孔压静力触探试验的应用_张诚厚
用孔压静力触探求固结系数的研究_孟高头
塑性 指数 Ip
压缩系数 av1 - 2/ MPa - 1
(27) (29)
32. 20 4. 53
17. 30 1. 84
24. 70 3. 09
3. 70 0. 90
0. 15 0. 89
压缩模量 Es1 - 2/ MPa (29) 1. 63 0. 66 0. 94 0. 22 0. 25
固结系数 Cv/ (10 - 3 cm2·s - 1) (32) 2. 78 0. 42 0. 70 0. 42 0. 60
(2) 京珠高速公路广珠段. 该场地包括灵山、横沥 试验段等 ,范围为 K23 km + 670 m～K42 km + 550 m.
灵山试验段位于番禺市灵山镇庙南村 ,试验段 全长 353. 43 m ,地基处理方法主要为砂井堆载预压 固结排水法 ,其中袋装砂井作竖向排水体. 为进行对
2. 1 孔压消散的基本理论 当孔压静探头贯入土层时 ,其周围土层中的应
压) 消散过程线反算求得 ,该法可以较好地反映实际 消散时间 ,并按一定的时间间隔记录各个时刻的超
情况 ,但是只能用来验证设计参数的正确与否. 一种 孔压消散值.
近 20 年才发展起来的新的土体原位测试技术 ———
孔压静力触探 (以下简称孔压静探) 试验的应用 ,为
快速有效地在原位测定土层固结系数提供了可能.
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 1 期
孟高头等 :用孔压静力触探求固结系数的研究
95
表 2 K28 km + 765 m 断面土层的物理力学性质
静力触探试验
1 概述 2 试验设备 3 试验技术要求 4 成果应用
1 概述
静力触探（CPT），是用静力将探头 以以一定的速率压入土中，利用探头 内的力传感器，通过电子量测器将探 头收到的贯入阻力记录下来，可以达 到了解图层工程性质的目的。
CPT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。
2.3 量测记录仪器
电阻应变仪
自动记录仪
3 静力触探试验技术要求
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% ; 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。
2 试验设备
贯入装置 探头 量测系统
静力触探试验设备
静力加压装置
探 头
电 测
装
置
qsia qpa
静力触探试验
2.1 贯入设备
一、加压装置
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：一、静力触探试验的概述二、工程勘察技术中静力触探试验的作用三、静力触探试验在工程勘察中的应用实例四、静力触探试验的优势与局限性五、未来发展展望正文：一、静力触探试验的概述静力触探试验（Static Cone Penetration Test，简称SCPT）是一种在地面或地下进行的岩土工程勘察方法。
通过该试验，可以获得地基土层的力学性质、工程特性等关键信息，为工程建设提供重要依据。
静力触探试验在我国工程勘察领域得到了广泛的应用，具有很高的实用价值。
二、工程勘察技术中静力触探试验的作用1.地基土层性质的判定：静力触探试验通过测量钻头在土层中的贯入阻力，可以判断土层的性质、均匀性及变化趋势，为地基设计和基础选型提供依据。
2.土层参数的获取：静力触探试验可测定土层的厚度、密度、剪切波速等物理力学参数，为工程设计提供详细的数据。
3.地下水位及土层液限的确定：静力触探试验可在钻孔中安装压力计和流量计，测定地下水位及其变化，判断土层的液限。
4.地基承载力的评估：静力触探试验可通过计算钻头贯入过程中的阻力与深度关系，评估地基承载力。
三、静力触探试验在工程勘察中的应用实例1.高速公路建设：在高速公路工程勘察中，静力触探试验可用于评估路基土壤的承载力、均匀性等特性，为设计提供依据。
2.桥梁基础工程：在桥梁基础工程中，静力触探试验可用于调查河床、两岸边坡等地基土层的性质，为基础设计提供数据支持。
3.港口与航道工程：静力触探试验在港口与航道工程中，可帮助了解海底土层的承载力、稳定性等特性，为海底基础工程设计提供参考。
四、静力触探试验的优势与局限性1.优势：静力触探试验设备轻便、操作简便、成本较低，适用于各种地质条件和场地。
试验结果可靠，对地基土层的评价具有较高的准确性。
2.局限性：静力触探试验的深度有限，对于深层地基的勘察效果不佳。
此外，试验结果受土层性质、钻头形状、操作技术等因素影响，需要综合其他勘察方法进行验证。
静力触探
静力触探试验静力触探试验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。
静力触探试验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）。
静力触探试验适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。
一、静力触探的试验设备静力触探设备试验由加压装置、反力装置、探头及量测记录仪器等四部分组成：（一）加压装置加压装置的作用是将探头压入土层中，按加压方式可分为下列几种。
1.手摇式轻型静力触探。
利用摇柄、链条、齿轮等用人力将探头压入土中。
用于较大设备难以进入的狭小场地的浅层地基土的现场测试。
2.齿轮机械式静力触探。
主要组成部件有变速马达(功率2.8～3kW)、伞形齿轮、丝杆、稻香滑块、支架、底板、导向轮等。
其结构简单，加工方便，既可单独落地组装，也可装在汽车上，但贯入力小，贯入深度有限。
3.全液压传动静力触探。
分单缸和双缸两种。
主要组成部件有：油缸和固定油缸底座、油泵、分压阀、高压油管、压杆器和导向轮等。
目前在国内使用液压静力触探仪比较普遍，一般最大贯入力可达200kN。
(二)反力装置静力触探的反力用三种形式解决：1.利用地锚作反力。
当地表有一层较硬的粘性土覆盖层时，可以是使用2～4个或更多的地锚作反力，视所需反力大小而定。
锚的长度一般1.5m左右，叶片的直径可分成多种，如25、30、35、40cm，以适应各种情况。
2.用重物作反力。
如地表土为砂砾、碎石土等，地锚难以下入，此时只有采用压重物来解决反力问题，即在触探架上压以足够的重物，如钢轨、钢锭、生铁块等。
软土地基贯入30m以内的深度，一般需压重物40～50kN。
3.利用车辆自重作反力。
将整个触探设备装在载重汽车上，利用载重汽车的自重作反力。
静力触探试验
孔压探头
18
§2.2 静力触探试验的仪器设备
1）单桥探头 主要由外套筒、顶柱、空心柱等组成。
.
19
§2.2 静力触探试验的仪器设备
单桥探头是我国所特有的一种探头类型。 它是将锥头与外套筒连在一起，因而只能测量 一个参数——比贯入阻力ps 。这种探头结构简 单，造价低，坚固耐用，是我国使用最多的一 种探头。
ps值是单桥探头在贯入过程中所受到的总 的贯入阻力P与探头圆锥锥底截面积A的比值， ps = P/A。比贯入阻力反映了探头锥尖阻力和侧 壁摩擦阻力两部分的综合作用。
.
20
§2.2 静力触探试验的仪器设备
2）双桥探头 锥头与摩擦筒分开，可同时测锥尖阻力qc 和侧壁摩阻力fs两个参数的探头。
.
21
§2.2 静力触探试验的仪器设备
2.探杆
探杆是传递贯入力的媒介，为保证触探孔的垂直， 探杆一般采用高强度合金无缝钢管制造。
探杆也有一定的规格和要求，应有足够的强度， 应采用高强度无缝管材，其屈服强度不宜小于 600MPa。探杆与接头的连接要有良好的互换性。每 根探杆的长度一般为1m，其直径应和探头直径相同； 但单桥探头探杆直径应比探头直径小。
孔压静探试验中，与先前孔之间的距离正常情况下应至少为孔 直径的25倍。
3.探杆平直度的检查
前5m，弯曲度不得大于0.05%，5m以后的，孔深小于10m时，
不得大于0.2%，大于10m时，不得. 大于0.1%。
38
§2.4 试验方法和技术要求
四、触探仪的贯入
1.进行贯入试验时，若遇到密实、粗颗粒或含碎 石颗粒较多的土层，在试验前应先进行预钻孔，必要 时使用套筒防止孔壁的坍塌。在软土或松散土中，预 钻孔应该穿过硬壳层。
第3章静力触探试验
43.7
15
70
我国独有
I-3
60
50.4
20
81
II-0 双桥 II-1
II-2
60 60
60
35.7 35.7
43.7
10 10
15
133.7 179
219
150 200
300
国际标准
60 孔压
35.7
10
133.7
150 国际标准
60
43.7
15
179
200
（1）静力触探探头的工作原理 （2）静力触探试验的贯入机理 （3）孔压静力触探的贯入机理
适用于：软土、粘性土、粉土、（饱和）砂土和含 少量碎石的土。
（1）对地基土进行力学分层并判别土的类型； （2）确定地基土的参数（强度、模量、状态、应力历 史） （3）砂土液化可能性 （4）地基承载力 （5）单桩竖向承载力等。
优点： （1）测试连续、快速、、劳动强度 低、清洁、经济 （2）采用电测技术后，易于实现测 试过程的自动化 缺点： （1）贯入机理不清，无数理模型 （2）对碎石类土和密实砂土难以贯 入 （3）不能直接观测土层。 在地质勘探工作中，静力触探 常和钻探取样联合运用。
例如：如下表Ku=1.0kPa/R
深度 （ m） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 ……
读数 0 0 5 34 20 28 32 38 41 36 45 42 ……
孔压u（kPa） umax uw △u 0 0 0 0 5 1 4 34 2 20 3 28 4 32 5 38 6 41 7 36 8 45 9 42 10
•探头
静力触探试验应用及发展现状
辽宁科技大学岩土工程测试技术结课论文题目：静力触探试验在实际工程中的应用及发展状况作者：赵佩学号：120113713028学院(系)：土木工程学院专业：岩土工程指导教师：田雨泽静力触探试验在实际工程中的应用及发展状况赵佩岩土11摘要：静力触探试验（static penetration test），英文缩写CPT(cone penetration test)。
静力触探试验是用千斤顶或落锤将一根细长的金属杆（直径19-80mm）压入或打入地下，用以测定任意深度处金属杆的贯入阻力。
将其结果绘成图，横坐标表示贯入阻力，纵坐标表示贯入深度，这是原位测试中最重要的一种。
在20世纪初的触探仪是一个顶角为90度的圆锥，放在粘性土上并逐渐加荷，不断贯入，贯入阻力随着粘性土强度增大而增大。
后来有了荷兰圆锥静力触探试验，这种圆锥具有60度顶角和直径36mm，锥底面积本10平方厘米。
到20世纪中期以后，荷兰，丹麦，瑞典，法国，德国，美国都对静力触探试验装置进行了改进，静力触探仪逐渐标准化了。
我国在20世纪60年代开始研制静力触探设备，70年代有了很大的发展和创新。
本文阐述了静力触探技术的实质，介绍了国内外静力触探技术的应用现状及最新发展状况。
【1】关键字：静力触探试验、贯入阻力、贯入深度、原位测试1、静力触探在实际工程中的应用CPT 试验的测试结果，除主要应用在三个方面: 划分地下土层、确定土的类型; 岩土工程性质指标的评估; 为岩土工程设计提供直接的结论性的判断以外，目前，还开始广泛应用在包括斜坡稳定性研究、滑坡取证和路面与环境调查等方面。
1.1 地质分层和定名11.1 土层一般可直接利用孔压静力触探在垂直方向上所获得的三个连续读数( qc、fs和u) 进行地质分层，但若考虑“尺寸效应”影响，也可利用总锥尖阻力qt，或修正后的摩擦力ft，或磨阻比FR = Rf = fs /qt，均可较为准确的划定土类的界面。
【2】1.1.2 土的分类Begemann 采用机械锥研究荷兰土体时首先建议采用摩阻比RF 进行土的分类; Robertson 等又先后建议采用修正后的锥尖阻力和孔压比进行土的分类。
第五章—静力触探
种方式：半桥和全桥。
❖ 探头的空心柱体上的应变桥路有两种布置方式。受力后，产生
电位差，毫伏计便指出流过的电流的大小，这个电流的大小与 空心柱体的受力伸长有关。
❖ 在实际工作中，把空心柱体的微小应变所输出的微弱电压，通
过电缆，传至电阻应变仪中的放大器放大几千倍到几万倍后， 就可用普通的指示仪表量测出来。
摩擦筒
长度/mm
表面积 /cm2
10
57
标准
单桥
I-2
60
43.7
15
70
我国独有
I-3
60
50.4
20
81
II-0
60
双桥 II-1
60
II-2
60
35.7
10
133.7
150
35.7
10
179
200 国际标准
43.7
15
219
300
孔压
60
35.7
10
133.7
150
国际标准
60
43.7
15
179
50
（二）孔压探头的校正与饱和处理
1、测力传感器的校正
校正的设备可分为两个主要部分：可移动的活动架和量力环
1 2
3 钢环测力式探头率定装置图
4 5
1-活动架上梁；2-顶帽；
6 3-探头；4-活动架；5-底座；
7 6-百分表；7-钢环；
8-传动箱；9-手柄；10-顶针
10
8
9
51
1、测力传感器的校正
加荷
卸荷
1
2
3
4