静力触探(CPT)的单桥探头和双桥探头,核心是抓住 “能测几个力”“能解决什么问题” 这两个关键点
它们本质是两种 “给地基土‘做体检’的探头”,但单桥是 “基础款”,双桥是 “进阶款”,测量的信息多少和用途有明显区别。
静力触探是什么?
不管单桥还是双桥,都是 “静力触探仪” 的核心部件
就像医生用的 “听诊器”,探头会被匀速压入地下,通过测量 “土对探头的阻力”,反推土的类型(是砂还是黏土)、密实度(松还是密)、强度(软还是硬),为桩基设计提供依据。
探头是 “感受土阻力的传感器”,压入过程就是 “给土做抗压、抗剪体检”。
一、单桥探头:“基础款”—— 只测 “总阻力”,看土的 “整体硬度”
1. 结构特点:只有一个 “总阻力传感器”
单桥探头的核心是一个圆锥头(尖端)和一根探杆,整个探头只有一个测力元件,能测到 “探头压入土时,土对圆锥头和探杆侧壁的总阻力
相当于把 “土怼圆锥的力” 和 “土磨探杆的力” 算成了一个总和,不分彼此。
2. 能测什么:只算 “比贯入阻力(ps)”
它的核心输出参数是 “比贯入阻力”(之前聊过的 ps 值):
ps = 总贯入阻力 ÷ 圆锥头的底面积
用 “总阻力” 除以探头尖端的面积,得到 “单位面积上土的抵抗力”
这个值直接反映土的 “整体硬度”:
ps 大 → 土硬(比如密实砂土、硬黏土);
ps 小 → 土软(比如淤泥、松散粉土)。
3. 作用:“快速给土分类,看个大概”
单桥探头像 “基础体检”,只能判断土的 “整体软硬”,没法细分 “土是靠‘抗压’(怼圆锥)还是‘抗剪’(磨探杆)来抵抗的”,主要用途是:
快速划分土层:比如从地表往下压,ps 突然变大,说明进入了硬土层;ps 变小,说明进入了软土层;
粗略估算土的性质:比如根据 ps 值大概判断砂土的密实度(松 / 中密 / 密实)、黏土的软硬状态(软 / 可塑 / 硬塑);
给简单桩基估算承载力:比如规范里有表格,能根据 ps 值粗略算桩侧土的摩擦力、桩端土的承载力(但精度一般)。
二、双桥探头:“进阶款” 分开测 “锥尖阻力” 和 “侧壁摩阻力”,看土的 “抗压 + 抗剪细节”
1. 结构特点:有两个独立 “阻力传感器”
双桥探头在单桥基础上做了改进:把 “圆锥头” 和 “探杆侧壁” 的测力元件分开了
一个传感器专门测 “土对圆锥头的压力”(叫锥尖阻力,qc);
另一个传感器专门测 “土对探杆侧壁的摩擦力”(叫侧壁摩阻力,fs)。
相当于把 “土怼尖端的力” 和 “土磨侧壁的力” 拆开来算,能得到两个独立的参数。
2. 能测什么:两个关键参数 + 一个 “摩阻比”
除了单桥能测的 “整体硬度”,双桥还能细分土的 “抗压” 和 “抗剪能力”:
锥尖阻力(qc):土对圆锥头的单位面积压力 → 反映土的 “抗压强度”(比如土越密实,怼圆锥的力越大,qc 越大);
侧壁摩阻力(fs):土对探杆侧壁的单位面积摩擦力 → 反映土的 “抗剪强度”(比如黏土的黏性大,磨探杆的力大,fs 越大;砂土黏性小,fs 越小);
额外算 “摩阻比(Rf)”:Rf = (fs ÷ qc)× 100% → 用 “摩擦力” 除以 “锥尖压力” 的百分比,专门用来 “精准分土”(比如砂土的 Rf 很小,黏土的 Rf 很大)。
3. 作用:“精准分析土的性质,给复杂工程算承载力”
双桥探头像 “精细体检”,能分清土的 “抗压” 和 “抗剪” 能力,信息更全,主要用途是:
精准划分土层类型:比如同样是 ps 值中等的土,若 Rf 大(比如 5%-10%),大概率是黏土;若 Rf 小(比如 0.5%-2%),大概率是砂土 —— 单桥分不清的土,双桥能分清;
精准计算土的力学参数:比如用 qc 算土的压缩模量(反映土被压缩的难易),用 fs 算土的黏聚力(反映土的黏性),这些参数对高层建筑、桥梁等复杂工程很重要;
高精度估算桩基承载力:比如《建筑桩基规范》里,很多针对灌注桩、钢管桩的承载力计算公式,都需要用 qc 和 fs 作为输入参数(比单桥用 ps 估算的精度高得多)。
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