为土的分类手段,实践证明,有其适用意义,也有粗糙之虞。特别是在黄河流域及以北地区,粘性土层塑性指数(Ip)一般偏低,又多与砂类土成互层存在,采用单一的摩阻比(R,)确定土名,问题较多。根据我院在黄河中下游地区的新荷铁路和德东线所作近百孔双桥静探与钻探鉴定土名,取样试验定土名等的对比分析结果,本文提出以R,为主、辅以锥尖阻力(q。)常见最大值、qc和f:(侧摩阻)一般曲线形态、特异曲线形态等四因素综合确定土名的方法,最后再以少量钻孔取样试验验证数孔静探曲线连成的平纵剖面并进行调整修正,经实测资料验证,划分土名的准确率可达80~90%,错判土名一般只差一级。暂将这种方法称为综合法”。文中错误之处,诚望批评指正。一、综合法划分土类的基本依据:(一)理论依据:1.临界深度的概念和实用意义(见图50001000015000尸‘火尸a)尸‘终点~侧鳖h(m)图1临介深度示意图1987年第3期工程勘察静力触探探头自地面压人土层中,土体受到挤压将产生剪切破坏,形成如心形的剪切破坏区,破坏区外一定范围的土体还会产生压缩变形,因此,实测至探头某一深度的阻值(qc、f。)并非是该深度的真值,而是该深度处上下一定厚度土层的综合阻值。模型实验表明,地表厚层均质土的贯入阻力(qc或P:),自地面向下是逐渐增大的,当超过一定深度后,阻值才趋于常数值,这个“一定深度”称为临界深度;与探头继续贯人至下层均质土层顶面前,阻值将逐渐变大(下层土硬)或变小(下层土软),这一变化段称为“滞后段”,同样,下层土也有一个临界深度,一般称为“超前段”。因此,深层任一均质厚土层的阻值曲线(q。~h、f:~h)都可区分“超前段”、“常数段”、“滞后段”三段。显然,“常数值”段的平均阻值才是该层土的真实阻值。根据模型实验和天然土层实测证实,上下两层均质上之间过渡带厚度(即上层滞后段加下层超前段)为lm左右,一因此对上下硬(或上下软)的中间薄层土(lm左右),一般不会有常数值段,则根据阻值曲线确定薄层土的平均阻值将偏大(或偏小)。临界深度的存在和测定,对正确划分力学分层和确定分层平均阻值,具有重要的指导意义,也直接影响静力触探曲线的正确应用和解释。譬如以上层土常数值的终点和下层土常数值的起点之间的中点作为分层面,其分层面误差一般只在o.Zm左右;又如对上下硬中间软的薄层淤泥质粘土,实测该层土q。将会偏大,而实测f:因受淤泥在侧壁表面的涂抹作用将会偏低,导致R,值常在1左右,就会造成土类判定的错误。2.q。最大值和上类的关系:静力触探探头快速(每分钟lm左右)压人土体中,使土体迅速产生剪切破坏,锥尖阻力(q。)的大小主要与土的内摩擦角(切)密切相关,土颗粒越粗,甲值一般越大,各类土切值都有一定的幅度范围,q。值也有相应的幅度范围和常见最大值,因此,以qc最大值作为判别土类的方法之一是可行的。3.R,和土类的关系:探头侧摩阻(f:)一般随锥尖阻力(q。)的增大而增大,但增大幅度又与土的颗粒粗细、含水量大小而变化,总的说,几大,f:增幅也大,Rf就大,饱和亚粘土、粘土人增幅小,R,也小。(二)实测依据:1.R,与I,的关系:从图2看出,R,与几的关系是递增关系,根据217...
