试验仪器设备：探头贯入能力与侧壁高度的规范要求

5.2.1　试验仪器设备

5.2.1.1　贯入系统

包括触探主机和触探杆及反力装置。

1.触探主机

国内常用触探主机按力的传动方式分为液压传动和机械传动两类。

液压传动式最大贯入行程一般为0.5～1.0m，贯入力大于80kN，以车装式为主。特点是贯入速度均匀、稳定，加压能力大。适用于一般黏性土、硬黏土和较密实的砂类土的深层静力触探试验。

机械传动式有电动丝杆和手摇链式两种。电动丝杆式触探主机机械摩阻力较小，传递效率可高达90%以上，贯入力较大，主要适用于一般黏性土和砂类土；手摇链式触探主机是一种轻型装置，它是以人力转动手柄将探头压入土中，贯入速率可人为控制，提升速度是靠改变手柄位置来加快，贯入力一般小于30kN，只适用于浅层松软的黏性土层。

2.探杆

探杆是传递贯入力的媒介。为了保证触探孔的平直，探杆应采用高强度的无缝钢管制成。每根探杆的长度一般为1m，其直径一般同锥头底面直径相同。

3.反力装置

反力装置的作用是固定触探主机，提供探头在贯入过程中所需的反力，一般是利用车辆自重或地锚作为反力装置。

5.2.1.2　探头

探头是静力触探试验设备中直接影响试验成果准确性的关键部件，有严格的规格与质量要求。目前在工程实践中主要使用的探头有只能测比贯入阻力的综合型单桥探头、可测锥尖阻力与侧壁摩阻力的双桥探头及可测比贯入阻力、锥尖阻力与侧壁摩阻力、孔隙水压力的孔压探头三种。探头的圆锥锥底截面积，国际通用为10cm²，国内许多勘察单位使用15cm²的探头。《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）中规定:探头圆锥锥底截面积应采用10cm²或15cm²。尽管10cm²与15cm²的贯入阻力相差不大，但在同样的土质条件和机具贯入能力情况下，10cm²比15cm²的探头贯入能力更大。为了和国际标准接轨，应尽可能使用10cm²探头。此外，规范还规定10cm²或15cm²单桥探头侧壁高度应分别为57mm或70mm，双桥探头侧壁面积应采用150～300cm²，锥尖锥角应用60°。常用探头规格见表5-4。(www.xing528.com)

表5-4　常用探头规格表

1.单桥探头

单桥探头是我国所特有的一种探头形式（图5-9）。它是将锥头与外套筒紧密固定地连在一起，因而只能测量一个参数，即比贯入阻力（p_s）。

2.双桥探头

双桥探头是一种将锥头与摩擦筒分开，可以同时测量锥头阻力（q_c）和侧壁摩阻力（f_s）两个参数的探头。国内外普遍使用（图5-10）。

（3）孔压静力探头

一般是在双桥探头上再安装一种可测贯入时产生的超孔隙水压力的量测装置（图5-11），也有在单桥探头上安装量测超孔隙水压力的孔压探头。

5.2.1.3　量测系统

包括各种量测记录仪表与电缆线等。

量测装置有间断测记和连续自动测记两种。前者一般用静态电阻应变仪或数字测力仪测记；后者利用电子电位差计（自动记录仪）或计算机装置测记、贮存数据，并在测记的同时或稍后，按需要进行数据处理、计算和绘图。