静力触探应用.doc

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1、岩土工程与勘察第15卷第2期（总第24期）2003年12月静力触探试验在工程勘察中的应用贾文华11前言静力触探试验简称CPT，是岩土工程勘察使用最广泛的原位测试方法之一，其基本原理是利用静力将一定规格带有电阻应变片的探头压入土中，在贯入过程中使土层发生剪切破坏，在探头上反映的作用力就是该土层的极限破坏强度，通过特定的仪器将电信号转换成贯入力进行记录，形成一条或数条随深度变化的曲线，由于贯入阻力的大小与土的性状和类别有关，通过相关的经验公式，可以间接得出土层的承载力、模量等地基基础设计参数。CPT的发展与社会科技发展水平相伴随，在我国大体经历了三个阶段。

2、初期试验加压系统为螺旋丝杠机械式，使用电阻应变仪记录贯入力，每10cm人工记录一次；这期间已出现了双桥探头，时间大致是七十年代至八十年代初。第二阶段重要的标志是记录系统使用了可以自动记录的电子电位差计，能够连续记录土层随深度变化的贯入力曲线，加压系统也改用液压加压，贯入能力大为改进。在研究领域，能同时测量孔隙水压力的三桥探头开始出现。可以说，上世纪八十年代～九十年代是静力触探试验大发展的时期，各个地区和系统在普及应用的基础上，推出了大量的经验公式；同期的研究资料很多，并列入当时国家和地方的规范规程。第三阶段大致从九十年代初开始，最显著的进步是使用数字化

3、仪器采集存储数据，并与一些勘察软件兼容对接，实现在微机上进行绘图、统计及分层等内业资料处理工作，工作效率和精度都有很大的提高。近三十年来，我院的CTP应用紧随这项技术发展步伐，在同行业中处于先进水平，特别是从九十年代中期开始，在本地区率先使用第三代仪器，具有显著的技术优势。相信随着广大技术人员应用水平的提高，这种原位测试方法在我院勘察主业中会发挥越来越大的作用。2CPT的特点及应用现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第三章3.0.3条第二款规定：地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探，并结合其它原位测试方法进行。并明确指出，不论

4、地基基础设计等级如何，触探都是一种不可缺少的勘察手段。但在实际工作中，并非采用了任何一种触探就能满足规范的要求，应考虑几种不同触探方法适用条件。一般情况下，重型、超重型动力触探（DPT）适用于碎石土，标准贯入试验（SPT）在砂土地层中使用最为有效，轻型动力触探（N10）对浅层的新近沉积土及素填土适用。而CPT的适用范围较之上述手段更为广泛，可以用于除碎石土以外的各类地层，在一般粘性土、粉土、软土、新近沉积土、素填土和各类砂土地层中均可以使用，除此之外，CPT还具备以下几个显著的特点：1.中国兵器工业北方勘察设计研究院岩土工程与勘察第15卷第2期（总第2

5、4期）2003年12月1）可以连续贯入，精度可达0.10m，试验结果可信度高，基本不存在其他触探方法的人为干扰因素。2）采用数字化自动采集系统，能够在计算机上直接处理成果资料。3）试验成本较低，效率约为常规钻探的一倍，耗费仅是技术钻孔的二分之一左右。4）除连续记录土层的力学性质外，还可以进行地层划分。该方法的主要缺点是不能直接观察地层，仍属于间接的模拟试验，并且对地区经验依赖较大。有关CPT设备规格以及现场操作规程，从事试验的人员必须熟练掌握，使用资料的技术人员也应有所了解。具体内容可参见手册或规程，本文不再详述。在制定勘察方案阶段，应用CPT首先要考

6、虑场地和地层条件，在有经验地区，可以单独使用静探孔，否则，应作一部分对比孔，在满足勘察深度要求条件下，静探孔可视为技术孔。对于条件适宜的建筑群或平原地区规模较大的建筑场地，静探孔可占勘探孔总数的三分之一，且不少于六个，对单栋建筑勘察，至少不少于三个；试验深度与其他勘探孔要求一致，应大于3倍条形基础最大宽度（或1.5倍矩形基础最大宽度）加基础埋深；对要求变形验算的勘察对象，试验深度应满足变形计算要求。3验资料的处理与整理按照国家现行规范要求,试验或测试数据在参加统计时，样本个数不少于6个。对CPT指标而言，每个试验孔的各层试验指标为一个子样，其指标的代表

7、值采用标准值。以锥尖阻力qc为例：先计算某一层位参加统计的qc平均值μ、标准差σ和变异系数δ，然后计算qc的统计修正系数ΨqcΨqc=1-[1.704/SQRT(n)+4.678/n2]]·δ锥尖阻力标准值qck=Ψqc·μ在统计样本数量方面，除上述国家规范规定外，《河北省建筑地基承载力确定技术规程》（送审稿）另有细化规定：对单栋建筑物，不宜少于3个。这主要是针对小规模的单栋建筑勘察而言，在此情况下，数据的统计可参照载荷试验统计方法，在满足各子样值极差不超过其平均值30%时，取平均值作为代表值。但依笔者经验，由于试验数据个数少，出现偶然性事件的概率比较

8、大，取其最小平均值，即平均值与最小值之和的二分之一，作为该指标的代表值为宜。岩土工程与勘察第1