《水運(yùn)工程動(dòng)力觸探儀》編制說(shuō)明

一、任務(wù)來(lái)源

本規(guī)程是依據(jù)《交通運(yùn)輸部關(guān)于下達(dá)2016年交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃的通知》交科技

函【2018】235號(hào)，立項(xiàng)進(jìn)行編制的。計(jì)劃號(hào)：JJG2018-8。本規(guī)程主要由交通運(yùn)輸部

天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。

二、編制背景

動(dòng)力觸探儀是動(dòng)力觸探試驗(yàn)方法中確定地基承載力的試驗(yàn)器具，用于判定一般黏性

土、砂類土、碎石類土、極軟巖層的物理力學(xué)特性。動(dòng)力觸探儀由穿心錘、鋼砧與錘墊、

觸探桿、圓錐探頭、導(dǎo)向桿組成。按試驗(yàn)類型分為輕型動(dòng)力觸探儀、重型動(dòng)力觸探儀、

超重動(dòng)力觸探儀三種。

動(dòng)力觸探儀廣泛應(yīng)用于交通、市政等涉及鋼筋結(jié)構(gòu)建筑的各個(gè)領(lǐng)域，被列于《水運(yùn)

工程試驗(yàn)檢測(cè)儀器設(shè)備計(jì)量管理目錄》中，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局曾發(fā)布《土工試

驗(yàn)儀器觸探儀》（GB/T12745-2007），然而缺少動(dòng)力觸探儀全國(guó)統(tǒng)一的計(jì)量檢定規(guī)程。

因此，有必要制定具有強(qiáng)制性的觸探儀的國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程，對(duì)動(dòng)力觸探儀的計(jì)量特性

提出通用要求，以解決目前存在的技術(shù)問(wèn)題，廣泛服務(wù)于相關(guān)行業(yè)的計(jì)量需要。

三、編制過(guò)程

為了規(guī)范觸探儀的檢定，確保檢測(cè)數(shù)值的準(zhǔn)確性和溯源性，特制訂此規(guī)程。

2018年5月，由交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所成立《水運(yùn)工程觸探儀》檢

定規(guī)程編寫組。

2018年05月~2018年07月，向國(guó)內(nèi)外觸探儀的研究單位、生產(chǎn)單位、使用單位

以廣泛搜集了有關(guān)資料，匯集了銷售企業(yè)、使用單位等關(guān)于產(chǎn)品應(yīng)用中的主要問(wèn)題及建

議與意見(jiàn)。收集了相關(guān)的國(guó)家檢定規(guī)程、行業(yè)規(guī)程等有關(guān)資料（見(jiàn)表1），在此基礎(chǔ)上

依據(jù)《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》（JJF1002-2010），結(jié)合水運(yùn)工程檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際

需求進(jìn)行了檢定規(guī)程的編制。本規(guī)程初稿完成后，以書面及座談形式征求了相關(guān)單位的

意見(jiàn)，其中發(fā)函12份，收回各單位、專家意見(jiàn)、建議共計(jì)7份?；睾庖?jiàn)對(duì)制訂內(nèi)容、

條款及擬增加的項(xiàng)目等提出了具有建設(shè)性的意見(jiàn)和建議，為規(guī)程的制定工作打下了良好

的基礎(chǔ)。

表3.1調(diào)研單位及部分參考標(biāo)準(zhǔn)匯總

調(diào)研單位

1

序號(hào)單位名稱備注

1江蘇省溧陽(yáng)市超源儀器廠

生產(chǎn)研究單位

2北京申濟(jì)儀器設(shè)備有限公司

3中交一航院工程檢測(cè)中心

4天津港灣工程檢測(cè)中心使用單位

5天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院

部分參考標(biāo)準(zhǔn)

序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱備注

淺層路面上使用的動(dòng)力圓

ASTMD6951M-09(2015)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

1錐觸探儀的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

2GB/T12745土工試驗(yàn)儀器觸探儀

3GB/T12746土工試驗(yàn)儀器貫入儀

4GB50021巖土工程勘察規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

5GBT50480冶金工業(yè)巖土勘察原位測(cè)試規(guī)范

6GB/T6587電子測(cè)量?jī)x器通用規(guī)范

7CECS04-88靜力觸探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

8JGJ79建筑地基處理技術(shù)規(guī)范

9JGJ94建筑樁基技術(shù)規(guī)范技術(shù)規(guī)范

10JGJ340建筑地基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范

11JJF1439靜力觸探儀校準(zhǔn)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

2019年4月完成了《水運(yùn)工程觸探儀》規(guī)程征求意見(jiàn)稿。

本規(guī)程主要起草人及其主要負(fù)責(zé)的工作情況見(jiàn)表3.2：

表3.2規(guī)程主要起草人及其主要工作

序號(hào)姓名單位職稱主要工作

負(fù)責(zé)起草規(guī)程（全文）主要技術(shù)內(nèi)

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

高術(shù)仙助理研究員容，提出并論證規(guī)程中重要性能指

1程科學(xué)研究所

標(biāo)要求，制定試驗(yàn)方法并實(shí)施驗(yàn)證

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

曹玉芬研究員對(duì)規(guī)程（全文）形式和內(nèi)容審核

2程科學(xué)研究所

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

竇春暉高工負(fù)責(zé)技術(shù)路線的制定

3程科學(xué)研究所

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

韓鴻勝高工負(fù)責(zé)起草編制說(shuō)明中試驗(yàn)論證部分

4程科學(xué)研究所

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工負(fù)責(zé)起草編制說(shuō)明中不確定度評(píng)定

張旭助理工程師

5程科學(xué)研究所部分

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

周振杰助理工程師負(fù)責(zé)規(guī)程文本的審核

6程科學(xué)研究所

2

四、編寫依據(jù)

根據(jù)此類產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)水平，內(nèi)容上以國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)為依據(jù)，規(guī)程中對(duì)動(dòng)力

觸探儀特征參數(shù)的規(guī)定，主要參考GB/T12745-2007《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》、JJG

058-2007土工擊實(shí)儀檢定規(guī)程；JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及其定義》、JJF1002-2010

《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》和JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)

成規(guī)程制定的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。

規(guī)程在編制的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：

a）協(xié)調(diào)性原則，與現(xiàn)行的法律法規(guī)協(xié)調(diào)一致；

b）適用性原則，儀器設(shè)備規(guī)程中技術(shù)指標(biāo)，需要符合當(dāng)前的技術(shù)水平，技術(shù)指標(biāo)

的確定需要符合當(dāng)前廠家所能達(dá)到的技術(shù)水平；

c）科學(xué)性原則，動(dòng)力觸探儀規(guī)程中關(guān)于儀器設(shè)備性能試驗(yàn)的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家

標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求；

d）溯源性原則，動(dòng)力觸探儀作為試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，屬于計(jì)量器具，因此該儀器檢測(cè)

方法，需要參考國(guó)家量值溯源系統(tǒng)表，以量值溯源鏈的完整以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。

五、編寫內(nèi)容

按照J(rèn)JF1002-2010《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》要求，本規(guī)程包括5個(gè)章節(jié)：1

范圍、2概述、3計(jì)量性能要求、4通用技術(shù)要求、5計(jì)量器具控制。

（一）概述

動(dòng)力觸探儀用于判定一般黏性土、砂類土、碎石類土、極軟巖層的物理力學(xué)特性。

動(dòng)力觸探儀由力穿心錘、鋼砧與錘墊、觸探桿、圓錐探頭、導(dǎo)向桿組成。按試驗(yàn)類型分

為輕型動(dòng)力觸探儀、重型動(dòng)力觸探儀、超重動(dòng)力觸探儀三種，見(jiàn)圖5.1。

3

11

2

2

3

3

（1）輕型動(dòng)力觸探儀（2）重型、超重型動(dòng)力觸探探頭

說(shuō)明：

1——穿心錘；

2——探桿；

3——圓錐探頭。

圖5.1動(dòng)力觸探儀結(jié)構(gòu)示意圖

經(jīng)過(guò)深入的分析《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》(GB/T12745-2007)和《公路水運(yùn)工程試

驗(yàn)檢測(cè)專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考試用書水運(yùn)結(jié)構(gòu)與地基》等資料，并廣泛調(diào)研動(dòng)力觸

探儀的生產(chǎn)廠家和使用單位，確定了示意圖，圖1中涵蓋了其主要部件組成。

（二）計(jì)量性能要求

本規(guī)程主要從電位測(cè)量示值誤差、分辨力、穩(wěn)定性等方面給出了相應(yīng)的要求。

1.動(dòng)力觸探儀-探頭參數(shù)

通過(guò)調(diào)研和咨詢溧陽(yáng)超源儀器廠等生產(chǎn)廠家，并參考《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》

（GB/T12745-2007）中4.2.2規(guī)格部分。同時(shí)交通運(yùn)輸部安全與質(zhì)量監(jiān)督管理司組織編

寫的《公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考試用書水運(yùn)結(jié)構(gòu)與地基》中第

十章第二節(jié)動(dòng)力觸探部分給出探頭直徑、高度和錐角的相關(guān)參數(shù)，由此確定了探頭的直

4

徑、高度和錐角要求。

（2）動(dòng)力觸探儀-落錘參數(shù)

通過(guò)調(diào)研和咨詢溧陽(yáng)超源儀器廠等生產(chǎn)廠家，并參考《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》

（GB/T12745-2007）中5.3.3擊錘部分。同時(shí)交通運(yùn)輸部安全與質(zhì)量監(jiān)督管理司組織編

寫的《公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考試用書水運(yùn)結(jié)構(gòu)與地基》中第

十章第二節(jié)動(dòng)力觸探部分給出落錘質(zhì)量的相關(guān)參數(shù)，由此確定了落錘質(zhì)量的要求。

（三）通用技術(shù)要求

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，專家討論及征求意見(jiàn)，本規(guī)程從外觀、整機(jī)結(jié)構(gòu)、主機(jī)性能等方面

給出了相應(yīng)的規(guī)定。

1.外觀

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，專家討論及征求意見(jiàn)，參考了《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》（GB/T

12745-2007）中5.1.3部分外觀要求。

2.銘牌

參考土工擊實(shí)儀檢定規(guī)程（JJG（交通）058——2004）中對(duì)于銘牌的檢定要求，本

規(guī)程中規(guī)定了動(dòng)力觸探儀應(yīng)有清晰的銘牌，標(biāo)有產(chǎn)品名稱、規(guī)格型號(hào)、產(chǎn)品編號(hào)、出廠

日期以及生產(chǎn)單位。

（四）計(jì)量器具控制

本規(guī)程對(duì)檢定條件、檢定項(xiàng)目、檢定方法、檢定結(jié)果的處理及檢定周期幾個(gè)方面進(jìn)

行了詳細(xì)的說(shuō)明。

1.檢定條件

（1）檢定環(huán)境條件

檢定環(huán)境條件的規(guī)定主要考慮溫度和濕度環(huán)境應(yīng)能保證觸探儀試驗(yàn)過(guò)程正常進(jìn)行。

參考通用卡尺檢定規(guī)程（JJF30-2017）中6.1中檢定時(shí)環(huán)境條件應(yīng)滿足：（20±5）℃；

相對(duì)濕度≤80%，同時(shí)參考數(shù)字指示秤檢定規(guī)程（JJG539-2016）中7.2.1部分起草本部

分內(nèi)容。檢定時(shí)環(huán)境為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境，所提指標(biāo)滿足具體要求。

（2）檢定裝置

①游標(biāo)卡尺：

根據(jù)《通用卡尺檢定規(guī)程》（JJG30-2012）中4.9部分對(duì)游標(biāo)卡尺規(guī)格的規(guī)定，由

于被測(cè)直徑約為74mm，選取最大測(cè)量范圍越大的游標(biāo)卡尺誤差越大，故本次試驗(yàn)中選

擇測(cè)量范圍上限為mm的一組，而分辨力為0.02mm的游標(biāo)卡尺的示值最大允許誤差為

5

±0.03mm，滿足對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的精度要求。綜上提出對(duì)于游標(biāo)卡尺的要求。

②萬(wàn)能角度尺：

根據(jù)《萬(wàn)能角度尺檢定規(guī)程》（JJG33-2002）中4.7部分對(duì)萬(wàn)能角度尺規(guī)格的規(guī)定，

提出對(duì)于萬(wàn)能角度尺的要求。

③高度卡尺：

根據(jù)《高度卡尺檢定規(guī)程》（JJG31-2011）中4.8部分對(duì)高度卡尺示值誤差的規(guī)定，

由于被測(cè)高度最大為74mm，選取最大測(cè)量范圍越大的高度卡尺誤差越大，故本次試驗(yàn)

中選擇測(cè)量范圍上限為300mm的一組，而分辨力為0.01mm的高度卡尺的示值最大允

許誤差為±0.04mm，滿足對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的精度要求。綜上提出對(duì)于高度卡尺的要求。

④電子秤：

根據(jù)《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》（JJG539-2012）中5.4部分對(duì)電子秤最大允許誤差

的規(guī)定，參考動(dòng)力觸探儀探頭質(zhì)量的要求，本試驗(yàn)采用了量程為150kg，感量為20g的

電子秤進(jìn)行測(cè)量。

2.檢定項(xiàng)目

動(dòng)力觸探儀檢定項(xiàng)目見(jiàn)表5.1。

表5.1檢定項(xiàng)目一覽表

檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查

外觀+++

銘牌+++

探頭直徑+++

探頭錐角+++

探頭高度+++

落錘質(zhì)量++-

注：凡需檢定的項(xiàng)目用“+”表示，不需檢定的項(xiàng)目用“-”表示。

檢定項(xiàng)目的確定主要遵循近期已發(fā)布交通運(yùn)輸部部門計(jì)量檢定規(guī)程中水運(yùn)工程檢

測(cè)設(shè)備計(jì)量檢定規(guī)程的“檢定項(xiàng)目”的編寫方式。產(chǎn)生影響使用的外觀會(huì)直接導(dǎo)致儀器

性能出現(xiàn)問(wèn)題，因此使用中必須檢查外觀是否符合規(guī)定。銘牌是確認(rèn)儀器信息的重要憑

證，因此使用中需要對(duì)動(dòng)力觸探儀的銘牌進(jìn)行檢查。動(dòng)力觸探儀探頭直徑、錐角和高度

是檢定中的核心項(xiàng)目，直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此也應(yīng)該在使用中檢查其是否在

范圍之內(nèi)。動(dòng)力觸探儀的落錘質(zhì)量較為穩(wěn)定，無(wú)需在每次使用時(shí)再做檢查。

6

3.檢定方法

①探頭直徑

根據(jù)探頭直徑的技術(shù)參數(shù)要求，被測(cè)動(dòng)力觸探儀最大的直徑為74mm，一般300mm

游標(biāo)卡尺的刀口內(nèi)量爪，一般大于4mm，所以可以用游標(biāo)卡尺直接進(jìn)行測(cè)量。參考《土

工試驗(yàn)儀器觸探儀》（GB/T12745-2007）中對(duì)于動(dòng)力觸探儀尺寸的試驗(yàn)方法，確定了

探頭直徑的檢定方法。

②探頭錐角

探頭錐角的試驗(yàn)方法確定主要是參考《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》（GB/T12745-2007），

主要使用萬(wàn)能角度尺進(jìn)行測(cè)量。但探頭的錐角是圓錐形，難以使用萬(wàn)能角度尺直接進(jìn)行

測(cè)量，因此需要借助卡規(guī)進(jìn)行標(biāo)定點(diǎn)的確定，將探頭圓錐體直徑最長(zhǎng)的兩點(diǎn)進(jìn)行確定后，

再使用萬(wàn)能角度尺卡住兩點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，可以使測(cè)量誤差減小。

③探頭高度

探頭高度的檢定方法的關(guān)鍵點(diǎn)在于保證探頭的底面與高度卡尺的底面處于同一平

面上，因此檢定方法中使用了巖石平板來(lái)保證平整度。

④落錘質(zhì)量

落錘質(zhì)量的檢定方法主要參考《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》（GB/T12745-2007）中對(duì)

于動(dòng)力觸探儀落錘質(zhì)量的試驗(yàn)方法，同時(shí)檢定前步驟參考JJG539-2016數(shù)字指示秤檢

定規(guī)程中7.5.2檢定前的準(zhǔn)備部分，本檢定規(guī)程使用的電子秤規(guī)定預(yù)熱時(shí)間為10min，

同時(shí)該電子秤不可旋轉(zhuǎn)，因此c步驟可省略，由此確定了落錘質(zhì)量的檢定方法。

4.檢定結(jié)果處理

檢定結(jié)果的處理是根據(jù)計(jì)量法的要求所有檢定項(xiàng)目都要依據(jù)檢定規(guī)程經(jīng)過(guò)檢定均

合格后才可發(fā)檢定證書。

5.檢定周期

檢定周期參考《土工擊實(shí)儀檢定規(guī)程》（JJG（交通）058-2004）中7.4.2的規(guī)定，

“擊實(shí)儀檢定周期一般不超過(guò)1年”，同時(shí)參考了《灌砂儀檢定規(guī)程》（JJG（交通）120-2015）

中的6.5檢定周期部分，“灌砂儀檢定周期一般為1年”，總結(jié)得到檢定周期的要求。

六、其他應(yīng)予說(shuō)明的事項(xiàng)

該規(guī)程在制定過(guò)程中不涉及專利。

7

七、附件

附件1

動(dòng)力觸探儀質(zhì)量測(cè)量量值溯源與傳遞框圖

上

一天津計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院

級(jí)砝碼

級(jí)

計(jì)M1

量

器

具

檢定/校準(zhǔn)

本

級(jí)

數(shù)字指示秤：

計(jì)

量程(0~150)kg；檢定精度20g

量

符合三級(jí)

器

具

檢定

工

作

計(jì)動(dòng)力觸探儀：質(zhì)量測(cè)量

量示值誤差：±2kg

器

具

圖7.1動(dòng)力觸探儀質(zhì)量測(cè)量量值溯源與傳遞框圖

8

動(dòng)力觸探儀長(zhǎng)度測(cè)量量值溯源與傳遞框圖

上

一天津計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院

級(jí)量塊

等

計(jì)4

量

器

具

檢定/校準(zhǔn)

本

級(jí)

游標(biāo)卡尺：

計(jì)

量程(0~300)mm；精度0.01mm

量

示值誤差：不超過(guò)±0.04mm

器

具

檢定

工

作

計(jì)動(dòng)力觸探儀：長(zhǎng)度測(cè)量

量示值誤差：±1mm

器

具

圖7.2動(dòng)力觸探儀長(zhǎng)度測(cè)量量值溯源與傳遞框圖

9

附件2

動(dòng)力觸探儀質(zhì)量示值誤差結(jié)果不確定度

1．?dāng)?shù)學(xué)模型

根據(jù)測(cè)量原理：由電子秤直接測(cè)量。

mmm

式中：m——示值誤差；

m——測(cè)量值的平均值；

m——標(biāo)準(zhǔn)器的示值。

2.示值誤差的方差公式及靈敏系數(shù):

22222

ucc(m)u(m)c(m)u(m)

其中：c2(m)=1c2(m)=1

222

ucu(m)u(m)

3．示值誤差的擴(kuò)展不確定度分析

不確定度的來(lái)源為：

(1)測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度

(2).標(biāo)準(zhǔn)氣體引起的不確定度

3.1．測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

用電子天平對(duì)動(dòng)力觸探錘質(zhì)量重復(fù)測(cè)量10次，測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

測(cè)量次數(shù)錘重(kg)

110.12

210.04

310.04

410.16

510.10

610.02

710.12

810.12

910.04

10

1010.12

平均值10.09

標(biāo)準(zhǔn)差0.048

按規(guī)程實(shí)際測(cè)試時(shí)測(cè)3次，所以

u1=0.048/=0.03g

標(biāo)準(zhǔn)器引起的不確定度

3.23

電子秤的最大允許誤差為±2e，半寬為e=1g，估計(jì)為均勻分布，k=3，

u2e/k0.58g

4．不確定度分量

不確定度分量見(jiàn)表。

誤差來(lái)源分布不確定度

測(cè)量重復(fù)性0.03g

標(biāo)準(zhǔn)器均勻0.58g

5．合成不確定度

22

ucu1u20.59g。

6．?dāng)U展不確定度

取擴(kuò)展因子k=2，U20.59=1.2g

11

動(dòng)力觸探儀落高示值結(jié)果不確定度

1測(cè)量方法

1.1環(huán)境條件

溫度26℃，相對(duì)濕度56%。

1.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

世達(dá)SATA鋼直尺。

1.3被測(cè)對(duì)象

動(dòng)力觸探儀

1.4測(cè)量過(guò)程

采用直接測(cè)量法，對(duì)動(dòng)力觸探儀落錘高度進(jìn)行測(cè)量。

2．?dāng)?shù)學(xué)模型的建立

根據(jù)測(cè)量原理：由鋼直尺與被測(cè)儀器直接比較測(cè)量。

HHH

式中：H———示值誤差；

H———測(cè)量值的平均值；

m———標(biāo)準(zhǔn)器的示值。

3．由被測(cè)設(shè)備的測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(Vx)

對(duì)被測(cè)動(dòng)力觸探儀：，在重復(fù)性條件下由世達(dá)SATA鋼直尺對(duì)動(dòng)力觸探錘落高重

復(fù)測(cè)量10次，測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

測(cè)量次數(shù)落高(cm)

150.1

250.8

350.5

450.5

550.6

650.5

750.2

850.8

12

950.6

1050.5

平均值50.5

標(biāo)準(zhǔn)差0.223

通常取兩次測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值作為測(cè)量結(jié)果，則平均值的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)差為：

u1=0.223/=0.13mm

．標(biāo)準(zhǔn)器引起的不確定度

43

鋼卷尺的最大允許誤差為±0.5mm，則

u2e/k0.530.29mm。

5．不確定度分量

不確定度分量見(jiàn)表。

誤差來(lái)源分布不確定度

測(cè)量重復(fù)性0.13mm

標(biāo)準(zhǔn)器均勻0.29mm

6．合成不確定度

上述各不確定度分量間沒(méi)有值得考慮的相關(guān)性，將上述不確定度分量按下式合成，

則成：

=+=0.29mm2+0.18mm2=0.32mm

7．?dāng)U展不確定度

取擴(kuò)展因子k=2，則有：

U=0.32mm×2=0.64mm

8測(cè)量不確定度報(bào)告

通過(guò)上述測(cè)量不確定度評(píng)定可知，擴(kuò)展不確定度由標(biāo)準(zhǔn)不確定度獲得，k=2。

標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

uc=0.32mm

擴(kuò)展不確定度：U=0.68mm（k=2）

13

附件3

試驗(yàn)報(bào)告

（一）、試驗(yàn)驗(yàn)證內(nèi)容

本規(guī)程中對(duì)于試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)環(huán)境及試驗(yàn)方法的編制依據(jù)主要來(lái)自于觸探儀設(shè)備生

產(chǎn)和使用單位調(diào)研結(jié)果和《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》（GB/T12745-2007）。本編制說(shuō)明

除對(duì)工作原理進(jìn)行說(shuō)明外，將對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證：

（1）試驗(yàn)設(shè)備；

（2）試驗(yàn)方法。

（二）、動(dòng)力觸探儀的工作原理

動(dòng)力觸探的錘擊能量（重錘重量與落距的乘積），一部分用于克服土對(duì)探頭的貫入

阻力，稱為有效能；另一部分消耗于錘與觸探桿的碰撞、探桿的彈性變形、克服探桿與

孔壁土的摩擦，以及觸探器貫人時(shí)地基土產(chǎn)生塑性變形所消耗能量、貫入時(shí)土的彈性變

形消耗的能量等。假設(shè)錘擊效率為η，有效錘擊能量可表示為ηMgH，則：

ηMgH=Rd·A·e

式中：

Rd——探頭單位貫入阻力；

e——每擊貫入度；

M——錘的質(zhì)量；

H——重錘落距；

g——重力加速度；

A——探頭截面積。

用貫人阻力Rd確定地基承載力時(shí)，多采用除以一個(gè)系數(shù)來(lái)估算。我國(guó)多采用貫入

一定深度的錘擊數(shù)N63.5（擊/10cm）與土的力學(xué)指標(biāo)建立經(jīng)驗(yàn)相關(guān)關(guān)系來(lái)確定地基土

（三）、試驗(yàn)分析

本規(guī)程中關(guān)于主要技術(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)方法主要參考了《觸探測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》（JJF

1341-2012）中相應(yīng)的技術(shù)試驗(yàn)方法，開(kāi)展了關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)分析工作。

1.試驗(yàn)條件及校準(zhǔn)設(shè)備

環(huán)境溫度應(yīng)控制在(20±10)℃，相對(duì)濕度應(yīng)不大于95%。確保無(wú)影響銹蝕儀正常工

作的外電場(chǎng)、外磁場(chǎng)。校準(zhǔn)設(shè)備的技術(shù)要求參考本編制說(shuō)明中2.6部分。

14

（1）300mm高度卡尺；

圖7.3300mm高度卡尺

（2）游標(biāo)卡尺；

圖7.4游標(biāo)卡尺

圖7.5游標(biāo)卡尺檢定證書

（3）150kg電子秤；

15

圖7.6OHAUS150kg電子秤

圖7.7電子秤檢定證書

（4）360°萬(wàn)能角度尺；

圖7.8萬(wàn)能角度尺

16

2.試驗(yàn)方法

（1）探頭直徑

試驗(yàn)方法如下：

a)使用卡規(guī)將動(dòng)力觸探儀錐頭直徑最大處卡住，確定探頭直徑最大處的邊緣兩點(diǎn)，

用碳素筆進(jìn)行標(biāo)記；

b)使用游標(biāo)卡尺卡住探頭，記錄測(cè)量值，每120°測(cè)量一次，重復(fù)測(cè)量3次，計(jì)算其

算術(shù)平均值，按公式（1）計(jì)算探頭直徑誤差。

（1）

式中：?

?

——探頭直徑的3次測(cè)量算術(shù)平均值，mm；

d——探頭的標(biāo)稱直徑，mm。

（2）探頭錐角

試驗(yàn)方法如下：

a)使用卡規(guī)將動(dòng)力觸探儀的側(cè)面卡住，確定探頭的側(cè)面的直徑邊緣兩點(diǎn)，用碳素

筆進(jìn)行標(biāo)記；

b)將萬(wàn)能角度尺沿標(biāo)記兩點(diǎn)至錐角處卡住，記錄探頭錐角測(cè)量值，每120°測(cè)量一

次，重復(fù)測(cè)量3次，計(jì)算其算術(shù)平均值，按公式（2）計(jì)算探頭錐角誤差。

（2）

?

式中：

?

——探頭錐角的3次測(cè)量算術(shù)平均值，°；

α——探頭的標(biāo)稱錐角，°。

（3）探頭高度

試驗(yàn)方法如下：

a)將動(dòng)力觸探儀探頭錐角向上與高度卡尺平放在巖石平板上；

b)使用高度卡尺測(cè)量探頭底部到錐角的高度，記錄探頭高度測(cè)量值，每120°測(cè)量

一次，重復(fù)測(cè)量3次，計(jì)算其算術(shù)平均值，按公式（3）計(jì)算探頭高度誤差。

（3）

?

式中：

?

——探頭高度的3次測(cè)量算術(shù)平均值，mm；

h——探頭的標(biāo)稱高度，mm。。

（4）落錘質(zhì)量

使用電子秤對(duì)落錘質(zhì)量測(cè)量測(cè)量3次，計(jì)算其算術(shù)平均值，按公式（4）計(jì)算落錘

質(zhì)量誤差。

b)（4）

?

式中：

?

17

——落錘質(zhì)量的3次測(cè)量算術(shù)平均值，kg；

m——落錘的標(biāo)稱質(zhì)量，kg。

3.試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

選用輕型和重型動(dòng)力觸探儀作為實(shí)驗(yàn)儀器，其探頭直徑、錐角，落錘落距，探桿直

徑和落錘質(zhì)量數(shù)據(jù)如表4，5所示。

表4輕型動(dòng)力觸探儀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

檢定項(xiàng)目序號(hào)測(cè)量值平均值

140.42

探頭直徑

240.2840.33

（mm）

340.28

160°15′

探頭錐角

260°20′60°30′

（°）

360°55′

150.1

落錘落距

250.850.5

（cm）

350.5

125.10

探桿直徑

224.7825.94

（mm）

327.94

110.10

落錘質(zhì)量

210.0210.08

（kg）

310.12

表5重型動(dòng)力觸探儀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

檢定項(xiàng)目序號(hào)測(cè)量值平均值

探頭直徑174.22

74.41

（mm）

274.56

18

374.44

160°30′

探頭錐角

260°35′60°33′

（°）

360°35′

176.1

落錘落距

277.176.4

（cm）

376.1

148.52

探桿直徑

247.3847.82

（mm）

347.56

163.34

落錘質(zhì)量

263.2263.30

（kg）

363.34

有表4、5中的數(shù)據(jù)可知，被測(cè)輕型和重型動(dòng)力觸探儀的各項(xiàng)參數(shù)均符合本規(guī)程中

的技術(shù)要求。

4.技術(shù)經(jīng)濟(jì)認(rèn)證與預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果

觸探儀不僅應(yīng)用于水運(yùn)工程的巖土工程及水工建筑物，而且還廣泛應(yīng)用于公路工程、

水利工程、建筑工程、鐵路及橋梁工程中。該規(guī)程頒布后，將促進(jìn)觸探儀的生產(chǎn)、使用

與管理工作的完善，將規(guī)范該產(chǎn)品的生產(chǎn)市場(chǎng)，使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，具有間接的經(jīng)濟(jì)

效益和社會(huì)效益。

19

交通運(yùn)輸部部門計(jì)量檢定規(guī)程

水運(yùn)工程動(dòng)力觸探儀

（征求意見(jiàn)稿）

編制說(shuō)明

規(guī)程編寫組

2019年7月

一、任務(wù)來(lái)源

本規(guī)程是依據(jù)《交通運(yùn)輸部關(guān)于下達(dá)2016年交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃的通知》交科技

函【2018】235號(hào)，立項(xiàng)進(jìn)行編制的。計(jì)劃號(hào)：JJG2018-8。本規(guī)程主要由交通運(yùn)輸部

天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。

二、編制背景

動(dòng)力觸探儀是動(dòng)力觸探試驗(yàn)方法中確定地基承載力的試驗(yàn)器具，用于判定一般黏性

土、砂類土、碎石類土、極軟巖層的物理力學(xué)特性。動(dòng)力觸探儀由穿心錘、鋼砧與錘墊、

觸探桿、圓錐探頭、導(dǎo)向桿組成。按試驗(yàn)類型分為輕型動(dòng)力觸探儀、重型動(dòng)力觸探儀、

超重動(dòng)力觸探儀三種。

動(dòng)力觸探儀廣泛應(yīng)用于交通、市政等涉及鋼筋結(jié)構(gòu)建筑的各個(gè)領(lǐng)域，被列于《水運(yùn)

工程試驗(yàn)檢測(cè)儀器設(shè)備計(jì)量管理目錄》中，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局曾發(fā)布《土工試

驗(yàn)儀器觸探儀》（GB/T12745-2007），然而缺少動(dòng)力觸探儀全國(guó)統(tǒng)一的計(jì)量檢定規(guī)程。

因此，有必要制定具有強(qiáng)制性的觸探儀的國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程，對(duì)動(dòng)力觸探儀的計(jì)量特性

提出通用要求，以解決目前存在的技術(shù)問(wèn)題，廣泛服務(wù)于相關(guān)行業(yè)的計(jì)量需要。

三、編制過(guò)程

為了規(guī)范觸探儀的檢定，確保檢測(cè)數(shù)值的準(zhǔn)確性和溯源性，特制訂此規(guī)程。

2018年5月，由交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所成立《水運(yùn)工程觸探儀》檢

定規(guī)程編寫組。

2018年05月~2018年07月，向國(guó)內(nèi)外觸探儀的研究單位、生產(chǎn)單位、使用單位

以廣泛搜集了有關(guān)資料，匯集了銷售企業(yè)、使用單位等關(guān)于產(chǎn)品應(yīng)用中的主要問(wèn)題及建

議與意見(jiàn)。收集了相關(guān)的國(guó)家檢定規(guī)程、行業(yè)規(guī)程等有關(guān)資料（見(jiàn)表1），在此基礎(chǔ)上

依據(jù)《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》（JJF1002-2010），結(jié)合水運(yùn)工程檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際

需求進(jìn)行了檢定規(guī)程的編制。本規(guī)程初稿完成后，以書面及座談形式征求了相關(guān)單位的

意見(jiàn)，其中發(fā)函12份，收回各單位、專家意見(jiàn)、建議共計(jì)7份?；睾庖?jiàn)對(duì)制訂內(nèi)容、

條款及擬增加的項(xiàng)目等提出了具有建設(shè)性的意見(jiàn)和建議，為規(guī)程的制定工作打下了良好

的基礎(chǔ)。

表3.1調(diào)研單位及部分參考標(biāo)準(zhǔn)匯總

調(diào)研單位

1

序號(hào)單位名稱備注

1江蘇省溧陽(yáng)市超源儀器廠

生產(chǎn)研究單位

2北京申濟(jì)儀器設(shè)備有限公司

3中交一航院工程檢測(cè)中心

4天津港灣工程檢測(cè)中心使用單位

5天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院

部分參考標(biāo)準(zhǔn)

序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱備注

淺層路面上使用的動(dòng)力圓

ASTMD6951M-09(2015)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

1錐觸探儀的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

2GB/T12745土工試驗(yàn)儀器觸探儀

3GB/T12746土工試驗(yàn)儀器貫入儀

4GB50021巖土工程勘察規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

5GBT50480冶金工業(yè)巖土勘察原位測(cè)試規(guī)范

6GB/T6587電子測(cè)量?jī)x器通用規(guī)范

7CECS04-88靜力觸探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

8JGJ79建筑地基處理技術(shù)規(guī)范

9JGJ94建筑樁基技術(shù)規(guī)范技術(shù)規(guī)范

10JGJ340建筑地基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范

11JJF1439靜力觸探儀校準(zhǔn)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

2019年4月完成了《水運(yùn)工程觸探儀》規(guī)程征求意見(jiàn)稿。

本規(guī)程主要起草人及其主要負(fù)責(zé)的工作情況見(jiàn)表3.2：

表3.2規(guī)程主要起草人及其主要工作

序號(hào)姓名單位職稱主要工作

負(fù)責(zé)起草規(guī)程（全文）主要技術(shù)內(nèi)

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

高術(shù)仙助理研究員容，提出并論證規(guī)程中重要性能指

1程科學(xué)研究所

標(biāo)要求，制定試驗(yàn)方法并實(shí)施驗(yàn)證

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

曹玉芬研究員對(duì)規(guī)程（全文）形式和內(nèi)容審核

2程科學(xué)研究所

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

竇春暉高工負(fù)責(zé)技術(shù)路線的制定

3程科學(xué)研究所

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

韓鴻勝高工負(fù)責(zé)起草編制說(shuō)明中試驗(yàn)論證部分

4程科學(xué)研究所

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工負(fù)責(zé)起草編制說(shuō)明中不確定度評(píng)定

張旭助理工程師

5程科學(xué)研究所部分

交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工

周振杰助理工程師負(fù)責(zé)規(guī)程文本的審核

6程科學(xué)研究所

2

四、編寫依據(jù)

根據(jù)此類產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)水平，內(nèi)容上以國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)為依據(jù)，規(guī)程中對(duì)動(dòng)力

觸探儀特征參數(shù)的規(guī)定，主要參考GB/T12745-2007《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》、JJG

058-2007土工擊實(shí)儀檢定規(guī)程；JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及其定義》、JJF1002-2010

《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》和JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)

成規(guī)程制定的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。

規(guī)程在編制的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：

a）協(xié)調(diào)性原則，與現(xiàn)行的法律法規(guī)協(xié)調(diào)一致；

b）適用性原則，儀器設(shè)備規(guī)程中技術(shù)指標(biāo)，需要符合當(dāng)前的技術(shù)水平，技術(shù)指標(biāo)

的確定需要符合當(dāng)前廠家所能達(dá)到的技術(shù)水平；

c）科學(xué)性原則，動(dòng)力觸探儀規(guī)程中關(guān)于儀器設(shè)備性能試驗(yàn)的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家

標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求；

d）溯源性原則，動(dòng)力觸探儀作為試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，屬于計(jì)量器具，因此該儀器檢測(cè)

方法，需要參考國(guó)家量值溯源系統(tǒng)表，以量值溯源鏈的完整以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。

五、編寫內(nèi)容

按照J(rèn)JF1002-2010《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》要求，本規(guī)程包括5個(gè)章節(jié)：1

范圍、2概述、3計(jì)量性能要求、4通用技術(shù)要求、5計(jì)量器具控制。

（一）概述

動(dòng)力觸探儀用于判定一般黏性土、砂類土、碎石類土、極軟巖層的物理力學(xué)特性。

動(dòng)力觸探儀由力穿心錘、鋼砧與錘墊、觸探桿、圓錐探頭、導(dǎo)向桿組成。按試驗(yàn)類型分

為輕型動(dòng)力觸探儀、重型動(dòng)力觸探儀、超重動(dòng)力觸探儀三種，見(jiàn)圖5.1。

3

11

2

2

3

3

（1）輕型動(dòng)力觸探儀（2）重型、超重型動(dòng)力觸探探頭

說(shuō)明：

1——穿心錘；

2——探桿；

3——圓錐探頭。

圖5.1動(dòng)力觸探儀結(jié)構(gòu)示意圖

經(jīng)過(guò)深入的分析《土工試驗(yàn)儀器觸探儀》(GB/T12745-2007)和《公路水運(yùn)工程試

驗(yàn)檢測(cè)專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考試用書水運(yùn)結(jié)構(gòu)與地基》等資料，并廣泛調(diào)研動(dòng)力觸

探儀的生產(chǎn)廠家和使用單位，確定了示意圖，圖1中涵蓋了其主要部件組成。

（二）計(jì)量性能要求

本規(guī)程主要從電位測(cè)量示值誤差、分辨力、穩(wěn)定性等方面給出了相應(yīng)的要求。

1.動(dòng)力觸探儀-探頭參數(shù)

通過(guò)調(diào)研和咨詢溧陽(yáng)超源儀器廠等生產(chǎn)廠家，并參考《土工試驗(yàn)儀器