依据Robertson法进行土层判定
当依据Robertson法(1986或2010)进行土层划分和土类判定时,不需要划分剖面和输入相关岩土材料数据,软件自动将判定得到的土类和土层结果赋值到地层剖面中。因此,采用这种方法时,通过静力触探试验结果来验算桩基承载力将更加的快捷和有效。
当依据Robertson法(1986或2010)进行土层划分和土类判定时,需要使用锥尖阻力qc [MPa],侧壁摩阻力fs [kPa] 和孔隙水压力u2 [kPa]。根据真锥头阻力qt = qc + u2*(1 - a) (或比值qc/pa)和摩阻比Rf = fs/qt,软件由下图自动判断得到土层划分和土类判定结果。其中,pa为大气压 = 100 kPa(= 1 tsf),a为修正面积比,一般取0.84。
Robertson 1986法给出的CPT数据土体分类判定表(来源:Robertson et al., 1986)
注:图中Friction ratio (%) 为摩阻比。
Robertson 1986法给出的土体分类(来源:Robertson et al., 1986)
分区编号 | 土体分类 |
1 | 高灵敏度细粒土 |
2 | 有机土 |
3 | 黏土 |
4 | 粉质黏土 ~ 黏土 |
5 | 黏质粉土 ~ 粉质黏土 |
6 | 砂质粉土 ~ 黏质粉土 |
7 | 粉质砂土 ~ 砂质粉土 |
8 | 砂土 ~ 粉质砂土 |
9 | 砂土 |
10 | 砾质砂土 ~ 砂土 |
11 | 坚硬细粒土* |
12 | 砂土 ~ 黏质砂土* |
* 超固结土或水泥土
Robertson 2010法给出的CPT数据土体分类判定表(来源:[6], Figure 21, pp. 26)
Robertson 2010法给出的土体分类(来源:[6], Figure 21, pp. 26)
分区编号 | 土体分类 |
1 | 高灵敏度细粒土 |
2 | 有机土 - 黏土 |
3 | 黏土 - 粉质黏土 ~ 黏土 |
4 | 混合粉土 - 黏质粉土 ~ 粉质黏土 |
5 | 混合砂土 - 粉质砂土 ~ 砂质粉土 |
6 | 砂土 - 纯砂土 ~ 粉质砂土 |
7 | 砾质砂土 ~ 密实砂土 |
8 | 坚硬砂土 ~ 黏质砂土* |
9 | 坚硬细粒土* |
* 超固结土或水泥土
更新的Robertson 2010法和1986法相比,包含的土体分类减少了,但是2010法得到的结果更准,且在世界范围内使用更广。
如果在“土层判定”界面中选择“计算”选项作为确定土体重度的方法,那么土体重度γ [kN/m3] 由下式计算得到:
其中: | γw | - | 水的重度 (≈10) [kN/m3] |
pa | - | 大气压 (≈100) [kPa] |
其中: | Rf | - | 摩阻比 - 侧摩阻力和锥尖阻力之比 |
土体比重 γ/γw 和CPT数据关系图(来源:[6], Figure 28, pp. 36)
最小层厚指任意一层土的最小厚度。当最小层厚设置为零时,将把根据Robertson法(1986或2010)判定得到的所有土层全部指定到地层剖面中。
当设置非零的最小层厚时,地层剖面中的土层数将会减少。在使用 桩基静力触探分析模块、扩展基础静力触探分析模块和静力触探试验(CPT)模块时,土层的数量和划分将对计算结果产生影响。
参考文献:
[1] EN ISO 22476-1: Geotechnical investigation and testing - Field testing. Part 1: Electrical cone and piezocone penetration test, 2013.
[2] EN ISO 22476-3: Geotechnical investigation and testing - Field testing. Part 3: Standard penetration test, 2005.
[3] EN ISO 22476-4: Geotechnical investigation and testing - Field testing. Part 4: Menard pressuremeter test, 2005.
[4] EN ISO 22476-12: Geotechnical investigation and testing - Field testing. Part 12: Mechanical cone penetration test (CPTM), 2009.
[5] Robertson, P. K.: Interpretation of Cone Penetration Tests – a unified approach. Canadian Geotechnical Journal, 2009, No. 46, pp. 1337 – 1355.
[6] Robertson, P. K. and Cabal, K. L.: Guide to Cone Penetration Testing for Geotechnical Engineering. Gregg Drilling & Testing, Inc., USA, 6th edition, 2014, 133 p.