岩土工程勘察 第七章 静力触探试验
静力触探
Cu=0.071qc+1.28
Qc<700kPa
同济大学
Cu=0.039qc+2.7
Qc<800kPa
铁道部
Cu=0.0308ps+4.0
Ps=100 ～ 1500kPa 新 .0696ps-2.7
Ps=300～1200饱和软 粘土
武汉静探联合组
Cu=0.1qc
Ψ=0纯粘土
Qu = α b q cb Ab + U P ∑ f si l i β f
i =1
−
n
确定地基土承载力基本值f 用ps(kPa)或qc值(kPa)确定地基土承载力基本值 o (kPa) 或 确定地基土承载力基本值
实用公式
f0
适用条件 上海硬壳层 上海淤泥质粘性土 上海灰色粘性土 上海粉土 1500≦ 一般粘性土 1500≦ps≦6000 淤泥质土、一般粘性土、 淤泥质土、一般粘性土、老粘土 300≦ 300≦ps≦6000 淤泥质土、 300≦ 淤泥质土、一般粘性土 300≦ps≦3000 老粘性土 中、粗砂 粉、细砂 3000≦ 3000≦ps≦6000 1000≦ 1000≦ps≦10000 1000≦ps≦15000 1000≦
软 土 ， 0.3≦ps<5 软 土 ， 0.3≦ps<3 老粘性土
Es
和 变 形 模 量
3≦ps<6 ps<1.6 建设部综勘院 ps>4
软土，一般粘性土 粉土
Eo
2）砂土 砂土的压缩模量E、变形模量E0和初始切线模量Ei与静力触 探的锥尖阻力qc和贯入阻力qs均有一定的关系。如我国铁道 部《静力触探技术规则》提出估算砂土Es的经验值见下表
摩阻比-深度（Rfh）关系曲线
《岩土工程勘察安全规范》GB50585-2010中华人民共和国标准(精)
国标《岩土工程勘察安全规范》编写组
勘察单位应为从业人员提供劳动作业所需的劳动 保护用品和防护措施，包括安全生产费用、作业 条件、生产工艺和设备、健康检查和保险等。规 定勘察单位应对本单位生产过程中的危险源进行 辨识和建档，并针对生产过程中存在的危险源制 定相应的安全生产管理制度和事故应急救援预案。 事故应急救援预案的内容应定期组织演练，不能 流于形式。同时还对勘察单位安全生产检查制度， 分包单位和勘察项目的安全生产管理做出详细的 规定。。要求勘察单位应对安全生产伤亡事故和 职业病状况进行统计、报告和处理；不能
当原位测试与检测作业涉及到其它专业如勘探作业和桩工机械时要求其安全生产应遵如勘探作业和桩工机械时要求其安全生产应遵守相关专业现行国家标准的有关规定守相关专业现行国家标准的有关规定第第8282原位测试一节中由于原位测试方法很多原位测试一节中由于原位测试方法很多规范仅针对常用的规范仅针对常用的66种原位测试方法标准贯入试种原位测试方法标准贯入试验动力触探试验静力触探试验十字板剪切验动力触探试验静力触探试验十字板剪切试验旁压试验和扁铲侧胀试验根据其作业流试验旁压试验和扁铲侧胀试验根据其作业流程中关键作业节点存在的不安全因素制定了程中关键作业节点存在的不安全因素制定了国标岩土工程勘察安全规范编写组相应的安全作业规定最大限度防范作业过程中相应的安全作业规定最大限度防范作业过程中安全生产事故发生
国标《岩土工程勘察安全规范》编写组
征求意见稿——第3章 勘察生产安全管理体系和 劳动保护，分为3节，3.1 一般规定3.2 勘察安全 生产管理体系3．3勘察作业劳动保护。专家审查 会建议修改为基本规定。
国标《岩土工程勘察安全规范》编写组
第4章 工程地质测绘与调查
静力触探
静力触探（Cone Penetration Test）是用静力将探头以一定的速率压入土中，利用探头内的力传感器，通过电子量测仪器将探头受到的贯入阻力记录下来。
由于贯入阻力的大小与土层的性质有关，因此通过贯入阻力的变化情况，可以达到了解土层的工程性质的目的。
《岩土工程勘察规范》）（GB50021-2001)规定：静力触探试验适用于软土、一般黏性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。
静力触探可根据工程需要采用单桥探头、双桥探头或带孔隙水压力量测的单、双桥探头，可测定比贯入阻力（Ps）、锥尖阻力（qc）、侧壁阻力（fs）和贯入时的孔隙水压力（ｕ）一、试验前的准备工作试验前的准备工作有：1）设置反力装置（或利用车装重量）。
2）安装好压人和量测设备，并用水准尺将底板调平。
3）检查电源电压是否符合要求。
4）检查仪表是否正常。
5）检查探头外套筒及锥头的活动情况，并接通仪器，利用电阻档调节度盘指如调节比较灵活，说明探头正常。
二、现场试验现场试验步骤如下：1）将仪表与探头接通电源，打开仪表和稳压电源开关，使仪器预热15min。
2）根据土层软硬情况，确定工作电压，由于记录纸幅宽有限，所选择的工作电压，应使其曲线不会超过记录纸的幅宽范围。
将笔头调零，并在记录纸的开头写明孔号、探头号、标定系数、工作电压及日期。
3）先压入0.5m，稍停后提升10cm，使探头与地温相适应，将笔头重新调零以后每3~5m，要提升5~10cm，以检查记录笔回零情况。
4）贯入速度控制在0.5~ 1.0m/min。
5）接卸钻杆时，切勿使入土钻杆转动，以防止接头处电缆被扭断，同时应严防电缆受拉，以免拉断或破坏密封装置。
6）防止探头在阳光下暴晒，每结束一孔，应将探头锥头部分卸下，将泥沙擦洗干净，以保持顶柱及外套筒能自由活动。
三、静力触探试验的技术要求《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001)规定，静力触探试验的技术要求应符合下列规定：1）探头圆锥锥底底截面积应采用10cm2或15cm2，单桥探头侧壁高度应分别采用57mm或70mm，双桥探头侧壁面积应采用150~ 300cm2，锥尖锥角应为60o 。
静力触探在岩土工程勘察中的应用
静力触探在岩土工程勘察中的应用随着工程建设领域的不断发展，岩土工程勘察作为工程建设的基础环节之一，其重要性日益凸显。
静力触探作为岩土工程勘察中一种重要的原位测试方法，能够实现对土体原位特性的准确测定，为工程建设提供重要的基础数据。
本文将围绕静力触探在岩土工程勘察中的应用这一主题展开，阐述其基本原理、应用实例及前景展望。
岩土工程勘察主要指对工程建设场地及周围地区的岩土体进行勘察、研究与分析，为工程设计、施工等提供详实、可靠的岩土工程资料。
岩土工程勘察的重要性不言而喻，它关乎到工程的安全性、经济性和可行性。
在岩土工程勘察中，通常采用钻探、原位测试和室内试验等方法来获取岩土体的物理力学性质指标。
静力触探是一种原位测试方法，其主要原理是利用静压力将一个传感器刺入土体中，在传感器内部装有测量和记录刺入深度的装置。
在静力触探过程中，通过记录下不同深度下土体的电阻率、侧向压力和锥头阻力等参数，可以实现对土体变形特性的测定。
静力触探具有快速、准确、经济等优点，但其也存在一定的局限性，如受土体含水率、有机质含量等因素影响较大。
静力触探在岩土工程勘察中有着广泛的应用，以下列举几个典型的应用实例：软土地基勘察：在软土地基勘察中，静力触探是一种非常有效的原位测试方法。
通过静力触探可以快速测定软土的物理力学性质指标，如压缩性、剪切强度等，为地基处理方案的设计提供依据。
边坡稳定性分析：在边坡稳定性分析中，静力触探可以用来测定土壤的力学性质，如土壤的内聚力和摩擦角等，从而评估边坡的稳定性。
桩基检测：在桩基检测中，静力触探可以用来检测桩基承载力和桩身完整性。
通过静力触探可以获取桩侧土体对桩基的侧向阻力，从而判断桩基的承载能力。
同时，通过观察桩身贯入过程中的阻力变化，可以判断桩身的完整性。
地下水位及渗流监测：在地下水位及渗流监测中，静力触探可以测定土壤的含水率和渗透系数等参数，从而了解土壤的渗流特性，为防水设计和排水方案提供依据。
浅谈并探讨静力触探试验相关内容
浅谈并探讨静力触探试验相关内容0 前言静力触探是一种先进的原位测试技术，自1917 年在瑞士应用以来，至今已有87 年的历史。
所谓原位测试就是在土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、天然含水量以及天然应力状态下，测定土的工程力学指标。
其原理主要应用电阻率定律、电桥原理和材料弹性变形的虎克定律，即通过液压设备将安装有传感器的探头用静力压入土层中，同时通过探头上锥尖和侧壁各 2 组应变片将所受到的贯入阻力、摩擦力转化为电讯号传到计算机以曲线形式记录下来；以此来判断、分析地基土的物理力学指标。
[1]1 静力触探试验基本原理用静力将一个内部装有传感器的触探头匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受阻力自然也不一样，传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表记录下来。
再通过贯入阻力与土的工程地质性质之间的定性关系和系统相关关系，来达到取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等岩土工程勘察目的。
[2] 静力触探技术从产生到运用以来，经历过几次更新换代，目前已经形成了较为成熟的系统理论，主要有承载力理论、空穴扩张理论、应变路径理论等。
静力触探试验成为当前粘性软土地基岩土工程勘察技术中的首要选择，具有无可比拟的优势。
[4]刘彬[3]等人应用ABAQUS 软件建立D-P 模型，对静力触探贯入过程中周围土体应力及应变进行模拟分析，以内摩擦角φ=10°为了对有限元计算的结果进行了分析，得出：（1）在同一深度处，从探头中心向四周，距离椎体越远径向应力越小，在贯入过程中探头对周围土体扰动的影响范围有限；（2）轴向应力影响的范围比径向更小；（3）位移最大的位置靠近探杆并向四周快速减小，至10 倍探杆半径时基本减小为零；（4）地表附近很小范围内，土体有向上的位移即土体有隆起，之后向下位移逐渐增大，在探头附近达到最大。
μr的最大值位于探杆和锥尖周围等。
2 静力触探试验目的静力触探主要适用于粘性土、粉性土、砂性土。
静力触探在岩土工程勘察中的应用
静力触探在岩土工程勘察中的应用发布时间：2021-11-19T08:04:37.817Z 来源：《建筑实践》2021年第20期作者：马招[导读] 社会经济的快速发展在很大程度上提高了我国的实际建设能力马招昆明市建筑设计研究院股份有限公司云南昆明 650228摘要：社会经济的快速发展在很大程度上提高了我国的实际建设能力，为建筑行业的发展提供了新的方向，被应用于建筑工程中的新技术越来越多，在工程勘探环节，静力触探技术的应用得到了各界人士的高度认可。
本次研究详细的分析了静力触探技术在岩土工程勘察过程中的具体应用情况。
关键词：静力触探；岩土工程；勘察技术建筑工程建设施工的过程中，前期勘察是极其重要的一个环节，在进行前期勘查过程中，传统的勘察技术为勘探技术，但是随着我国科学技术的高速发展，勘察技术也得到了革新，静力触探技术被广泛的应用在了建筑工程项目勘察过程中。
此种技术的应用有效的提高了整个工程的整体稳定性，避免了一些安全事故的发生，为整个工程的施工图纸设计提供了重要的数据支持。
目前，的勘察技术已经无法适应现代化建筑工程的施工需求，静力触探技术的应用为我国建筑行业的发展提供了新的方向。
1静力触探技术概述静力触探技术实际上是一种测试手段，随着我国科学技术的不断发展，目前被广泛的应用在了建筑工程项目前期勘探工作中。
与传统的勘探技术相比较，静力触探技术得到的结果更加准确，相比较而言，效率更高，更加经济。
不但能够对土体进行勘探，并且在此过程中还不会对涂层造成任何形式的损伤，得到的数据更加真实，尤其能够对所测区域土层的数据进行连续记录，结果准确度更高。
这种技术应用起来也比较方便，地质勘查人员只需要抽取少量的土质样品就能够得到较为准确的结果，勘探周期明显缩短。
但是在具体的应用中，静力触探技术也存在着一些缺点，其适用范围比较有限，一般在承载性一般的土层中应用的比较多，对一些地质比较坚硬的岩土层中，并不适用。
由于我国建筑工程项目中，高层及超高层建筑项目逐渐增多，因此大多数都需要进行深基坑施工，这样一来，静力触探技术也就无法满足施工的具体需求，为了保证勘察结果的准确性，需要将此种技术与其他勘探技术结合使用，导致施工成本增加。
第七章静力触探试验.
N 63,5 N 63,5
注：如在地下水位以下，则应采用经过地下水位校正后的锤击数
对地下水位以下的中、粗、砾砂、圆砾、卵 石，上述锤击数还要经过进一步校正，其计算公 式如下：
N 63,5 1.1N 63,5 1.0
重型动力触探试验触探杆长度校正系数
评价地基土的承载力
单桥探头的圆锥底面积 15cm2，底部带7cm高的 滑套，锥角60°。
根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单 桩竖向极限承载力标准值时，如无当地经验，可按下 式计算：
Quk Qsk Qpk u qsik li psk Ap
当 p sk 1 p sk 2 时 当
p sk 1 psk 2 时
通过一定的机械装置，用准静力将标准规格的金 属探头垂直均匀地压入土层中，同时利用传感器或机 械量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，并根据测 得的阻力情况来分析判断土层的物理力学性质。
（3）试验设备
静力触探试验系统组成： ① 探头； ② 贯入装置； ③ 量测系统。
探头 静力触探探头规格
岩土工程勘察规范
psk psk 2
1 p sk ( p sk 1 p sk 2 ) 2
式中
Qsk 、 Q pk ——分别为总极限侧阻力标准值和总极限端阻力标准值；
u ——桩身周长；
q sik ——用静力触探比贯入阻力值估算的桩周第 i 层土的极限侧阻力； li ——桩周第 i 层土的厚度；
——桩端阻力修正系数，可按表 5.3.3-1 取值；
双桥探头测试结果划分土层类别
评价地基土的强度参数 A 估算饱和黏性土的不排水抗剪强度
qc 0 Cu NK
锥头系数
岩土工程施工勘察原位测试标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验操作规程及试验要点
岩土工程勘察原位测试标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验现场操作规程一、标准贯入试验1. 先用钻具钻至试验土层标高以上 0.15m 处，去除残土。
清孔时应防止试验土层受到扰动。
当在地下水位以下的土层发展试验时，应使孔水位高于地下水位，以免浮现涌砂和坍孔。
必要时应下套管或者用泥浆护臂。
2. 贯入应拧紧钻杆接头，将贯入器放入孔，防止冲击孔底，注意保持贯入器、钻杆、导向杆联接后的垂直度。
孔口宜加导向器，以保证穿心锤中心施力。
注：贯入器放入孔，测定其深度，要求残土厚度不大于0.1m。
3. 采用自动落锤法，将贯入器以每分钟 15~30 击打入土中 0.15m 后，开场记录每打入 0.10m 的锤击数，累计 0.30m 的锤击数为标准贯入击数 N，并记录贯入深度与试验情况。
假设遇密实土层，贯入 0.3 吗锤击数超过 50 击时，不应强行打入，记录 50 击的贯入深度。
4. 旋转钻杆，然后提出贯入器，取贯入器中的土样发展鉴别、描述、记录，并量测其长度。
将需要保存的土样子细包装、编号，以备试验之用。
5. 重复以上步骤，发展下一深度的贯入试验，直到所需深度。
二、静力触探试验1. 平整实验场地，设置反力装置。
将触探主机对准孔位，调平机座〔用分度值为 1mm 的水准尺校准〕，并紧固在反力装置上。
2. 将已穿入探杆的传感器引线按要求接到量测仪器上，翻开电源开关，预热并调试到正常工作状态。
3. 贯入前应试压探头，检查顶柱、锥头、磨擦筒等部件工作是否正常。
当测孔隙压力时，应使孔压传感器透水面饱和。
正常后将连接探头的探杆插入导向器，调整垂直并紧固导向装置，必须保证探头垂直贯入土中。
启动动力设备并调整到正常工作状态。
4. 采用自动记录仪时，应安装深度转换装置，并检查卷纸机构运转是否正常；采用电阻应变仪或者数字测力仪时，应设置深度标尺。
5. 将探头按 1.2±0.3m/min 匀速贯入土中 0.5~1.0m 摆布〔冬季应超过冻结线〕，然后稍许提升，使探头传感器处于不受力状态，待探头温度与低温平衡后〔仪器零位根本稳定〕，将仪器调零或者记录初始读数，即可发展正常贯入。
静力触探试验在岩土工程勘察中的应用
静力触探试验在岩土工程勘察中的应用发布时间：2022-01-20T02:56:57.101Z 来源：《防护工程》2021年30期作者：肖爱兰[导读] 从而避免该项工作因各项基础信息不够准确而出现问题。
发挥静力触探试验优势和现实作用，满足岩土工程勘察要求。
江苏新亚勘测设计有限公司摘要：在开展岩土工程勘察时，必须保证各项试验信息和相关数据的准确性和全面性，由此则可以有效避免岩土工程勘察因基础信息不全而导致的问题，提升岩土工程勘察效果，为相应工程综合建设提供准确信息支持。
此外，为避免静力触探试验应用在岩土工程勘察当中时出现问题，必须按照岩土工程勘察要求和各项基础因素确定静力触探试验应用策略，降低岩土工程勘察中静力触探试验应用难度，推进岩土工程勘察良性开展。
关键词：静力触探试验；岩土工程勘察；数据库引言由于岩土工程勘察在实际开展过程中会受到土层分布不均和基础试验结果不准确而出现问题，基于此，必须在开展岩土工程勘察之前做好静力触探试验工作，确保有关部门可以在短时间内收集到与岩土工程现场和综合试验结果相关的信息，方便有关部门顺利开展岩土工程勘察工作，从而避免该项工作因各项基础信息不够准确而出现问题。
发挥静力触探试验优势和现实作用，满足岩土工程勘察要求。
1静力触探试验的作用1.1土层划分和土类判别从岩土工程勘察入手展开研究，明确将静力触探试验应用到岩土工程勘察不仅可以对区域范围内的土层进行有效划分，还能加强岩土工程范围内土壤类别判断力度，加强相关人员对岩土工程范围内土壤以及土层划分属性的了解，从而确定岩土工程勘察模式，严防岩土工程勘察出现问题。
同时，还可以利用静力触探试验做好各项数据信息分析工作，彰显各项数据信息在岩土工程勘察中应用价值，有效改善岩土工程勘察中各项问题。
同时还可以确定土层深度和名称，并在土层类划分条件下促使岩土工程勘察高效、稳步开展。
1.2提高工程地基承载力在开展岩土工程勘察时可能会因为地基承载力下降而出现问题，这就应借助静力触探试验以及数据信息对调整岩土工程勘察模式，严防岩土工程勘察出现问题，并在开展各项基础工作时提高区域范围内地基承载力，避免有关部门开展岩土工程勘察时出现地基塌陷和整体承载能力下降等问题。
静力触探试验在工程勘察技术中的实用意义
静力触探试验在工程勘察技术中的实用意义摘要：静力触探技术的发明和应用，对工程勘察业具有革命性的意义，以简单、快捷、经济、准确的特点成为岩土工程勘察重要的原位测试手段。
本文简述了静力触探技术的发展历史、试验原理及现今静力触探新技术和发展方向。
主要就以下方面进行探讨：岩土力学分层和岩土类别判定；估算地基承载力特征值及单桩承载力。
关键词：静力触探，工程勘察技术，应用1、静力触探的发展历史静力触探技术的雏形最早于1917年出现在瑞典铁路工程中，当时采用的是螺旋锥头式静力触探；1930年荷兰开始使用尖锥试验，国际上称为荷兰静力触探，方法较瑞典法更为直观，在业内影响较大。
但终究是一种机械式静力触探。
后由我国土力学、岩石力学专家陈宗基教授于1954年引入国内，但由于适用范围限制及使用经验缺乏最终放弃使用。
静力触探技术的革命性发展源于上世纪50年代末期电阻应变微米测试传感技术的出现。
随即产生革命性的新思路——设计一套力学电学传感装置，该装置贯入地层时直接感受土层的阻力变化，将物理阻力变化转化为电学信号变化，并接收、存储这种电学信号，再利用阻力值和电学信号的对应关系把电学信号的变化解读为阻力值的变化。
这就是最早发展革命性电测静力触探的概念设计。
我国于1962年开始经过两年多的奋力探索，于1964 年试制成功，并在建工系统内推广使用。
荷兰在1969年出版《1 gm_medelelingen》专辑（the dutchstatic penetration test with the adhesion jacket cone）时表示正在研制甚至接近成功的电测静力触探。
并于1970 年于美国土木工程学会SMFE 学报上发表了荷兰的CPT。
到1980年荷兰部长级代表团访问中国建筑科学研究院，参观了我国的CPT。
回国后撰写的访华报告中指出：中国的CPT发展比荷兰早5~6 年。
回顾历史，由原建工部综合勘察研究院研制成功，并由全国四十多个勘察、设计、科研单位齐心协力发展起来的一整套电测静探（CPT）的仪器、机具、方法与实用经验，是国际首创的新技术成就，这也坚定了我国深入发展 CPT的决心和信心。
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Rf
fs qc
孔压静力触探探头
贯入装置
加压装置：液压传动式、手摇链条式及电动丝杆式； 反力系统：地锚、重力堆载（物探车）。
量测装置
土层阻力量测是通过量测变形柱的变形计算； 变形柱的变形一般是通过应变片来测量。
（4）静力触探技术要求
触探头应匀速垂直压入土中，贯入速率为1.2m/min； 触探头的测力传感器连同仪器、电缆应进行定期标 定，室内探头标定测力传感器的非线性误差、重复性 误差、滞后误差、温度零漂、归零误差均应小于1%FS （full scale），现场试验归零误差应小于3% ，绝缘电 阻不小于500MΩ 深度记录误差不应大于触探深度的±1% ;
（5）试验成果及应用
动力触探 N H 曲线
按力学性质划分土层
绘制单孔触探锤击数N与H深度的关系曲线，再 结合地质资料对土层进行分层。
注意：采用多孔资料或与钻探及其他原位测试资料 进行综合分析。分析触探曲线时，同样应考虑到曲 线上的超前或滞后现象。
确定砂土、圆砾卵石孔隙比
根据重型动力触探的试验结果可确定砂土、圆 砾、卵石的孔隙比。
（1）试验目的
定性划分不同性质的土层；查明土洞、滑动面和 软硬土层分界面；检验评估地基土加固改良效果。 定量估算地基土层的物理力学参数，如确定砂土 孔隙比、相对密度等以及土的变形和强度的有关参 数，评定天然地基土的承载力和单桩承载力。
（2）试验原理
圆锥动力触探试验中，一般以打入土中一定距 离（贯入度）所需落锤次数（锤击数）来表示探头 在土层中贯入的难易程度。
双桥探头测试结果划分土层类别
评价地基土的强度参数
A 估算饱和黏性土的不排水抗剪强度
Cu
qc 0
NK
原位总得上覆压力
v0、 h0或 08
锥头系数
08
v0
2 h0
3
N K 对于灵敏性粘性土，Ladanyi 建议取5.5~8；
对于中软粘性土，Bagligh 建议取5~21； 对于超固结粘性土，Kjeskstad 建议取17±5。
国内有关单位估算黏性土压缩模量的经验公式
B 估算粘性土的变形模量 国内有关单位估算黏性土变形模量的经验公式表
C 估算砂土的压缩模量 我国铁道部《静力触探技术规则》
根据比贯入阻力估算砂土压缩模量对照表
D 估算砂土的变形模量 工程中常用的计算砂土变形模量的经验公式
评定地基土的承载力
预估单桩承载力
如桩端持力层为密实的砂土层，其比贯入阻力平均值 ps
超过 20MPa 时，则需乘以表 5.3.3-2 中系数 C 予以折减后，
再计算 psk 2 及 psk1 值；
——折减系数，按表 5.3.3-3 选用。
适用于粉土及砂土土层以上（或无
粉土及砂土土层地区）的黏性土
适用于地表 下6m范围内 适的用土于粉层土适土、用层粉于以 砂粉下、土的细及黏砂砂性及土土中砂
适用于地表下6m范围内的土层
评价饱和砂土、粉土的液化势
7.3 圆锥动力触探试验
利用一定的落锤能量，将一定尺寸、一定形状 的圆锥探头打入土中，根据打入的难易程度来评价 土的物理力学性质的一种原位测试方法。设备比较 简单，操作也很方便。此外由于冲击力比较大，所 以它的适用范围更加广泛，对于静力触探难以贯入 的碎石土层及密实砂层甚至较软的岩石也可应用。
li ——桩周第 i 层土的厚度；
——桩端阻力修正系数，可按表 5.3.3-1 取值；
psk ——桩端附近的静力触探比贯入阻力标准值（平均值）； Ap ——桩端面积；
psk1 ——桩端全截面以上 8 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值； psk2 ——桩端全截面以下 4 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值，
（2）上、下层贯入阻力相差一倍以上时，当由软土层 进入硬土层（或由硬土层进入软土层）时，取软土层 最后一个（或第一个）贯入阻力小值偏向硬土层10cm 处作为分层界线；
（3）上、下层贯入阻力变化不明显时，可结合 fs 和 Rf 的变化情况确定分层界线。
划分场地土的类别
① 以 Rf 和 ps（ 或 qc ）的值共同判别土的类别； ② 以 ps -h 曲线和曲线 qc-h 形态判别土的类别； ③ 以 Rf 和 qc-h 曲线形态综合判别土的类型。
S p 2.86 / N 63.5
再利用打桩公式，即可估算单桩承载力标准值Rk
对大型打桩机：
Rk
WH 9(0.15 Sp )
+ WH N 63.5
6000
对中型打桩机：
Rk
WH
WH
+
N 63.5
8(0.15 Sp ) 2250
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） 《高层建筑岩土工程勘察规范》
铁道部标准《静力触探技术规则》 《铁路桥涵设计规范》 《上海市地基基础设计规范》
单桥探头的圆锥底面积 15cm2，底部带7cm高的 滑套，锥角60°。
根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单 桩竖向极限承载力标准值时，如无当地经验，可按下 式计算：
（3）试验设备
圆锥动力触探试验系统组成： ① 探头； ② 穿心落锤； ③ 导向触探杆。
圆锥动力触探类型及设备规格
（4）圆锥动力触探技术要求
1. 应采用自动落锤装置以保持平稳下落。 2. 触探杆最大偏斜度不应超过2%，锤击贯入应保持 连续进行；同时应防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向 晃动，保持探杆垂直度；锤击速率宜为每分钟15~30 击；在砂土或碎石土中锤击速率可采用每分钟60击。 锤击贯入应连续进行，不能间断，因为间隙时间过 长，可能会使土（特别是黏性土）的摩阻力增大， 影响测试结果的准确性。 3. 每贯入1m，宜将探杆转动一圈半；当贯入深度超 过10m时，每贯入20cm宜转动探杆一次。
Quk Qsk Qpk u qsik li psk Ap
当 psk1 psk 2 时 当 psk1 psk 2 时
psk
1 2
(
psk1
psk 2 )
psk psk 2
式中 Qsk 、 Qpk ——分别为总极限侧阻力标准值和总极限端阻力标准值； u ——桩身周长； qsik ——用静力触探比贯入阻力值估算的桩周第 i 层土的极限侧阻力；
根据静力触探结果估算饱和黏性土不排水抗剪强度的经验公式表
评价地基土的强度参数 B 评价砂土的内摩擦角
我国铁道部《静力触探技术规则》提出用 ps估算 砂土的内摩擦角。
根据静力触探的比贯入阻力估算砂土的内摩擦角
评价地基土的变形参数 A 估算粘性土的压缩模量
Es qc
经验系数
计算黏性土压缩模量时不同土的经验系数取值
（3）试验设备
静力触探试验系统组成： ① 探头； ② 贯入装置； ③ 量测系统。
静力加压置
探 头
电 测
装
置
qsia qpa
静力触探试验
探头
静力触探探头规格
岩土工程勘察规范
定义：比贯入阻力
ps
P A
Ps反映锥尖阻力和侧壁摩擦力的综合效应
定义：锥尖阻力
qc
Qc A
定义：侧壁摩擦力
fs
Pf F
定义：摩阻比
优点： 连续、快速、准确，可以在现场直接得到各土
层的贯入阻力指标，从而能够了解土层在原始状态 下的有关物理力学参数。
（1）试验目的
划分土层； 评价地基土的承载力； 估算地基土层的物理力学参数； 选择桩基持力层、估算单桩承载力，判定沉桩的
可能性； 判定场地土层的液化势。
（2）试验原理
通过一定的机械装置，用准静力将标准规格的金 属探头垂直均匀地压入土层中，同时利用传感器或机 械量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，并根据测 得的阻力情况来分析判断土层的物理力学性质。
当贯入深度大于30m，或穿过厚层软土层再贯入硬 土层时，应防止孔斜或触探杆断裂，也可配置测斜探 头量测触探孔偏斜角，以修正土层界线深度。 孔压探头在贯入前，应在室内保证探头应变腔为已 排除气泡的液体所充满，并在现场保持探头应变腔的 饱和状态，直至探头进入地下水位以下土层。在孔压 静探试验中不得上提探头，以免出现真空负压，破坏 应变腔的饱和状态。 当进行孔压消散试验时，应量测停止贯入后不同时 间的孔压值，其计时间隔应由密而疏。试验过程中不 得松动探杆。
（5）试验成果及应用
单桥探头试验
ps h 曲线
双桥探头试验 qc h 曲线 f s h 曲线
R f h 曲线
另外对于孔压静力触探试验还可以得到：初始孔 压-深度曲线和孔压-时间对数曲线。
划分土层界限
土层分界线的确定必须考虑到试验时超前和滞后 的影响，其具体确定方法如下： （1）上、下层贯入阻力相差不大时，取超前深度和滞 后深度的中心位置，或中心偏向小阻力土层5-10cm处 作为分层界线；
范》规定，可用轻型圆锥动力触探（轻便触探）的结 果来确定黏性土地基及由黏性土和粉土组成的素填土 地基的承载力标准值。
轻型动力触探试验击数与地基承载力标准值对照表表
N10 N10 1.645
评价地基土的承载力 铁道部《动力触探技术规定》提出，可用重型
动力触探的锤击数评定各类地基土的承载力基本值。
4. 对轻型动力触探，当N10>100或贯入15cm锤击
数超过50时，可停止试验；对重型动力触探，当 连续三次时， N63.5>100可停止试验或改用超重型 动力触探。
5. 为了减少探杆与孔壁的接触，探杆直径应小于 探头直径。在砂土中探头直径与探杆直径之比应
大于1.3，在黏性土中这一比例可适当小些。 6. 由于地下水位对锤击数与土的物理性质（砂土 孔隙比等）有影响，因此应当记录地下水位埋深。
岩土工程勘察
7.2 静力触探试验
静力触探自1917年瑞典正式使用以来，迄今已有 余年历史。目前，该项测试技术在很多国家都被列入 国家技术规范中，并在世界范围内得到了广泛的应用。 静力触探试验主要适合于黏性土、粉土和中等密实度 以下的砂土等土质情况。由于目前尚无法提供足够大 的稳固压入反力，对于含较多碎石、砾石的土和很密 实的砂土一般不适合采用。此外总的测试深度不能超 过80m。