GB T 12745-2007 土工试验仪器 触探仪.pdf

ICS 07.060 N 10 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准GB/T 127452007代替GB/T 12745-1991土工试验仪器 触探仪 Geotechnical engineering instrument for test cone static or dynamic penetrometer 2007-06-11 发布 2007-09-01 实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 中国国家标准化管理委员会 发布发布GB/T 127452007 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 分类及型式、组成和规格.2 5 技术要求.5 6 试验方法.6 7 检验规则.8 8 标志、使用说明书、传感器率定表.9 9 包装、运输、贮存.9 附录A（资料性附录）便携式触探仪的主要技术参数.11 A.1 组成.11 A.2 探头规格.11 A.3 探杆规格.11 A.4 主要技术参数.11 GB/T 127452007 II 前 言 本标准是对 GB/T 12745-1991静力触探仪的修订。本标准与 GB/T 12745-1991静力触探仪相比，主要差异如下：增加了动力触探仪的相关内容；增加了触探仪方面的相关术语及其定义；增加了静力触探仪探头的结构示意图以及动力触探仪探头的规格示意图；增加了工作环境要求和材料要求；补充了对检验规则及标志、包装、运输、贮存的要求；在附录中给出了关于便携式触探仪的一些技术参数资料；本标准的附录 A 为资料性附录；本标准由水利部提出。本标准由水利部国际合作与科技司归口。本标准主要起草单位：水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心、国家电力公司南京电力自动化设备总厂、南京水利水文自动化研究所。本标准参加起草单位：南京水利科学研究院、南京土壤仪器厂有限公司。本标准主要起草人：姚永熙、张玉成、徐晓乐、夏康。本标准参加起草人：鲍良钝、关秉洪、王长生、郭功泽、朱爱华。本标准所替代标准的历次版本发布情况为：GB/T 12745-1991。GB/T 127452007 1 土工试验仪器 触探仪 1 范围 本标准规定了土工试验仪器中触探仪的分类及型式、组成和规格、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、说明书、传感器率定表、包装、运输、贮存等要求。本标准适用于土工试验仪器中各种类型的触探仪。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 5603 负荷传感器名词术语 GB/T 5604 负荷传感器试验方法 GB/T 9359-2001 水文仪器基本环境试验条件及方法 GB/T 9969.1 工业产品使用说明书 总则 GB/T 50279 岩土工程基本术语标准 3 术语和定义 GB/T 5603、GB/T 50279确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 静力触探仪 cone static penetrometer 能够以静压力将一定规格的锥形探头匀速地垂直压入土层，按其受到的抗阻力的大小测定评价土层力学性能并间接估计土层各深度处的承载力、变形模量和进行土层划分的土工原位试验仪器。本标准主要指电阻应变式仪器。3.2 动力触探仪 cone dynamic penetrometer 能够以一定质量、自由落距的击锤将一定规格的探头击入土层，根据探头沉入土层一定深度所需锤击数来确定土层承载力和评定其性状的土工原位试验仪器。3.3 便携式触探仪 portable penetrometer 能够进行单参数或多参数测定，结构相对简单、便于单人携带及操作的土工试验用触探仪。3.4 探头 probe 直接与土层接触、具有规定形状、尺寸、质量和硬度的金属锥形体。3.4.1 单用探头 probe for single-purpose 仅可用于测量比贯入阻力的探头。3.4.2 多用探头 probe for multiple-purpose 可分别用于测量锥头阻力、侧壁摩阻力或孔隙水压力等参数的探头。GB/T 127452007 2 3.5 探杆 penetration rod 与探头相连接的刚性金属圆柱杆。3.6 量测仪器 measuring and recording instrument 在地面上进行间断测记或自动连续记录并存贮贯入阻力等参数的测量记录装置。3.7 触探主机 mainframe of penetrometer 以恒定速率来推进触探仪探头，使之贯入土层的加荷装置。3.8 反力装置 counterforce device 能承受与静力触探主机相匹配的反力的装置。3.9 额定贯入力 rated resistance for penetration 设计规定探头贯入土层时所受到的允许总阻力。3.10 额定起拨力 rated resistance for lifting 设计规定探头拔出土层时所受到的允许总阻力。4 分类及型式、组成和规格 4.1 分类及型式 触探仪一般分为：静力触探仪和动力触探仪。a)静力触探仪 按触探仪触探主机的传动方式分为机械式和液压式等。b)动力触探仪 按触探仪击锤能量大小分为轻型、重型和超重型三种。4.2 组成和规格 4.2.1 组成 a)静力触探仪由探头、探杆、量测仪器1）、触探主机、反力装置2）等组成。b)动力触探仪由探头、探杆（包括锤座和导向杆）、击锤等组成。4.2.2 规格 4.2.2.1 探头的主要规格 4.2.2.1.1 静力触探仪的探头按其结构和功能可分为单用探头和多用探头，单用探头可测量比贯入阻力，其示意图见图 1；多用探头可分别测量锥头阻力和侧壁摩阻力以及孔隙水压力等参数，其示意图见图 2-1 和图 2-2。1）采用何种型式的量测仪器本标准不做具体规定。2）反力装置本标准不做具体规定，但应与触探仪主机的额定贯入力相适应。GB/T 127452007 3 1-顶柱；2-应变片；3-变形柱；1-变形柱；2-应变片；1-透水石；2-孔压传感器；4-探头筒；5-密封圈；6-电缆；7-锥头 3-摩擦筒 3-变形柱；4-应变片 图1 单用探头 图2-1 多用探头 图2-2 多用探头（带孔压静力探头）a)单用探头的主要规格见图 3，并应符合表 1 的规定。1-锥头；2-探杆 图 3 单用探头规格示意图 表1 单用探头主要规格 直径D1（mm）侧壁长度L1（mm）投影面积 额定负荷 锥角 A（cm2）（kN）1基本尺寸公差 基本尺寸公差 10 35.7+0.18 0 57 0.28 10、20、30、40 15 43.7+0.22 0 70 0.35 15、30、45、60 20 50.4+0.25 0 601 81 0.40 20、40、60、80 b)多用探头的主要规格见图 4，并应符合表 2 的规定。GB/T 127452007 4 1锥头；2摩擦筒；3探杆 图 4 多用探头规格示意图 表2 多用探头主要规格 锥头 摩擦筒 直径D1直径D22）长度L2基本尺寸(mm)公差(mm)圆柱部分长度L3(mm)锥头与摩擦筒间距 H1）(mm)额定负荷 投影面积A(cm2)锥角 1基本尺寸(mm)公差(mm)基本尺寸(mm)公差(mm)表面积 S(cm2)锥头/侧壁（kN）134 0.70 1503）10/1.5、20/3.0、30/4.5、40/6.010 35.7+0.18 0 45 35.7+0.180 179 0.90 200 10/2、20/4、30/6、40/8 15 43.7+0.22 0 23 43.7+0.220 219 1.10 15/3、30/6、45/8、60/12 20 50.4+0.25 0 8 60150.4+0.250 189 0.95 300 20/3、40/6、60/8、80/12 1)指在工作状态下的间距。2)同一个探头中D2 D1。3)150 cm2为优先采用规格。4.2.2.1.2 动力触探仪的探头的主要规格见图 5-1 和图 5-2，并应符合表 3 的规定。图 5-1 轻型动力触探探头规格示意图 图 5-2 重型、超重型动力触探探头规格示意图 GB/T 127452007 5 表3 动力触探仪探头主要规格 型式 锥端直径(mm)投影面积(cm2)圆柱部分长度(mm)渐变段长度(mm)后部直径(mm)后部长度(mm)锥角()轻型 40 12.6 16 8 25-重型 超重型 74 43-90 60 85 60 4.2.2.2 动力触探仪探杆直径的主要规格应符合表 4 的规定。表4 动力触探仪探杆直径的主要规格 轻型动力触探仪 重型动力触探仪 超重型动力触探仪直径（mm）25 42，50 5063 4.2.2.3 静力触探仪触探主机的主要规格应符合表 5 规定。表5 触探主机的主要规格 额定贯入力(kN)20 30 60 100 160 200 5 技术要求 5.1 一般要求 5.1.1 工作环境要求 温度：-10+45；相对湿度：95%（+45时）。5.1.2 材料要求 探头、探杆和击锤等均应采用耐磨损的钢质材料制造。5.1.3 外观要求 仪器表面的漆层、镀层应平整、光滑、均匀，无斑点、气泡、脱皮、碰痕、划伤及锈蚀等。5.2 静力触探仪 5.2.1 探头 5.2.1.1 绝缘电阻应大于 50M。5.2.1.2 非直线度应不大于 1.0%FS。5.2.1.3 不重复度应不大于 0.8%FS。5.2.1.4 滞后应不大于 1.0%FS。5.2.1.5 安全过负荷率应为 120%。5.2.1.6 零点温度影响在 0+40的温度范围内应不大于 0.5%FS/10。5.2.1.7 密封性能要求，在 500kPa 的水压下，恒压 2h 后，其绝缘电阻应大于 50M。5.2.1.8 尺寸和角度应符合表 1、表 2 中的规定。5.2.1.9 锥头和摩擦筒的硬度应大于 HRC45。5.2.1.10 锥头和摩擦筒的工作表面粗糙度应不大于 3.2m。5.2.1.11 多用探头的传感器间相互干扰应小于各传感器自身额定输出值的 0.3%FS。5.2.2 探杆 5.2.2.1 制造材料的抗拉强度应大于 600MPa。5.2.2.2 探杆轴线的直线度误差应小于1mm/m。5.2.2.3 探杆两端连接螺纹的同轴度误差应不大于1mm/m。GB/T 127452007 6 5.2.2.4 探头联接端的探杆直径，对于单用探头，长度在 8 D1 范围内应不大于 D1；对于多用探头，长度在 6 D1 范围内应不大于 D1。5.2.3 量测仪器 静力触探仪的量测仪器的误差应不大于0.5%FS。5.2.4 触探主机 5.2.4.1 额定贯入力应符合表 5 规定。5.2.4.2 额定起拔力应大于等于额定贯入力的 120%。5.2.4.3 贯入速率应能保证在 1.2m/min0.3m/min 范围内。5.2.4.4 应能匀速地将探头垂直压入土中，贯入轴线的垂直度误差应小于 30。5.3 动力触探仪 5.3.1 探头 动力触探仪探头的尺寸和角度应符合表 3 的规定。5.3.2 探杆 5.3.2.1 动力触探仪探杆的直径应符合表 3 的规定。5.3.2.2 重型触探仪探杆每米质量应大于 4.5kg 且小于 8kg；超重型触探仪探杆每米质量应小于 12kg。5.3.2.3 重型和超重型动力触探仪的锤座直径应小于 100mm，并且同时小于等于锤底面直径的一半。5.3.2.4 动力触探仪的探杆的接头的同轴度误差应不大于0.2mm。5.3.2.5 锤座和导向杆的总质量不应超过 30kg。5.3.2.6 探杆的其它要求应符合 5.2.2.15.2.2.3。5.3.3 击锤 5.3.3.1 动力触探仪的击锤的主要性能指标见表 6。表6 击锤的