一种探铲及其用于传统民居地基土简易判定的方法

摘要

本发明公开了一种探铲及其用于传统民居地基土简易判定的方法，旨在解决现有的传统民居地基土勘察、检测不便，缺乏快速检测和判定地基土特性的有效工具和方法的技术问题。该探铲包括铲头和铲柄，铲柄包括配重杆、标准分节探杆、带刻度分节探杆和吊环，铲头、配重杆、标准分节探杆、带刻度分节探杆和吊环之间依次通过可拆卸的方式对应连接；探铲还包括设置于带刻度分节探杆下部的锤垫和活动套装于带刻度分节探杆上的落锤。本发明探铲结构简单，携带方便，使用发明探铲，可以对位置偏远、不便于大型勘察、施工机械进出的传统民居地基土进行简易判定，为传统民居的地基基础进行维修与加固做好准备。

说明书

技术领域

本发明涉及土木作业技术领域，具体涉及一种探铲及其用于传统民居地基土简易判定的方法。

背景技术

我国现存传统民居种类繁多，结构复杂，建设时大多缺乏规划、勘察、设计、选址，外加年代久远，经常出现结构不合理、地基产生较大不均匀沉降等问题，导致其安全性能不能满足要求。但是，在进行传统民居地基检测、维护和加固时，若不顾及场地土的地质条件就有可能会导致地基下沉加快、结构损伤加剧。所以，在进行传统民居地基维护作业之前，必须合理判断传统民居场地土的工程特性。同时又由于传统民居所处地区通常比较偏远，不便于大型勘察、施工机械进出，因此，急需一种简易且合理的方法用来快速判定传统民居场地土的工程性质。

发明内容

本发明旨在解决现有的传统民居地基土勘察、检测不便，缺乏快速检测和判定地基土特性的有效工具和方法的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种探铲，包括铲头和铲柄，所述铲柄包括配重杆、标准分节探杆、带刻度分节探杆和吊环，所述铲头、配重杆、标准分节探杆、带刻度分节探杆和吊环之间依次通过可拆卸的方式对应连接；所述探铲还包括设置于所述带刻度分节探杆下部的锤垫和活动套装于所述带刻度分节探杆上的落锤。

优选的，在所述铲柄上连接有一个或多个所述标准分节探杆。

优选的，所述铲头、配重杆、标准分节探杆、带刻度分节探杆和吊环之间分别通过螺纹丝扣对应连接。

优选的，所述铲头为泥沙铲头，所述铲头的底面形状为U型或带有缺口的圆形。

优选的，所述铲头的长度为300mm、底面直径为60mm。

优选的，所述配重杆为实心钢管，直径为20mm、长度为500mm；所述标准分节探杆为空心钢管，壁厚为2-4mm、直径为20mm、长度为500mm；所述带刻度分节探杆为空心钢管，壁厚为2-4mm、直径为20mm、长度为1000mm，其上的最小刻度为1mm。

优选的，所述锤垫为圆环形钢板，外径为200mm、内径为20mm、厚度为8～12mm；所述落锤为圆环形钢板，外径为300mm，内径为40mm、厚度为18.5mm。

优选的，所述锤垫与所述带刻度分节探杆通过角焊缝连接；所述锤垫的焊接位置距离所述带刻度分节探杆的底端300mm。

本发明还提供了一种使用上述探铲进行传统民居地基土简易判定的方法，包括下列步骤：

（1）前期准备：根据传统民居地基土现场情况合理选取孔位检测点；将所述探铲的铲头、配重杆、标准分节探杆和吊环依次进行连接；

（2）钻探取土：在步骤（1）选定的孔位检测点，用组装好的所述探铲进行探挖取土，通过增减标准分节探杆的数量控制探铲所探挖的土层深度；钻孔时保持铲柄垂直，并不断旋转铲头，使探孔保持为圆形；

（3）探铲标准贯入：所述探铲探挖至试验标高后，将所述带刻度分节探杆连接于最上端的标准分节探杆和吊环之间；抬高落锤使其距离锤垫的落距为500mm，使其自由下落，将探铲打入土层中200mm的锤击数记为标准贯入锤击数N_L；

（4）传统民居地基土简易评价：对探铲中取出的土样的土类、含水量、孔隙比进行鉴别，并根据土类和锤击数N_L，对比标准贯入试验锤击数N，对传统民居地基土的密实度及地基承载力作出简易判定。

优选的，该方法适用于砂土、粉土和粘性土的传统民居地基土。

采用上述技术方案的有益效果在于：

1.本发明探铲结构简单，携带方便，使用本发明探铲，可以对位置偏远、不便于大型勘察、施工机械进出的传统民居地基土进行简易判定，为传统民居的地基基础进行维修与加固做好准备。

2. 本发明探铲制作简单，可拆卸重复利用，造价较低，另外本发明使用方法步骤简单，可操作性强。

3.使用本发明探铲进行传统民居地基土简易判定的方法，钻探取土更加快捷、方便，探铲贯入省时省力，有利于对传统民居地基土进行快速、准确的取样和后续土样性质的判断。

附图说明

图1为本发明探铲的结构示意图；

图2为图1中铲头的结构示意图；

图3为图1中带刻度分节探杆的结构示意图；

图4为图1中锤垫与带刻度分节探杆的连接结构示意图；

图5为图1中锤垫的结构示意图；

图6为图1中落锤的结构示意图；

其中，1为铲头，2为配重杆，3为标准分节探杆，4为带刻度分节探杆，5为锤垫，6为落锤，7为吊环，8为螺纹丝扣，9为刻度，10为角焊缝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

实施例1：一种探铲，参见图1-图6，包括铲头1和铲柄，铲柄包括配重杆2、标准分节探杆3、带刻度分节探杆4和吊环7，铲头1、配重杆2、标准分节探杆3、带刻度分节探杆4和吊环7之间依次通过螺纹丝扣以可拆卸的方式对应连接。探铲还包括设置于带刻度分节探杆4下部的锤垫5和活动套装于带刻度分节探杆4上的落锤6。其中，配重杆2有一节，标准分节探杆3有多节，可通过增减标准分节探杆3的节数控制洛阳铲所探挖土层深度。带刻度分节探杆4有一节，其最小刻度为1mm。

铲头1的底面形状为带有缺口的圆形，铲头1的长度为300mm、底面直径为60mm。配重杆2为实心钢管，直径为20mm、长度为500mm；标准分节探杆3为空心钢管，壁厚为2-4mm、直径为20mm、长度为500mm；带刻度分节探杆4为空心钢管，壁厚为2-4mm、直径为20mm、长度为1000mm。锤垫5为圆环形钢板，外径为200mm、内径为20mm、厚度为10mm；落锤6为圆环形钢板，外径为300mm，内径为40mm、厚度为18.5mm。锤垫5与带刻度分节探杆4通过角焊缝10连接；锤垫5的焊接位置距离带刻度分节探杆4的底端300mm。

实施例2：一种使用实施例1探铲进行传统民居地基土简易判定的方法，包括下列步骤：

（1）前期准备：根据传统民居地基土现场情况合理选取孔位检测点；将探铲的铲头、配重杆、标准分节探杆和吊环依次进行连接。

（2）钻探取土：在步骤（1）选定的孔位检测点用组装好的探铲进行探挖取土，通过增减标准分节探杆的数量控制探铲所探挖的土层深度；钻孔时保持铲柄垂直，并不断旋转铲头，使探孔保持为圆形。当探孔较深时，可以在吊环上系绳索，可在不增加重量的前提下加大探挖深度。

（3）探铲标准贯入：探铲探挖至试验标高后，将带刻度分节探杆连接于最上端的标准分节探杆和吊环之间；抬高落锤使其距离锤垫的落距为500mm，使其自由下落，将探铲打入土层中200mm的锤击数记为标准贯入锤击数N_L。

（4）传统民居地基土简易评价：对探铲中取出的土样的土类、含水量、孔隙比进行鉴别，并根据土类和锤击数N_L，对比标准贯入试验锤击数N，对传统民居地基土的密实度及地基承载力作出简易判定。

以粘性土的传统民居地基土为例，取得土样后，根据锤击数N_L，并对比标准贯入试验锤击数N，即可通过下表1确定其地基承载力特征值f_ak：

其中，N_L1、N_L2、……、N_L11为标准贯入试验同条件下探铲标准贯入锤击数实测值，表中N与f_ak的取值依据为地方标准《河南省建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ41/138-2014）。

在以上实施例中所涉及的工具设备和操作方式如无特别说明，均为常规工具设备和操作方式。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。