孔压参数在静力触探试验中的应用研究.pdf

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1、第41卷第15期人民长江Vo1．41．No．152010年8月YangtzeRiverAug．，2010文章编号：1001—4179(2010)15—0075—04孔压参数在静力触探试验中的应用研究马长波，覃静(1．黄淮学院建筑工程系，河南驻马店463000；2．江苏工业学院环境与安全工程学院，江苏常州213164)摘要：孔压静力触探作为一种新型的静探技术，可以量测钻进过程中孔隙水压力的大小。基于目前先进的静探设备，根据孔压值对土性变化较敏感的特性，通过锥尖阻力、孔压值和孔压参数比3个指标综合划分了

2、土的类别，结果与钻孔记录吻合良好。在不同深度处量测记录了土中孔隙水压力的消散过程，分析了砂性土和粘性土不同的消散特征。在消散试验的基础上，计算粘性土的固结系数和渗透系数，并与室内试验值进行了对比分析。关键词：孔压静力触探；土层划分；固结系数；渗透系数中图法分类号：TV32文献标志码：A静力触探试验是通过反压设备，将一定规格的圆1静力触探设备及工程场地简介锥形探头匀速压入土层中，通过探头内的阻力传感器将受到的土层阻力转换为电信号并由仪表测量记录，静力触探试验设备为多功能车载CPTU系统，该由此获得探头

3、锥尖阻力、侧摩阻力、孔隙水压力等参测试系统主要由液压系统、数据采集系统及多功能探数，从而确定土体相应物理力学参数的原位测试技术。头等仪器设备组成，探头规格符合国际标准，透水石位静力触探试验适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土以于锥肩位置。试验时由卡车自重提供反力，当贯入深及含少量碎石的土，具有勘探和测试双重功能。相比度较大时可下地锚增加反压力。钻杆匀速贯入，速度于常规的钻探一取样一室内试验，具有快速、精确、经为20mm／s，数据采集系统沿深度每1elTI自动记录一济的特点，特别是对于地层变化大的复杂场

4、地以及不次各项参数，并以图像方式在计算机终端输入，有利于易取得原状土样的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层实时监控分析。的勘察，静力触探更具有其独特的优越性，因此是滤水器位于锥肩位置，当探头在地下水以下贯入一种非常有效的勘察方法，且是一种拥有广阔发展前土中时，探头以及摩擦筒端面均作用有水压力，但由于景的原位测试技术。受水压力面积的不同，量测得到的锥尖阻力Q值并不长期以来，我国大多使用单、双桥静力触探，在实能代表实际的阻力值，特别是在饱和软粘土中试验时，践中积累了丰富的经验，但由于只能提供较为单一的会产生

5、较大的孔压值，对锥尖阻力的影响也就更显著。因此，实测的锥尖阻力Q值应按下式修正为Q．值。阻值参数，限制了静力触探技术的发展。近年来，随着新型探头的出现与应用，静探试验所能提供的土性参Q=Q+卢(1一Ⅱ)：(1)数与应用范围也大大扩展。其中，孔压静力触探试验式中，Q。为修正后锥尖阻力；“。为量测的孔隙水压力；通过测量孔隙水压力的变化，能够准确划分土的类别，n为有效面积比；为与土质状态有关的经验系数。计算饱和粘性土的固结系数和渗透系数，因此得到了孔压静力触探试验工程场地位于长江口三角洲前更大的应用与发展

6、。缘地带，勘察深度范围内均为第四纪松散沉积物，属于收稿日期：2009—10—14；修回日期：2009—11～24作者简介：马长波，男，硕士，主要从事结构、施工方面的教学和研究工作。E—mail：yifan2710@126．eom76人民长江全新世Q4一上更新世Q3以来的河口、沼泽相沉积层，较低。孔压亦随深度平稳增大。其中16．98～具有成层分布的特点，主要由粘性土、粉性土和砂土组17．18m处阻力值有一突变，可能含有砂质夹薄层。成。(6)从l7．86m开始直至29．771TI，阻力值平稳增加，Q，均

7、值1．02MPa。孔隙水压力值不断变大，最2土类划分大值达到925．007kPa，远大于该处的静水压力值，充试验现场共进行了4组孔压静力触探试验，钻进分表明了该区域深度土体的粘性特征。深度分别为29．99，30．05，30．38，32．2m，4个孔的各(7)29．83m处阻力突然增大至5．49MPa，表明项参数指标随深度的变化规律较为一致，说明所测试该深度土性发生变化，然后回落至相对稳定的阻力值验数据具有较好的代表性，能真实反映各土层的性状，直至试验深度下限，此段深度内Q均值2．56MPa。孔其典型

8、钻进剖面如图1所示。可以发现：压也迅速减小，稳定于300kPa，基本等同于该处的静(1)从天然地面起，阻力随深度增加逐渐增大，水压力值，表明该处土体的砂性特征。1．71In处Q．值达到o．8MPa。孔隙水压力值亦随深孔压参数比B。是孔压静力触探试验可以得到的度增加不断增大，在1．74m处达到局部极值453．015另一个重要参数，由孔压参数比可以判别土的类别以kPa，此后则迅速减小，在I．80m显示为负值，且在较及划分粘性土的状态。其定义为：大深度范围内维持此特征。^，