GB T 12745-2007 土工试验仪器 触探仪.pdf

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1、ICS 07060P 10 a雪中华人民共和国国家标准GBT 1 2745-2007代替GBT 12745-19912007-06-1 1发布土工试验仪器触探仪Geotechnical engineering instrument for testCone static or dynamic penetrometer20070901实施宰瞀鹳紫瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”。目 次GBT 12745-2007前言1范围2规范性引用文件3术语和定义”4分类及型式、组成和规格“5技术要求“6试验方法7检验规则8标志、使用说明书、传感器率定表。9包装、运输、贮存附录A(资料性附录)便携式

2、触探仪的主要技术参数1112689l12刖 置GBT 127452007本标准是对GBT 12745-1991静力触探仪的修订。本标准与GBT 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；增加了触探仪的相关术语及定义；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。本标准由中华人民共和国水利部提出。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

3、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：GBT 12745-1991。1范围土工试验仪器触探仪GBT 12745-2007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、使用说明书、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

4、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。GBT 9359-2001 水文仪器基本环境试验条件及方法GB 99691工业产品使用说明书总则GBT 15478 1995压力传感器性能试验方法GBT 18459-2001传感器主要静态性能指标计算方法GBT 50279岩土工程基本术语标准3术语和定义GBT 18459-2001、GBT 50279确立的以及下列术语和定义适用于本标准。31静力触探仪cone static

5、 penetrometer能够以静压力将一定规格的锥形探头匀速地垂直压人土层，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。32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人土层，根据探头沉人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。33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。注：便携式触探仪的主要技术参数参见附

6、录A。34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。341单用探头probe for singlepurpose仅可用于测量比贯人阻力的探头。】GBT 1 2745-2007342多用探头probe for multiplepurpose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。35探杆penetration rod与探头相连接的刚性金属圆柱杆。36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。37触探主机mainframe of penetro

7、meter以恒定速率来推进触探仪探头，使之贯入土层的加荷装置。38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。39额定贯入力 rated resistance for penetration设计规定探头贯人土层时所受到的允许总阻力。310额定起拔力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41分类及型式触探仪一般分为：静力触探仪和动力触探仪。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。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。42组成和规格42

8、1组成4211静力触探仪由探头、探杆、量测仪器”、触探主机、反力装置”等组成。4212动力触探仪由探头、探杆(包括锤座和导向杆)、击锤等组成。422规格4221探头的主要规格42211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人阻力，其示意图见图l；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和图3。21)采用何种型式的量测仪器本标准不作具体规定。2)反力装置本标准不作具体规定但应与触探仪主机的额定贯人力相适应。1顶柱；2应变片3变形柱4探头筒5密封圈6电缆；7锥头。1变形柱；2应变片；3摩擦筒。图1单用探头图2多用探头GBT 1

9、2745-20073GBT 1 2745-2007l透水石；2孔压传感器；3变形柱；4应变片。图3 多用探头(带孔压静力探头)单用探头的主要规格见图4，并应符合表1的规定。1锥头2探杆图4单用探头规格示意图表1单用探头主要规格投影面积A 直径Dlram 锥角 侧壁长度Llram 额定负荷基本尺寸 公差 dl 基本尺寸 公差 kN+01810 357 57 土028 10、20、30、400d-O2215 437 60。r 70 士03515、30、45、600+02520 504 81 04020、40、60、8004多用探头的主要规格见图5，并应符合表2的规定。GBT 1 2745-2007

10、必” fr、_1 岛 H |t1锥头；2摩擦筒3探杆。图5多用探头规格示意图表2多用探头主要规格锥 头 摩擦筒投影 直径D。锥头与摩 直径D2。 长度工咭表面积 额定负荷kN面积 圆柱部分擦筒间距 基本 基本 (锥头侧壁)A 基本公差 长度L。 锥角哪 公差 公差 s|尺寸 H1 尺寸 尺寸mm mm mmmm 131m mm1015、2030、+01 +018 134 070 150。10357 45 357 3045、40600 0179 090 200 10Z、204、305、408+022 8 60。土1。15 437 23 437 +0 22 219 110 153、306、458、

11、60120 0300+025 +02520 504 504 189 096 203、406、608、80120 0a指在工作状态下的间距。b 同一个探头中D。D。c 150 cm2为优先采用规格。42212动力触探仪的探头的主要规格见图6和图7，并应符合表3的规定。 k 呵咖 I。图6轻型动力触探探头规格示意图单位为毫米GBT 1 2745-2007正 卫V 十 f4图7重型、超重型动力触探探头规格示意图表3动力触探仪探头主要规格单位为毫米锥端直径 投影面积 圆柱部分长度 渐变段长度 后部直径 后部长度型式 锥角轻型 40 126 16 8 25重型 60。74 43 90 60 85超重型4

12、222动力触探仪探杆直径的主要规格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直径 轻型动力触探仪 重型动力触探仪 超重型动力触探仪mm 506325 42，504223静力触探仪触探主机的主要规格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I额定贯入力20 30 60 100 160 200kN5技术要求51一般要求511工作环境温度：10+45。相对湿度：95(+45时)。512材料探头、探杆和击锤等均应采用耐磨损的钢质材料制造。6GBT 12745-2007513外观仪器表面的漆层、镀层应平整、光滑、均匀，无斑点、气泡、脱皮、碰痕、

13、划伤及锈蚀等。52静力触探仪521探头5211绝缘电阻应大于50 Mn。5212线性度应不大于满量程的10。5213重复性应不大于满量程的08。5214滞后应不大于满量程的10。5215安全过负荷率应为120。5216零点温度影响在CC40的温度范围内应每10不大于满量程的05。5217密封性能要求，在500 kPa的水压下，恒压2 h后，其绝缘电阻应大于50 Mn。5218尺寸和角度应符合表1、表2中的规定。5219锥头和摩擦筒的硬度应大于HRC45。52110锥头和摩擦筒的工作表面粗糙度应不大于32lm。52111 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满量程的03。522

14、探杆5221 制造材料的抗拉强度应大于600 MPa。5222探杆轴线的直线度误差应小于1 mmm。5223探杆两端连接螺纹的同轴度误差应不大于1 mmm。5224探头联接端的探杆直径，对于单用探头，长度在8倍锥头直径(D。)范围内应不大于锥头直径(D。)；对于多用探头，长度在6倍锥头直径(D。)范围内应不大于锥头直径(D。)。523量测仪器静力触探仪的量测仪器的误差应不大于满量程的05。524触探主机5241额定贯人力应符合表5规定。5242额定起拔力应大于等于额定贯人力的120。5243贯人速率应能保证在12 mrain土03 mmin范围内。5244应能匀速地将探头垂直压入土中，贯人轴线

15、的垂直度误差应小于30。53动力触探仪531探头动力触探仪探头的尺寸和角度应符合表3的规定。532探杆5321 动力触探仪探杆的直径应符合表3的规定。5322重型触探仪探杆每米质量应大于45 kg且小于8 kg；超重型触探仪探杆每米质量应小于12 kg。5323重型和超重型动力触探仪的锤座直径应小于100 mm，并且同时小于等于锤底面直径的一半。5324动力触探仪的探杆与接头的同轴度误差应不大于02 mm。5325锤座和导向杆的总质量不应超过30 kg。5326探杆的其他要求应符合52215223。533击锤5331 动力触探仪的击锤的主要性能指标见表6。GBT 1 2745-2007表6击锤

16、的主要性能指标锤重 落高型 式kg轻型 loo2 50250o5 502重型635o5 752超重型 1201 loo25332重型和超重型动力触探仪应备有自动落锤装置及相应的安全防护装置。6试验方法61静力触探仪611探头6111用100 V250 V的兆欧表分别接探头的电路与本体，测量二者之间的绝缘电阻，测量结果应符合5211的要求。6112线性度、重复性、滞后、安全过负荷率和零点温度影响等试验方法，参照GBT 15478 1995有关规定进行，试验结果应分别符合5212、5，213、5214、5215和5216的要求。6113将探头浸没在盛水密封容器中，加水压至500 kPa，恒压2 h

17、，再按本标准6111方法测量其绝缘电阻，测量结果应符合5217的要求。6114用外径千分尺、游标卡尺和万能角度尺分别测量锥头和摩擦筒的直径、长度、间距、锥角，测量结果应符合5218的要求。6115用洛氏硬度计分别测量锥头和摩擦筒的外径处，测量结果应符合521_9的要求。6116用表面粗糙度标准样块目测比较锥头和摩擦筒的工作表面，目测结果应符合52110的要求。6117在与6112相同的条件下，将多用探头置于加荷装置上，侧壁传感元件连接测量仪器，加荷至额定负荷，保持5 S，读取输出值，其干扰误差(R。)按式(1)计算，数值以满量程的百分比计，计算结果应符合52111的要求。Ra一舢。式中：Qo。

18、在锥头传感器元件的额定负荷下，倒壁传感器元件的输出值；Q0侧壁传感器元件的零点输出值；Q。侧壁传感器元件的额定输出值。612探杆6121探杆经抗拉强度试验，其抗拉强度应符合5221的要求。6122用平板和塞尺测量探杆轴线的直线度误差，测量结果应符合5222的要求。6123按图8方法测量探杆旋转一周时A、B两点上各自百分表读数差，测量结果应符合5223的要求。6124用游标卡尺和钢直尺测量该段探杆的直径和长度，测量结果应符合5224的要求。8测量百分表 v型架GBT 12745-2007图8 同轴度误差试验方法示意图613测仪器用标准信号发生器或类似标准量测仪器进行测量，测量结果应符合523的要

19、求。614触探主机6141在试验平台上将主机按工作要求安装好，使探杆顶压安装在平台上的测力计上，当该测力计上的力大于主机额定贯人力时，应符合5241的要求。6142在试验平台上将主机按工作要求安装好，空载时的贯人速率调到12 mmini03 rnmin，然后在探杆下端装一模拟试验用的负载油缸，并使该油缸下行阻力符合该机额定贯人力，用秒表和钢直尺测出探杆在顶压该油缸时的下行速度，该速度应符合5242的要求。6143用框式水平仪调平触探主机并调正贯人轴线，目测水平装置，测量结果应符合5243的要求。62动力触探仪621探头用外径千分尺、游标卡尺和万能角度尺分别测量探头的直径、长度、锥角，测量结果应

20、符合531的要求。622探杆6221用外径千分尺、游标卡尺分别测量动力触探仪探杆及接头、锤座等的直径，测量结果应符合5321、5323和5324的要求。6222用6123的试验方法检测探杆的同轴度误差，测量结果应符合5324的要求。6223用相应精度的衡器秤量锤座和导向杆的总质量，测量结果应符合5325的要求。6224其他要求的试验方法同61216123。623击锤用相应精度的衡器秤量动力触探仪击锤的质量，测量结果应符合5331的要求。63工作环境参照GBT 9359-2001第6章和第7章的规定进行，测量结果应满足511的要求。64外观用目测鉴别产品的表面和外观，目测结果应符合513的要求。

21、7检验规则71 出厂检验711批量生产的触探仪，应逐台进行出厂检验，出厂检验的项目和检验类别按表7的规定。712抽检按每批产品数量的10随机抽样进行检验，每批最少应不少于3台。若产品数量少于3台，则应全检。GBT 1 2745-2007表7出厂检验的项目和检验类别检验项目 技术要求 试验方法 检验类别外观 513 64 全检5211 61 115212521 3 全检6112探头 521452155217521iI 61工_36L17全检531 62152215224 612 16124探杆 抽检53215325 62216224击锤 5331 6，23 抽检量测仪器 523 613 全检52

22、41 61-41触探主机 5242 6142 抽检5 243 6143713抽检项目如不符合标准，应进行加倍抽检；若仍有不合格，则应全检。714静力触探仪应逐台进行出厂前的传感器率定，经过率定的传感器应附传感器率定表。715探头试验后半年如仍未能出厂，则按6111重新试验，试验结果应符合5211的要求。716每台触探仪检验合格后，应签发产品检验合格证后方可出厂。72型式检验721触探仪有下列情况之一时，应进行型式检验：新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；正式生产时，定期或积累一定产量后，应周期性进行一次检验；产品长期停产后又恢复生

23、产时；出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。722型式检验应按本标准规定的全部试验项目进行全性能检验。723型式检验的样品，应从经出厂检验合格的产品中随机抽取3台。若产品总数少于3台，则应全部检验。724试验结果评定：在型式检验中有两台以上(包括两台)不合格时。则判该批产品不合格。有一台不合格时。则应加倍抽取该产品进行扩大抽样检验。仍有不合格时，则判该批产品为不合格；若加倍抽样产品全部合格，则该批产品应判为合格。725经过型式检验的仪器样机，需要更换易损件，并经出厂检验合格后方能出厂。loGBT 1274520078标志、使用说明书、传感器率定表8

24、1标志811产品标志8111触探仪探头应在其显著部位注明产品编号等内容。8112触探仪探杆、击锤应在其显著部位注明产品编号及主要参数。8113触探仪量测仪器、触探主机应在其显著部位注有铭牌，并清晰标明以下内容：产品名称、型号；生产厂家、详细地址及商标；出厂编号及日期；主要参数。812包装标志触探仪的外包装箱的表面应标志以下内容：产品名称、型号、件数；箱体尺寸：长(ram)高(ram)宽(ram)；箱体净重或毛重(kg)；到站(港)及收货单位；发站(港)及发货单位；运输作业安全标志。82使用说明书触探仪的使用说明书应满足GB 99691的规定。83传感器率定表触探仪的传感器率定表应清晰注明以下内

25、容：线性度；重复性；滞后；传感器系数；额定输出；分辨力。9包装、运输、贮存91包装911包装箱应坚实可靠。912触探仪应按照触探机主机、探杆、探头、击锤和量测仪器等的尺寸及形状的需要分别包装。913对易锈蚀的外部零部件应涂防锈油防护。914包装时，周围环境及包装箱内应清洁、干燥。915随同触探仪装箱的技术文件应有装箱单、产品合格证、传感器率定表、使用说明书等。92运输包装好的触探仪应能适应各种运输方式。93贮存931触探仪应贮存在干燥、通风、防晒和无化学物质侵蚀的环境中。932触探仪应能在一4060C温度范围内贮存。GBT 12745-2007附录A(资料性附录)便携式触探仪的主要技术参数A1

26、组成便携式触探仪可分为机械式和电子式两种。主要由探头、量测仪器、百分表(或刻度杆)、螺旋型弹簧等组成。A2探头规格便携式触探仪探头的常见规格见表A1。表A1 使携式触探仪探头的常见规格锥角 锥高c=30。 o8、1194、1754、3o等60。 1299、3o等A3探杆规格便携式触探仪探杆长度的常见规格有25 CN、30 crn，在实际触探中，可根据需要将探杆进行连接，一般最长可达15m。注：便携式触探仪探头与探杆的规格，在实际应用中种类比较繁多本标准只给出了其中的一些相对比较常见的规格数据。A4主要技术参数12贯人阻力上、下限：0 N100 N。精度：小于等于满量程的025。最大贯入深度：25 cm1，5 m。