靜力觸探和動力觸探

一、靜力觸探

1.定義

靜力觸探是指利用壓力裝置將有觸探頭的觸探桿壓入試驗土層，通過量測系統(tǒng)測土的貫入阻力，可確定土的某些基本物理力學特性，如土的變形模量、土的容許承載力等。

2.原理

靜力觸探的基本原理就是用準靜力（相對動力觸探而言，沒有或很少沖擊荷載）將一個內(nèi)部裝有傳感器的觸探頭以勻速壓入土中，由于地層中各種土的軟硬不同，探頭所受的阻力自然也不一樣，傳感器將這種大小不同的貫入阻力通過電信號輸入到記錄儀表中記錄下來，再通過貫入阻力與土的工程地質(zhì)特征之間的定性關系和統(tǒng)計相關關系，來實現(xiàn)取得土層剖面、提供淺基承載力、選擇樁端持力層和預估單樁承載力等工程地質(zhì)勘察目的。

拖掛式靜力觸探車

3.特點

靜力觸探既是一種原位測試手段，也是一種勘探手段，加壓方式有機械式、液壓式和人力式三種。它和常規(guī)的鉆探——取樣——室內(nèi)試驗等勘探程序相比，具有快速、準確、經(jīng)濟和節(jié)省人力等特點。此外，在采用樁基工程勘察中，靜力觸探能準確地確定樁端持力層等特征也是一般常規(guī)勘察手段所不能比擬的。

靜力觸探在現(xiàn)場進行試驗，將靜力觸探所得比貫入阻力（Ps）與載荷試驗、土工試驗有關指標進行回歸分析，可以得到適用于一定地區(qū)或一定土性的經(jīng)驗公式，可以通過靜力觸探所得的計算指標確定土的天然地基承載力。靜力觸探的貫入機理與建筑物地基強度和變形機理存在一定差異性，故不經(jīng)常使用。

靜力觸探主要適用于粘性土、粉性土、砂性土。就黃河下游各類水利工程、工業(yè)與民用建筑工程、公路橋梁工程而言，靜力觸探適用于地面以下50m內(nèi)的各種土層，特別是對于地層情況變化較大的復雜場地及不易取得原狀土的飽和砂土和高靈敏度的軟粘土地層的勘察，更適合采用靜力觸探進行勘察。

4.應用范圍

1. 劃分土層，判定土層類別，查明軟硬夾層及土層在水平和垂直方向的均勻性；
2. 評價地基土的工程特性、容許承載力、壓縮性質(zhì)、不排水抗剪強度、水平向固結系數(shù)、飽和砂土液化度、砂土密實度等；
3. 探尋和確定樁基持力層，預估打入樁沉樁可能性和單樁承載力；
4. 檢驗人工填土的密實度及地基加固效果。

二、動力觸探

1.定義

動力觸探是動力檢測試驗的一種，即圓錐動力觸探試驗，一般將圓錐動力觸探試驗簡稱為動力觸探或動探。動力觸探試驗（DPT）是巖土工程勘察中十分常用的原位測試方法，利用一定的落錘質(zhì)量，將一定尺寸、一定形狀的探頭打入土中，依據(jù)貫入錘擊數(shù)，判定土層名稱和工程性質(zhì)。若將錐形探頭換成管式標準貫入器，采用質(zhì)量63.5kg的落錘，則可稱之為標準貫入試驗（SPT）。

2.原理

動力觸探的錘擊能量（重錘重量與落距的乘積），一部分用于克服土對探頭的貫入阻力，稱為有效能；另一部分消耗于錘與觸探桿的碰撞、探桿的彈性變形、克服探桿與孔壁土的摩擦，以及觸探器貫人時地基土產(chǎn)生塑性變形所消耗能量、貫入時土的彈性變形消耗的能量等。

履帶式動力觸探車

3.特點和應用

動力觸探是在靜力觸探試驗的基礎上發(fā)展而來。對于粗顆粒土或貫人阻力大的地基土，需要用動力才易于將探頭貫人。根據(jù)圓錐動力觸探試驗指標和地區(qū)經(jīng)驗，可進行力學分層,評定土的均勻性和物理性質(zhì)(狀態(tài)、密實度)、土的強度、變形參數(shù)、地基承載力、單樁承載力、查明土洞、滑動面、軟硬土層界面，檢測地基處理效果等。

動力觸探分為輕型、重型和超重型3種試驗，三種重錘的重量分別為10kg、63.5kg和120kg。輕型動力觸探適主要用于粘性土和粉土，常用來檢測淺基礎地基承載力和基坑驗槽。重型動力觸探適用于砂土和礫卵石，超重型動力觸探適用于礫卵石，標準貫入試驗適用于粘性土、粉土和砂土。

4.技術要求

1. 采用自動落錘裝置;
2. 觸探桿大偏斜度不應超過2%，錘擊貫入應連續(xù)進行;同時防止錘擊偏心、探桿傾斜和側向晃動，保持探桿垂直度;錘擊速率每分鐘宜為15～30擊;
3. 每貫入1m，宜將探桿轉動一圈半;當貫入深度超過10m，每貫入20cm宜轉動探桿一次;
4. 對輕型動力觸探當N10>100或貫入15cm錘擊數(shù)超過50時，可停止試驗;對重型動力觸探，當連續(xù)三次N63.5>50時，可停止試驗或改用超重型動力觸探。