双桥静力触探划分土类
六、静力触探试验
六、静力触探试验1. 试验的目的及意义通过静力触探试验，了解双桥经理处探探头的构造和标定方法，掌握试验的操作步骤及技术要求，处理试验数据得到地基土的锥尖阻力c q 、侧壁摩阻力s f 及摩阻比f R ，并对地基土进行分层及土类鉴别。
2. 试验的适用范围静力触探试验适应于软土、粘性上、粉土、砂类土和含有少量碎石的土层。
与传统的钻探方法相比，静力触探试验具有速度快、劳动强度低、清洁、经济等优点，而且可连续获得地层的强度和其他方面的信息。
不受取样扰动等人为因索的影响。
这对于地基土在竖向变化比较复杂，而用其他常规勘探试验手段能大密度取土或测试来査明土层变化；对于在饱和砂土、砂质粉土及高灵敏性软土中的钻探取样往往不易达到技术要求，或者无法取样的情况。
静力触探试验均具有它独特的优越性。
因此,在适宜于使用静力触探的地区，该技术普遍受到欢迎。
但是，静力射探试验中不能对上进行直接的观察、鉴别，而且不适用于含较多 碎石、砾石的土层和很密实的砂层。
3. 试验的基本原理静力触探试验是利用准静力以恒定的贯入速率将一定规格和形状的圆锥探头通过一系列探杆压入土中，同时测记贯入过程中探头所受到的阻力，根据测得的贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的现场试验方法。
静力触探试验所能获得的土层信息与探头的性能有很大的关系。
单桥探头测得圆锥所受土体总的阻力,即贯入比阻力s p ，双桥探头同时测得锥尖阻力c q 和侧壁摩阻力s f ，这些参数广泛用于桩基承载力设计中。
孔压探头是在双桥探头基础上增加了孔压测量传感器,因此测试过程中除了能够获得锥尖阻力c q 和侧壁摩阻力s f 之外，还可以获得孔压u ，并可在静止状态下在某一深度进行孔压消散试验，得到土层固结特性。
4. 试验仪器及制样工具静力触探试验设备主要包括探头、贯入主机、反力装置、探杆和记录仪组成.试验中采用设备如下：探头：多功能无绳静力触探探头,除了可以量测锥尖阻力和侧壁摩阻力外，还可以测得孔压、贯入深度和钻杆倾斜度；试验前需要在标定架上对静力触探探头进行标定，得到相应的标定系数。
双桥静力触探在软可塑土地区估算摩擦型、摩擦端承型单桩承载力的应用分析
双桥静力触探在软可塑土地区估算摩擦型、摩擦端承型单桩承载力的应用分析摘要：双桥静力触探在岩土工程勘察的应用非常广泛，其理论成果也相当成熟，对于岩土层划分，判定土类，估算土的塑性状态，或密实度、强度、压缩性、地基承载力、单桩承载力等。
本文结合工程实例对双桥静力触探试验成果在软可塑土地区估算单桩承载力方面的进行初步应用分析。
关键词：双桥静力触探、单桩承载力1.工作原理：1.1静力触探工作原理静力触探的工作原理：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实现一系列的转换，土的强度—土的阻力—传感器的应变—电阻的变化—电压的变化—电压的输出—最后由电子仪器放大和记录下来。
探头使用前均率定，已建立探头压力与电信号之间的关系。
1.2锥头阻力与土的强度关系四种模型普列特尔型梅耶霍夫型别列赞采夫型魏锡克型1.3影响因素1.3.1土的种类土的颗粒不同，孔隙大小不一致，固结历史不同，形成不同的排水条件，产生不同的剪切效果。
1.3.2贯入速度贯入速度过快，不同种类的土对剪切速度及剪切排水条件产生的应力应变反应速度不同。
如软可塑粘性土：颗粒较细，土颗粒间的孔隙较小，水主要为结合水，贯入速度过快，土的应力应变反应速度较慢。
砂土：土颗粒较粗，颗粒间的排水条件较好，探头的贯入反应速度较好，灵敏度较高。
1.3.2设备因素探头的直径太小，对土体形成“刺入效应”，也不宜取得好的试验数据。
1.混凝土预制静压桩工作原理：使用大功率压桩设备将设计长度的工程桩压入设计选取的土层，通过压力表反应土的阻力，达到工程设计目的,其工作机理与静力触探工作机理基本一致。
3工程概述3.1拟建物概况(8+1F～18F)住宅、地下室（-1F）组成的居住建筑群体。
3.2场地岩土工程地质条件第①层杂填土：松散状～稍密状，揭露层厚0.20～1.80米。
第②层粉质黏土（Q4al）：可塑状态。
，揭露层厚0.60～2.40米。
fak=90(kPa)第③层淤泥质粉质黏土（Q4al）：流塑。
关于双桥静力触探分层方法
双桥静力触探分层方法传统的单桥静力触探（简称单桥静探）只能测量比贯入阻力（Ps），数据单一、图形简单，在已有静探测试经验的简单场地能较好地满足工程需要，但对于岩土种类较多的复杂场地，单桥静探就具有较大的局限性。
而双桥静力触探（简称双桥静探）可以测量锥尖阻力（qc）和侧壁阻力（fs），还能求算出摩阻比（Rf），数据多元、图形丰富，相比单桥静探具有单独测试能力强、分层更准确等特点。
勘测分公司在地层复杂、软土深厚的江汉平原地区大量使用双桥静探进行测试，很好地满足了工程的需要，取得了较好的实践效果。
现将双桥静力触探内业整理经验归纳如下。
一：各类土的双桥静探曲线特征划分土层是双桥触探的基本应用之一，目前国内外在利用静力触探指标划分土层、确定土名的问题上，大多采用双桥探头测得的。
通过多年来湖北地区粘性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比，按土类对曲线形态进行分析，从中得出比较显著的特征，可以做为划分土类的基本标志，现分述如下：( 1 )填土：在测试以粘性土为主的素填土和以生活垃圾为主的杂填土，曲线变化无规律，往往出现突变现象，由于其位于表层，比较好判定。
2 )粘土：qc曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有突峰，fs曲线略有突峰，在曲线右侧且距离较大。
粘土特征曲线粉质粘土特征曲线( 3 ) 粉质粘土：qc曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有突峰，fs曲线局部略有突峰，与qc曲线距离较粘土近，大部位于qc曲线右侧，当土质不均时局部交叉越过qc曲线( 4 ) 粉土：qc值较大，曲线呈短锯齿状，齿峰较缓，fs曲线一般位于qc曲线右侧，局部间隔较大，但偶尔也和qc曲线左右穿插。
粉土特征曲线粉细砂特征曲线( 5 ) 砂类土：qc值较大，曲线呈长锯齿状，fs 曲线一般和qc曲线间隔较小，曲线尖峰处大部位于qc曲线以左；砂类土颗粒不均匀时qc曲线和fs曲线的尖齿更为剧烈，局部呈不规则的、残破的大锯齿状二：各土类划分指标通过双桥静探曲线形态我们能够对土层大致分层，但要做到精确分层我们还应根据《工程地质手册》（第四版）第205页图3-4-6来划分，现结合《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）将图3-4-6中的公式整理成下表。
静力触探划分土类
淤泥 qc<0.4Mpa,fs<20Kpa，Rf=1-30 稳定平直，fs在qc右侧
淤泥质土 0.4<qc<0.7Mpa,10<fs<30Kpa，Rf=1-30 稳定平直，fs在qc 右侧
亚粘土（粉质黏土） 0.5<qc<4Mpa,20<fs<50Kpa,
Rf≥1.5-4 起伏变化缓慢，fs在qc右侧
粘土 0.5<qc<4Mpa,20<fs<50Kpa, Rf>4 起伏变化缓慢，fs在qc右侧亚砂土 0.7<qc<9Mpa, Rf≥0.9-1.5 短锯齿状或曲线呈麻花状交叉，或贴近左右一侧
含结核粘土 qc>2Mpa,fs>100Kpa qc fs不稳定，曲线有突变，fs在qc 左右侧无规律
粉细砂 2<qc<15Mpa，Rf=0.6-0.9 fs不稳定,长锯齿状,曲线起伏较大, fs在qc左侧
中粗砂 qc>10Mpa, Rf<0.6 长锯齿状,曲线起伏较大,fs在qc左侧
风化层 qc>3.5Mpa fs是稳定高值qc不太稳定, fs在qc左侧或右侧突变。
双桥静力触探曲线形态判别土类特征图表
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附录E 双桥静力触探曲线形态判别土类特征图表
E.0.1 当使用双桥静力触探时，可依据表E.0.1定性判别土类。
表E.0.1 双桥静力触探各土层曲线特征图表
土层名称 曲线特征 曲线形态
（实线为c q ，虚线为s f ）
淤泥、 淤泥质黏性土 c q 曲线较平直，s f 在c q 右侧（较接
近），曲线基本无起伏
黏土
c q 曲线起伏变化缓慢，s f 在c q 右侧（距离较远） 粉质黏土 c q 曲线起伏变化缓慢，局部略有突
峰，s f 大部位于c q 右侧（距离较近），
当土质不均时局部交叉越过c q 曲线
粉土 c q 值较大，曲线呈短锯齿状，齿峰较
缓，s f 曲线一般位于c q 曲线右侧，局
部间隔较大，偶尔和c q 曲线左右穿插
砂土 c q 值较大，曲线呈长锯齿状，s f 曲线
一般和c q 曲线间隔较小，曲线尖峰处
大部分位于c q 曲线左侧；砂类土颗粒
不均匀时c q 曲线和s f 曲线的尖齿更
为剧烈，局部呈不规则的、残破的
大锯齿状。
静力触探技术
静力触探技术静力触探方法是工程中常用的, 其工作原理: 借助静压力将圆锥形金属探头压入土中, 利用电测技术测得贯入阻力来判定土体的力学特性。
静力触探试验是利用准静力, 以一恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列探杆压入土中, 根据测得的探头贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质。
这种方法对不易钻孔取样的饱和砂土、砂质粉土、高灵敏性软土, 以及土层竖向变化复杂、不宜密集取样的土层可在现场快速地测得土层对触探头的贯入阻力qc、探头侧壁与土体的摩擦阻力fs 等参数。
与传统的钻探方法相比, 具有速度快、劳动强度低、清洁、经济等优点。
在原孔位中, 利用不同传感器能取得连续地层的各种物理参数,并可由计算机进行数据处理和综合分析评价。
静力触探技术不能对土进行直接的观察、鉴别, 不适用于含碎石、砾石的土层和很密实的砂层。
目前在我国静力触探方法主要有单桥静力触探、双桥静力触探以及孔压静力触探三种[ 2-4 ] , 主要以单桥静力触探为主, 双桥静力触探虽然已经应用, 但发展缓慢, 孔压静力触探只有少数单位在使用。
1）单桥静力触探早在20 世纪60 年代我国就成功地研制了电测式单桥静力触探仪, 由于应用历史较长, 相关经验公式较多, 且已列入相关规范, 故目前在土体工程勘察、监测及检测中有着广泛的应用。
但单桥静力触探只能测得一个指标比贯入阻力Ps , 故只能根据Ps ) h 曲线形态变化和Ps值的大小对土体进行定名分层。
工程实践中,对同一层土, 由于其形成年代、成因、受荷历时不同, 其Ps 值可相差很多, 另外, 不同土层也可能具有相同的Ps值。
毫无疑问, 只用一个指标Ps 值对土层定名分层的分辨率是较低的, 工程实践中往往还要借助于钻孔取样对比来划分土层。
2）双桥静力触探双桥静力触探可测得两个参数, 即锥尖阻力q c和侧摩阻力fs , 又可计算出摩阻比FR ( FR = f s/ qc @ 100% ) , 由此可划分土类。
用双桥静力触探计算粘性土承载力的经验公式
用双桥静力触探计算粘性土承载力的经验公式朱向东(华北地质勘查局综合普查大队 北京东郊开发区065201)摘 要 通过双桥静力触探资料与钻探资料的对比,提出了侧壁阻力与一般粘性土的塑性指数及液性指数的关系,在此基础上,统计出利用双桥静力触探资料确定一般粘性土承载力的经验公式。
关键词 锥尖阻力 侧壁阻力 承载力基本值 近年来,双桥静力触探已被普遍地应用到工程勘察工作中,诸如利用双桥静力触探划分地层界限、判断土的类别、确定桩端持力层、计算单桩承载力不仅方便,而且收到了令人满意的效果。
利用双桥静探资料确定地基土的承载力尚不尽人意。
目前在本地区还缺乏带有地区性的理想经验公式可依,选用国内其它勘察单位的一些单桥静力触探的经验公式不能充分发挥双桥静力触探的优点,为此,我们通过四年来积累的双桥静探资料与钻探资料对比,分别统计出了四个双桥静探资料计算粘性土承载力的经验公式,旨在利用双桥静力触探资料确定一般粘性土的地基承载力。
1 统计资料的地区范围、资料数量的分类的原则1.1 统计资料①的范围和资料数量统计资料样本数为508个,这些资料可分为两类,一类是在北京地区选取地层土质条件差异不大的场地,取各层土承载力基本值的平均值与静探分层的平均值对比,这类资料为307个点;另一类是同位孔(钻探孔与触探孔距不超过2.5m),这类孔主要根据高层建筑的要求布置的,同时亦有为查清土质条件在一般场地所布置的同位孔,这类资料为201个点。
统计资料的静力触探孔深度及钻孔取样深度一般为1.5～12.0m,部分探孔达到了22.0m,最深孔为25.5m。
1.2 分类的原则双桥探头能够同时反映锥尖和侧壁所受到的阻力,依据经验就可根据锥尖阻力与侧壁阻力的关系断定土的类别,区分土的塑性,找到侧壁阻力f s,与塑性指数I p之间的关系,通过建立多个回归方程,就能有效克服建立单一回归方程所造成的离散度高,相关系数低的不足。
统计工作以侧壁阻力f s=20为界限,从f s<20至f s≥120共分了7个组,坐标图和回归方程表明7个组可合拼为4个组,即将一般粘性土划分为4个范围:Ⅰ f s<20 Ⅱ 20≤f s<40Ⅲ 40≤f s<60 Ⅳ f s≥60Ⅰ类土一般为塑性指数I p<12(9～11为常见),状态多数为流塑的粘质粉土、饱和粉土:新近沉积土、淤泥质土。
基于静力触探技术的土层及土类划分方法
(2009-2010学年第二学期)土工测试原理与技术课程论文研究生：周森提交日期：2010年9月1日研究生签名：学号200920105032 学院土木与交通学院课程编号S0814004 课程名称土工测试原理与技术学位类别硕士任课教师刘叔灼教师评语：成绩评定：分任课教师签名：年月日基于静力触探技术的土层及土类划分方法周 森（华南理工大学土木与交通学院，广东 广州 510640）摘 要：静力触探是一种在工程中广泛应用的原位测试方法。
介绍了静力触探的国内、外发展状况、基本原理及成果应用，对单桥静力触探、双桥静力触探和孔压静力触探三种测试方法进行了比较，着重探讨了静力触探曲线在划分土层土类中的应用并总结了划分土层土类的三种方法，即目测经验法、分类图法和变量统计分析方法。
通过比较分析得出：双桥静力触探可同时测得锥尖阻力c q 和侧壁摩阻力s f ，因此较单桥静力触探具有较高的准确度；孔压静力触探方法综合运用h q c -、h f s -和h u -曲线划分土层，进一步提高了区分精度；随着计算机运算技术的发展，基于变量统计理论为基础的静力触探方法是今后的一个发展趋势。
关键词：静力触探技术；测试方法；土层土类划分中图分类号：TU 432 文献标识码：A 文章编号：作者简介：周森（1986～），男，河南南阳人，华南理工大学岩土工程专业硕士研究生，主要从事于风险分析方法在岩土工程中的应用及地下结构设计方法的研究。
E-mail:*******************。
Classifications of Soil Layer and Soil Properties on the Basis of CPT TechniqueZhou Sen(College of Civil Engineering & Transportation,South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)Abstract : Cone Penetration Test is a widely-used in-situ measurement in practical project. The development, basic principle and application of CPT technique are discussed, three methods----Single bridge static CPT, double bridge static CPT and pore pressure CPT are analyzed and compared. The methods used to classify soil layer and soil properties are focused on. Conclusions are drawn as follows: Both resistance awl c q and side friction s f can be obtained by double bridge static CPT, thus double bridge static CPT hashigher accuracy than that of single bridge static CPT; The curvesh q c -,h f s -and h u -can be comprehensively used by pore pressure CPT, which improves the accuracy more; The CPT technique based on statistical theory is an evolution trend in thefuture.Key words : CPT technique; in-situ measurement; classification1 静力触探的国内、外发展状况静力触探（Cone Penetration Test ，简称CPT ）是20世纪40年代随着实用土力学和理论土力学的建立，在欧洲一些软土分布较为广泛的国家发展起来的一种原位测试方法［1］。
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双桥静力触探划分土类
土名参数特征曲线形态
淤泥 qc<0.4Mpa,fs<20Kpa，Rf=1-30 稳定平直，fs在qc
右侧
淤泥质土 0.4<qc<0.7Mpa,10<fs<30Kpa，Rf=1-30 稳定平直，fs在qc右侧
亚粘土 0.5<qc<4Mpa,20<fs<50Kpa,
Rf≥1.5-4 起伏变化缓慢，fs在qc右侧
粘土 0.5<qc<4Mpa,20<fs<50Kpa, Rf>4 起伏变化缓慢，fs在qc右侧
亚砂土 0.7<qc<9Mpa, Rf≥0.9-1.5 短锯齿状或曲线呈麻花状交叉，或贴近左右一侧
含结核粘土 qc>2Mpa,fs>100Kpa qc fs不稳定，曲线有突变，fs在qc左右侧无规律
粉细砂 2<qc<15Mpa， Rf=0.6-0.9 fs不稳定,长锯齿状,曲线起伏较大, fs在qc左侧
中粗砂 qc>10Mpa, Rf<0.6 长锯齿状,曲线起伏较大,fs在q c左侧
风化层 qc>3.5Mpa fs是稳定高值qc不太稳定, fs在qc左侧或右侧突变。