4.3 静力触探试验§4.3.1 概述
静力触探试验（Static Cone Penetration, CPT）是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土中，以测定探头阻力等参数的一种原位测试方法。
静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫“荷兰锥”试验。
按测量机理分：机械式静力触探和电测式静力触探。
按探头功能分：单用（桥）静力触探、双用（桥）静力触探、多用（孔压）静力触探。
电测式静力触探的优点：
①兼有勘探和测试双重作用
②测试数据精度高，再现性好，且测试快速、连续、效率高、功能多
③采用电子技术，便于实现过程自动化
根据静力触探，包括孔压静力触探试验结果，结合地区经验，可以用于以下目的：
1）土类定名，并划分土层的界面；
2）评定地基土的物理、力学、渗透性质的相关参数；
3）确定地基承载力；
4）确定单桩极限承载力；
静力触探试验适应于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含有少量碎石的土。
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，而且可以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素的影响。
静力触探试验中不能对土进行直接的观察、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。
§4.3.2 静力触探试验的仪器设备
一、贯入系统
1.贯入装置
1）液压式静力触探机(贯入力一般为10-20t)
3）电动机械式静力触探机(4-5t)。
2.探杆
探杆是将机械力传递给探头以使探头贯入的装置，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。
探杆有严格的规格和要求，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。
3.反力装置
地锚、重物（车辆）或地锚与重物（车辆）联合使用，作用是固定触探主机，提供探头在贯入过程中所需之反力。
二、量测系统
1.探头
探头是静力触探仪的测量贯入阻力的关键部件，主要有单用（桥）探头、双用（桥）探头、多用（孔压）探头。
ps ：比贯入阻力
qc：锥尖阻力
fs：侧壁摩阻力
u：孔隙水压力
单用（桥）探头双用（桥）探头多用（孔压）探头
课本P69图4-3
1）单桥探头
主要由外套筒、顶柱、空心柱等组成。
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。
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。
由锥尖阻力量测部分和侧壁摩擦阻力量测部分组成。
锥尖阻力量测部分：由锥头、空心柱下半段、加强筒组成锥尖阻力传递结构。
侧壁摩擦阻力量测部分：由摩擦筒、空心柱上半段及加强筒组成侧壁摩擦阻力传递结构。3）多用（孔压）探头
孔隙水压力静力触探(Piezo Cone penetration Test)，简称孔压触探(CPTU)，它是在普通的CPT探头上安装了可以测量孔隙水压力的传感器，使贯入时能在测量qｃ，ｆs的同时，测量贯入引起的超孔隙水压力△ｕ，当停止贯入时，可测量超孔隙水压力△ｕ的消散过程及完全消散时的静止孔隙水压力u０
它一般是在双桥探头基础上再安装一种可测触探时产生的超孔隙水压力装置的探头。孔压探头最少可测三种参数，即qc 、fs及孔隙水压力u，功能多，用途广，在国外已得到普遍应用。
目前，孔压探头上测量孔隙水压力的滤水器可分别位于锥面、锥肩和摩擦筒尾部等三个位置，其测得的孔隙水压力分别记为u1、u2和u3。
有的探头在两处或三处同时安装滤水器，可以同时测得在贯入过程中探头不同位置的孔压。
不同位置的滤水器所测得的超孔隙水压力不同，超孔压的消散条件和消散速率不相同。在贯入过程中，滤水器的磨损、涂抹和压缩不同，对土层变化的分辨能力也不相同。
锥尖和锥面处的滤水器测得得超孔压最大，对土层变化的反应最灵敏，滤水器易磨损，滤水器的渗透性能会随之减小，探头对孔压反应变得迟钝，孔压量测的灵敏度会下降。另外，锥尖附近土体应力条件复杂，使在锥尖和锥面处量测的孔压稳定性较差。
在锥头之后的等直径圆柱面上的滤水器，测得的孔压较小，而且随离锥头的距离增大而变小。由于避开了锥头底下的复杂应力区，所测得孔压比较稳定，孔压的消散接近于圆柱轴对称径向排水条件。
●孔压触探与一般的静力触探相比，具有下面一些突出优点：
●由于不同土体的渗透性差别很大，CPTU量测孔隙水压力的灵敏度很高，能够分辨1~2cm
厚的薄土层土性的变化，因而可以详细分层。特别是在区分砂层和粘土层方面精度很高。
●可以量测到孔隙水压力，从而有可能进行有效应力分析。
●可以估算土体的渗透系数和固结系数。
●可以测定土层不同深度的静止水压力，获得地下水条件的资料。
●可以区分排水、部分排水和不排水的贯入条件。
可计算土的超固结比，评价土层应力历史，计算静止侧压力系数k０等。
2.记录仪器
量测记录仪表测量与记录探头所受各种阻力。我国的静力触探几乎全部采用电阻应变式传感器。因此，与其配套的记录仪器主要有以下4种类型：①电阻应变仪；②自动记录绘图仪；
③数字式测力仪；④数据采集仪（微机）。
一般的测量系统还应包括静力触探专用记录仪器和传输信号的四芯或八芯的屏蔽电缆。电缆的作用是连接探头和量测记录仪表。由于探头功能不同，相应电缆的蕊数也不同，最少的为配单桥探头的四蕊电缆，多则几十蕊，各蕊之间应互相屏蔽。电缆应有良好的防水性和绝缘性，接头处应密封。
一、静力触探探头的工作原理
静力触探是将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受的阻力自然也不一样，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。电阻应变式传感器最为常见，它应用了虎克定律、电阻定律和电桥原理。
二、静力触探试验的贯入机理
静力触探试验的贯入机理是个很复杂的问题，而且影响因素也比较多，迄今还没有一种理论能圆满地解释静力触探的贯入机理。
临界深度：在均质土层中，不论是锥尖阻力还是侧摩擦阻力，都存在“临界深度”的问题，即在一定深度范围内，均随着贯入深度的增大而增大，但达到一定深度后， qc 和fs均达到极限值，贯入深度继续增加， qc 和fs不再增加。临界深度是土的密实度和探头直径的函数，土的密实度越大、探头直径越大，临界深度越大，但qc 和fs并不一致，一般而言， fs的临界深度比qc的要小。
静力触探的破坏机理与探头的几何形状、土类和贯入深度有关。
圆锥探头在贯入土中时，在其周围及底部土中会形成一定的扰动区。在软粘土中土体的扰动使强度降低；在松砂中土体的扰动使土被挤压密实，强度提高；在密实砂中砂粒甚至会被压碎。
§ 4.3.3 静力触探试验原理
三、孔压静力触探的贯入机理
孔压静力触探探头贯入土体的机理是十分复杂的，探头贯入所产生的超孔压沿水平径向的初始分布，以及停止贯入时超孔压的消散均属于轴对称问题，对贯入机理所做的简化假设和所选择的土体模型不同，可以建立不同的计算公式。
§ 4.3.4 试验方法和技术要求
一、试验前的准备工作
1）将电缆按探杆的连接顺序一次穿齐，所用的探杆应比计划深度多2-3根，电缆应备有足够的长度；
2）安放触探机的地面应平整，使用的反力措施应保证静力触探达到预定的深度； 3）检查探头是否符合规定的规格，连接记录仪，检查记录仪是否工作正常，整个系统是否在标定后的有效期内，并调零试压。对于孔压探头应按要求进行预饱和处理。
幻灯片35
二、孔压探头的饱和处理
在测试开始前，应对孔隙水压力探头进行饱和，这是保证孔压测量正确的关键。
由于气体的压缩性远大于水的压缩性，如果探头孔压量测系统通道未被水饱和，测量孔压时，则有一部分孔隙水压力在传递过程中会消耗在压缩空气上，使所测孔隙水压力值比实
际值小，且滞后。
三、触探机的位置和高度
1.应注意用水平尺校准机座
勘探开孔前用水平尺校准机座保持水平并与反力装置锁定，以保证探杆垂直贯入地下。
2.留意原有钻孔距离对触探测试成果的影响
根据研究，在30倍桩径或探头直径的范围以内，土体的边界条件对测试成果有一定影响。
在一般静力触探试验中，布置的触探孔距原有钻孔的距离至少2m；若需进行平行试验对比，对比孔间距不宜大于3m，且宜先进行静探试验，而后再进行勘探或其他原位试验。
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%。
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。
2.探头的贯入速率对贯入阻力有一定的影响，应匀速贯入，贯入速率控制在
1.2m/min，记录的误差不应大于触探深度的±1%。使用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。
使用记读式仪器时，每贯入0.1m或0.2m时应记录一次读数。
3.在贯入过程中应进行归零检查和深度校核
1）对于单桥、双桥探头，将探头贯入地面以下0.5-1.0m后，上提探头5-10cm，观察零漂情况，待测量值稳定后，将记录仪调零并将探头压回原位进行正式贯入。在地面以下6m深度范围内，每贯入2-3m应提升探头一次，并记录零漂值；6m后视零漂的大小可放宽归零检查的深度间隔或不作归零检查。终孔起拔探杆时和探头拔出地面时，应记录仪器的零漂值。2）对于孔压探头，在整个贯入过程中，不得提升探头。终孔起拔探头时应记录锥尖阻力和侧壁摩擦阻力的零漂值；探头拔出地面时，应记录孔压的零漂值。
在试验过程中，应每隔3-4m校核一次实际深度。
五、孔压消散试验
a.停止贯入
b.记录超孔压随时间的消散过程
超孔压的消散速度取决于土的固结系数，即土的渗透性。
c.绘制超孔压
随时间的消散过程
曲线
六、试验的终止
当出现以下情况时，应该终止静力触探试验的贯入：
1）要求的贯入长度或深度已经达到；
2）贯入时探杆出现明显弯曲；
3）反力装置失效；
4）试验记录显示异常。
5）触探主机负荷达到其额定荷载的120%时；
6）探头负荷达到额定荷载时；
七、试验操作步骤
a.布孔位，平整场地
b.安装触探机，并调平机座（为使贯入压力保持垂直方向），把机座与反力装置衔接
c.将探头、测量电缆、探杆连接起来，并检查测量仪表，并调零
d.将连着探杆的探头压入地下，同时记录深度值和测量仪表的数据
§4.3.5 试验资料的整理与分析
一、静力触探试验成果的影响因素
1.孔隙水压力
对于饱和土体，静探探头在贯入过程中会产生超空隙水压力，超孔压的产生对土的强度和静探试验指标是有影响的，其影响程度因土的排水条件和贯入速率而异。
一般认为，5mm/s的贯入速率相当于排水条件，而50mm/s的贯入速率则相当于不排水条件。
§4.3.5 试验资料的整理与分析
2.温度的影响
静探探头贴有的电阻应变片对环境温度的变化非常敏感，温度的变化会引起电阻应变片电阻值的变化，从而产生零位漂移。产生温度变化的原因主要有：
（1）标定时的温度与地下温度的差异；
（2）量测时应变片通电时间过长，产生电阻热；
（3）贯入过程中与土（特别是砂）摩擦产生热量。
措施：
（1）采用温度补偿应变片来补偿温度变化对应变测量的影响；
（2）正式操作前将探头放在地下1m处，放置30min，使探头与地温平衡，再调仪器的初始零点。
幻灯片46
§4.3.5 试验资料的整理与分析
3.探孔（探头）的偏斜
探孔或探头的偏斜产生两个方面的问题：贯入探杆的长度不能正确反映实际贯入深度，分层界限不准；探头的倾斜使得测得的土层阻力严重失真。
措施：
（1）试验前检查探杆的平直度；
（2）贯入主机放置在平整的地面或人工平台上，采用地锚作为反力装置时，地锚的埋设深度应一致，保持反力的对称与均衡，并将主机调平。
（3）在探头上加装测斜仪器，了解贯入过程中探头的倾斜程度，随时进行修正。
（4）注意探杆倾斜是否是由于地下障碍物引起，设法排除或绕避。
4.孔压传感器的位置与尺寸
孔压触探试验中，过滤器的位置不同，所测得的孔压大小不同，一般而言， u1＞u2＞u3；对于应力历史不同的粘性土，孔压的变化形态也有所不同（图3-11）。
在饱和土层中进行触探时，产生的超孔隙水压力，在不同土层中差别很大，因而对锥尖阻力值的影响也不同，如在饱和软粘土中，u对qc的影响十分显著。
此外，透水单元的尺寸也会影响孔隙压力的量测结果。
5.探头及探杆的规格
探头形状及尺寸的标准化与科学化对测试成果的应用、交流和对比都有很重要的意义。
ps > qc ，qc和fs都随锥底面积的增大而减小；
侧壁摩擦筒长度增大时， qc增大， fs减小。
探杆外径、摩擦筒与锥底面直径应保持一致。
因此，国外普遍使用直径相同的锥头、摩擦筒及探杆。国内原有的标准不统一，现已向同径方向发展。
目前，国内、外已普遍规定静力触探的锥头为圆锥形，其顶角为60°，所不同的是锥头底面积。国际上建议锥头底面积一般为10cm2 ,仅对坚硬土层才允许使用15cm2或20cm2的锥头,单桥探头侧壁高度应分别采用57mm或者70mm，双桥探头侧壁面积应采用
150~300cm2 。
6. 贯入速率
贯入速率不同，贯入阻力也不同。但在常用贯入速率（2cm／s左右）的情况下，对贯入阻力的影响很小。
7.孔压探头的饱和问题
如用可测孔隙水压力的探头进行触探时，必须对探头进行严格饱和。这样才能准确测量出触探时所产生的超孔隙水压力及超孔隙水压力消散值。如果未饱和或饱和不彻底，则会滞缓孔隙水压力的传递速度，使部分超孔隙水压力消耗于压缩在探头中的未排尽的空气上，严重影响测试成果的准确性。
二、静力触探资料的整理
1.原始数据的修正
（1）贯入深度的修正
（2）零漂修正
当零漂值在该深度测试值的10％以内时，可将此零漂值依归零检查的深度间隔，按线性内插法对测试值予以平差。当零漂值大于该深度测试值的10％时，宜在相邻两次归零检查的时间间隔内，按贯入行程所占时间段落按比例进行线性平差。
（3）锥尖阻力修正
（4）侧壁摩擦力的修正
2.单孔各分层的试验数据统计计算
（1）结合其他资料（钻孔等）分层：
（2）分层统计各层的试验结果；
ps ；qc，fs，摩阻比Rf；qt，ft，超孔压比Bq
3.绘制触探曲线
ps -h；qc、fs、Rf-h； qt，ft，u2-h，U-lgt
三、静力触探成果分析
1.地基土的分类
（1）利用双桥探头的qc、fs、Rf判别分类
不同土类的qc和Rf很少全然一样，所以可以利用双桥探头的成果判别土类。例如，砂的qc值一般很大，但Rf通常小于或等于1%；均质粘土qc大于6MPa的很少，但Rf往往大于2%。
均质土的Rf值通常是不随深度而变化的，但对成层土，当土层厚度较薄，或处于土层界面附近时，常表现不稳定，这是土层界面效应所致，受界面上、下土层的强度与变形
性质所控制。
（2）利用孔压静力触探指标判别土类
图3-17 利用孔压静探结果划分土类（u2位置）
2.土的原位状态与应力历史
（1）土层重度
通常情况下，土的重度是通过室内试验得到的，可以根据比贯入阻力ps估算一般饱和粘性土的容重：
当ps＜400kPa时，γ=8.23 ps0.12；（3-22）
当400≤ps＜4500kPa时,γ=9.56ps0.095；（3-23）
当ps≥4500kPa时，γ=21.3 （3-24）
（2）超固结比OCR
（3）土中原位水平压力
（4）土的灵敏度
（5）砂土的相对密实度
3.土的强度参数
粘性土的不排水抗剪强度
4.土的变形参数
5.土的渗透系数
§4.3.6 试验成果的工程应用
一、土类划分及分层
1.土类的划分
2.土层的划分
静力触探试验结果分层，主要是力学分层，在很大程度上依据经验。分层时，应首先考虑各触探曲线形态的变化趋势，再结合本地区地层情况进行分层。
根据工程勘察实践，如ps －h曲线平缓，且ps值较小，一般为粘性土层；如曲线呈锯齿状， ps值又大者，一般为砂层。
双桥静力触探试验结果分层，综合分析三个曲线的变化情况并结合地区经验，以qc为主，结合考虑Rf值，分层一般问题不大。
静力触探由软层进入硬层或由硬层进入软层时，曲线会出现一过渡段，即所谓的“超前”和“滞后”问题。一般过渡段代表的土层厚度仅有10-30cm，分层界线可选在曲线过渡段的中点，如果过渡段较厚，由软变硬分层界线选在过渡段中下方，由硬变软择选栽种上方，或考虑单独分层。
分层的详细程度以满足工程要求为准，一般持力层附近土层应划分的细些，以下可粗些。对工程有影响的土层要单独划分出来。总的来说，分层不能过细，否则不利于连剖面，也不利于地基评价和设计人员使用。
§4.3.6 试验成果的工程应用
二、浅基础设计方面的应用
1.承载力
用静力触探确定地基承载力一般依据的是经验公式，是建立在静力触探与载荷试验的对比关系上。
确定的是地基承载力的基本值，需经过深、宽修正，用于一般的建筑物
地基土的成因、时代及含水量等对静力触探求地基承载力的经验公式有影响，经验公式有地区性。
§4.3.6 试验成果的工程应用
二、深基础方面的应用——竖向承载力
静力触探机理和桩的作用机理类似，静力触探相当于沉桩的模拟试验。
与静力触探相比，桩的表面粗糙，直径大，沉桩对桩周土的扰动大，沉降速度慢。应与桩载荷测试配合使用，互相验证。
桩基承载力的影响因素很多，国内外的实践经验表明CPT成果估算桩基的承载力往往能够给出满意的结果。
三、地基处理质量控制
由于CPT实验数据的连续性、可靠性和可重复性的特点，实践证明CPT是检测深层密实处理效果的最好的技术之一。
CPT也可用于浅层处理效果的评价，但对于表层地基土处理效果评价， CPT有其局限性，因此，实践中用得也不多。
四、砂性土地基的液化评价
砂性土地基土液化问题是建于砂土和粉土地基上建筑物设计的一个主要问题。CPT 是评价地基土液化势的理想原位测试方法。
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，清除残土。清孔时应避免试验土层受到扰动。当在地下水位以下的土层进行试验时，应使孔内水位高于地下水位，以免出现涌砂和坍孔。必要时应下套管或用泥浆护臂。 2. 贯入应拧紧钻杆接头，将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，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：贯入器放入孔内，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，开始记录每打入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。若遇密实土层，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，取贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录，并量测其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验之用。 5.重复以上步骤，进行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.将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上，打开电源开关，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、摩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内，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；
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，清除残土。清孔时应避免试 验土层受到扰动。 当在地下水位以下的土层进行试验时，应使孔内水位高于地下 水位，以免出现涌砂和坍孔。必要时应下套管或用泥浆护臂。 2. 贯入应拧紧钻杆接头，将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，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：贯入器放入孔内，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， 开始记 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。若遇密实土层，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，取贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录， 并量测其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验之用。 5. 重复以上步骤，进行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. 将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上， 打开电源开关， 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、摩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 内，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；
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 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
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，清除残土。清孔时应避免试验土层受到扰动。当在地下水位以下的土层进行试验时，应使孔内水位高于地下水位，以免出现涌砂和坍孔。必要时应下套管或用泥浆护臂。 2. 贯入应拧紧钻杆接头，将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，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：贯入器放入孔内，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，开始记录每打入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。若遇密实土层，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，取贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录，并量测其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验之用。 5.重复以上步骤，进行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.将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上，打开电源开关，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、摩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内，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左右（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（仪器零位基本稳定），将仪器调零或记录初始读数，即可进行正常贯入。在深度6m内，一般每贯入1~2m，应提升探头检查温漂并调零；6m以下每贯入5~10m应提升探头检查回零情况，当出现异常时，应检查原因及时处理。 6.贯入过程中，当采用自动记录时，应根据贯入阻力大小合理选用供桥电压，并随时核对，校正深度记录误差，作好记录；使用电阻应变仪或数字测力计时，一般每隔0.1~0.2m记录读数1次。 7.当测定孔隙水压力消散时，应在预定的深度或涂层停止贯入，并按适当的时间间隔或自动测读孔隙水压力消散值，直至基本稳定。 8.当贯入到预定深度或出现下列情况之一时，应停止贯入。 —触探主机达到额定贯入力；探头阻力达到最大容许压力。 —反力装置失效。 —发现探杆弯曲已经达到不能容许的程度。 9.试验结束后应及时起拔探杆，并记录仪器的回零情况。探头拔出后应立即 清洗上油，妥善保管，防止探头被曝晒或受冻。
动力触探仪检测地基承载力试验方法 1、静力触探试验： 指通过一定的机械装置，将某种规格的金属触探头用静力压、静力触探试验入土层中，同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土，粉土和砂土，主要用于划分土层，估算地基土的物理力学指标参数，评定地基土的承载力，估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。(多为设计单位采用) 。 2、动力触探试验： 指利用锤击功能，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价。动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石，各种软质岩及各类土。 动力触探仪分为： 轻型触探仪、重型触探仪及超重型触探仪三类。目前承建单位一般选用轻型和重型。 ①轻型触探仪适用于： 砂土、粉土及粘性土地基检测，(一般要求土中不含碎、卵石) ，轻型触探仪设备轻便，操作简单，省人省力，记录每打入30cm 的锤击次数，代用公式为： R=(0.8×N-2)×9.8 （1） R-地基容许承载力 Kpa ，N-轻型触探锤击数。 ②重型触探仪适用于： 各类土，是目前承建单位应用最广泛的一种地基承载力测试方法，该法是采用质量为 63.5kg 的穿心锤，以 76cm 的落距，将触探头打入土中，记录打入 10cm 的锤击数，代用公式为： y=35.96x+23.8 （2） y-地基容许承载力 Kpa ， x-重型触探锤击数。 3、标准贯入试验：
标准贯入仪试验是动力触探类型之一，其利用质量为 63.5kg 的标准贯入试验：穿心锤，以 76cm 的恒定高度上自由落下，将一定规格的触探头打入土中 15cm，然后开始记录锤击数目，接着将标准贯入器再打入土中 30 cm，用此 30cm 的锤击数(N)作为标准贯入试验指标，标准贯入试验是国内广泛应用的一种现场原位测试手段，它不仅可用于砂土的测试，也可用于粘性土的测试。锤击数(N) 的结果不仅可用于判断砂土的密实度，粘性土的稠度，地基土的容许承载力，砂土的振动液化，桩基承载力，同时也是地基处理效果的一种重要方法 轻型动力触探 轻型圆锥动力触探是利用一定的锤击能量(锤重10kg)，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据贯入锤击数判别土层的类别，确定土的工程性质，对地基土做出综合评价。 目录 1 前言 2 工程概况 3 轻型动力触探检测方法 4 资料整理及成果应用 5 结语 1 前言 2 工程概况 3 轻型动力触探检测方法 4 资料整理及成果应用 5 结语 1 前言 由于轻型圆锥动力触探设备简单，使用方便，可用于以下几方面的工作：
静力触探试验 静力触探测试〔static cone penetration test〕简称静探（CPT）。静力触探试验是把一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压人土中，并测定探头阻力等的一种测试方法，实际上是一种准静力触探试验。荷兰人在20世纪40年代提出了静力触探技术和机械式静力触探仪。试验是用机械装置把带有双层管的圆锥形探头压人土中，在地面上用压力表分别量测套筒侧壁与周围土层间的摩阻力（f s）和探头锥尖贯入土层时所受的阻力（q c）。电测静力触探试验于1964年首先在我国研制成功。原建工部综合勘察院成功地研制了世界上第一台电测静力触探仪，即我国目前普遍应用的单桥（单用）探头静力触探仪。利用电阻应变测试技术，直接从探头中量测贯入阻力，并定义为比贯入阻力。20世纪60年代后期，荷兰开始研制类似的电测静力触探仪，探头为双桥式的。此项成果发表于1971年。从20世纪70年代开始，电测静力触探的发展使静力触探有了新的活力，发展迅猛，应用普遍。其中，最重要的发展是国际上于20世纪80年代初成功研制了可测孔隙水压力的电测式静力触探，简称孔压触探.（CPTU）。它可以同时测量锥头阻力、侧壁摩擦力和孔隙水压力，为了解土的更多的工程性质及提高测试精度提供了极大的可能性和现实性。 目前在我国使用的静力触探仪以电测式为主。 静力触探具有下列明显优点： （1）测试连续、快速，效率高，功能多，兼有勘探与测试的双重作用； （2）采用电测技术后，易于实现测试过程的自动化，测试成果可由计算机自动处理，大大减轻了人的工作强度。 由于以上原因，电测静力触探是目前应用最广的一种土工原位测试技术，本章将重点加以叙述和讨论。 静力触探的主要缺点是对碎石类土和密实砂土难以贯入，也不能直接观测土层。在地质勘探工作中，静力触探常和钻探取样联合运用。 图2-1是静力触探示意和得到的测试曲线。从测试曲线和地层分布的对比可以看出，触探阻力的大小与地层的力学性质有密切的相关关系。 静力触探技术在岩土工程中的应用在于： 对地基土进行力学分层并判别土的类型；确定地基土的参数（强度、模量、状态、应力历史）；砂土液化可能性；浅基承载力；单桩竖向承载力等。
一、术语 静力触探：通过静力将标准圆锥形探头匀速压入土中，根据测定触探头的贯入阻力，判定土的物理力学特性的一种原位试验方法。二、试验目的和适用范围 静力触探试验可用于推定软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石及其经过强夯处理、预压处理等地基（土）承载力。 三、试验设备 静力触探试验设备，主要由触探主机（加压动力装置）、反力装置、探头、量测仪、探杆、导线等组成。触探头根据其结构和功能主要分为单桥触探头和双桥触探头两种。 本公司目前所使用的静力触探试验设备型号和性能指标见下表。 四、原理 单桥触探试验原理：当探头压入土中时，由于土层阻力，使探头受到一定压力，土层强度愈高，探头所受到的压力愈大，使得探头传感器上的电桥发生变化。在弹性限度内，探头所受的力与桥压成线性关系，通过放大即可将土层的阻力转换为电信号，然后由仪表测出。双桥触探试验原理与单桥触探试验相似，当触探头压入土中时，土层不但给锥头有反力，还给摩擦筒有个向上的摩擦力，由于摩擦筒上部与侧壁传感器连接，这样即可测得土层对侧壁的摩擦阻力。 五、执行标准
国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001； 广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008。 六、操作步骤 1、触探前，将触探头的电缆线穿入触探杆。应尽量一次穿入所需的全部触探杆。装卸触探头时，不应转动触探头。 2、贯入时采用的量测仪器应与标定触探头时的量测仪器相同。贯入前，应对接上量测仪器的触探头进行试压，检查顶柱、锥头、摩擦筒是否能正常工作。 3、量测仪器所选用的供桥电压的工作电流，应小于电阻应变片的容许值。 4、触探的贯入速率应控制在（1.2±0.3）m/min范围内。在同一孔中宜保持匀速贯入。 5、触探头贯入土中0.5～1.0m，然后提升5~10cm，待量测仪器上无明显零漂时，记录零读数或调整零位，方能开始正式贯入。 6、贯入过程中，在深度12m以内，可按需要每隔2～4m测读或调整零读数。终孔时，必须测读和记录零读数。 7、一般每隔2～4m核对一次记录深度和实际孔深。当有差错时，应在记录上予以注明。 8、贯入过程中，当改变供桥电压时，应注明其深度和供桥电压值。 七、测试数据分析与判定 1、出现零位漂移超过满量程的±1%时，可按线性内插法校正；记录曲线上出现脱节现象时，应将停机前记录与重新开机后贯入10cm 深度的记录连成圆滑曲线；记录深度与实际深度的误差超过±1%时，
静力触探试验在工程勘察中的应用 贾文华1 1 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。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。 2 CPT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 ）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效，轻型动力触探（N 10 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
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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，清除残土。清孔时应避免试
验土层受到扰动。当在地下水位以下的土层进行试验时，应使孔内水位高于地下 水位，以免出现涌砂和坍孔。必要时应下套管或用泥浆护臂。
2. 贯入应拧紧钻杆接头，将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，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：贯入器放入孔内，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，开始记 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。若遇密实土层，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，取贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录， 并量测其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验之用。 5. 重复以上步骤，进行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. 将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上，打开电源开关，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、摩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
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第二节静力触探试验 二、静力触探现场试验要点 (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.安装好加压和量测设备，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，利用电阻挡调节度盘指针，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，将仪器调零，并记录孔号、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，记录仪器初读数εo。试验中每贯入10mm测记读数ε1一次。以后每贯入3～5m，要提升5～10cm，以检查仪器初读数εo。 4.探头应匀速垂直压入土中，贯入速度控制在1.2m/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，应及时将探头锥头部分卸下，将泥沙檫洗干净，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 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60°。 2.探头测力传感器应连同仪器、电缆进行定期标定，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、温度漂移、归零误差均应小于1%FS，现场试验归零误差应小于3%，绝缘电阻不小于500M?。 3.深度记录的误差不应大于触探深度的±1%。 4.当贯入深度超过30m或穿过厚层软土后再贯入硬土层时，应采取措施防止孔斜或断杆，也可配置测斜探头，量测触探孔的偏斜角，校正土层界线的深度。 5.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饱和，并在现场采取措施保持探头的饱和状态，直至探头进入地下水位以下的土层为止。在孔压静探试验过程中不得上提探头。 6.当在预定深度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，其计时间隔由密而疏合理控制；试验过程中不得松动探杆。 三、试验成果整理 （一)单孔资料的整理 1.初读数的处理 初读数是指探头在不受土层阻力的条件下，传感器的初始应变的读数。影响初读数的因素很多，最主要的是温度。因为现场工作过程的地温与气温同探头标定时
静力触探测试原理方法及内业整理 1静力触探测试原理 静力触探的工作过程是用静力将探头压到土层中去。在贯入过程中，由于埋藏在地层中的各种土的物理力学性质不同，因此，探头遇到的阻力也不同，有的土软，阻力就小，有的土硬，阻力就大。土的软硬正是土的力学性质的一种体表现。所以贯入阻力是从一个侧面反应了土的强度。根据这样一种内部联系，我们利用探头中的阻力传感器，将贯入阻力通过电子量测记录仪表把它显示和记录下来，并利于贯入阻力和土的强度之间存在的一定关系，确定土的力学指标，划分土层，进行地基土评价和提供设计所有需参数。 当静力触探的探头在静压力作用下，均速向土层中贯入时，探头附近一定范围内的土体受到压缩和剪切破坏，同时对探头产生贯入阻力。一般的说，同一种土层中贯入阻力大，土层的力学性质好，承载力高。反之，贯入阻力小，土层软弱，承载力低。在生产中利用静力触探与土的野外载荷试验对比，或静力触探贯入阻力与桩基承载力及土的物理学性质的指标对比，运用数理统计的方法，可以建立各种相关方程(经验关系)。这样，只要知道土层的贯入阻力即可确定该层土的地基承载力等指标参数。 静力触探主要由两部分组成：一是贯入系统—由加压装置及反力装置组成；二是量测系统—由装在探头中的阻力传感器和量测仪表组成。 2静力触探的现场测试 2.1操作前的准备及注意事项 1数据记录系统操作前准备及注意事项 1)检查电源：如用外接电源时，必须检查确认是220V交流电时，如为电瓶等直流电源， 需检查其直流电压为12V，方可接入静探微机。打开开关检查微机显示是否正常，无异 常情况后方可使用。 2)检查发讯机：角机插座接好后，打开仪表，拨动发讯角机并检查静探微机是否有讯号接 收。 3)在开始工作前，操作人员必须填写测试孔号、日期、时间、测试探头编号等项，工作结
1、根据地质勘探的布点要求，选取好位置，先在触探试验点两旁的地上拧两个地锚，拧前 用铁锹在锚地点挖一个V型坑，坑深25-30cm,然后将地锚竖在V型槽内以缓慢的速度拧下，拧锚时用地锚压铁套在地锚杆上，将两根加力杆分别插在地锚压铁两边，两人或多人以推磨状地锚缓慢旋转拧下，两根地锚相距约0.8m，然后将地面铲平，铺上两块木垫板。 2、与底架槽钢，用4个M8螺钉连接好后，安放在垫木板上，使两根已下好的锚位于支架 两边，两根槽钢的中部，再将地锚压铁套在锚杆上，使底架槽钢与压铁相互连接，插好地锚销钉，将4个蝴蝶螺丝钉旋在地锚压铁的螺孔中，矩形旋入使其顶紧底架槽钢，施压时注意贯入支架必须与地面垂直，若不垂直可将一边螺钉继续旋入以达到垂直的目的，如贯入支架与地面倾斜，螺钉压紧已无法调整，可以松开螺钉，抽动一边垫板（高的一端）使垫板下土向两边推去减少其高度，以保证支架垂直地面。 3、把带有一端电缆线的探头与已穿好探杆的电缆线相连接，用涤纶绝缘胶带纸缠封插头 处，以防进水受潮和增加插座的抗拉力。将第一根探杆连接，连接时一手握着探头，一手握着每节探杆，探头不动，转动探杆，使其连接。切勿转动探头，以免电缆线断裂。 4、将带有探头已穿好的电缆的探杆，放在触探机一侧，取出带有探头的第一节探杆，将第 一节探杆从上面板上对峙下面板的圆孔中穿过，使探头干在下面板的圆孔中，对好中心，将第二节探杆和第一探杆连接。 5、将经历触探测力仪放在探杆旁边，电缆线的另一端与静力触探测量仪接好。仪表的接线 盒调整，见静力触探测量仪使用说明书。仪表调整时需将探头垂直空避免阳光直射，将U型卡块卡在探杆街头上，将山形压板放在U型卡块的下面，使其两边槽卡主链条，重击卡主探杆，转动摇把使山形压板卡住的两根链条上的加长销由下向上运动，直至加长销带动山形板及探杆抬起，悬空垂直地面，读取初读数。 6、仪表调整完毕准备工作就绪，就开始工作。可由4人操作，分工是两人专管摇把，以均 匀的速度将探杆压下，一人放取探杆接头上的U型卡块和山形板兼顾接探杆，一人记录测量仪表读数。工作时将U型卡块卡在探杆上，再将山形板放置在U型卡块上，转动摇把，使加长销压住山形板，当加长销压住山形板工作时，使探杆以每分钟0.8-1.2m的速度向下贯入。 7、将立柱上自行划上10cm一档的标尺，观察山形板下压移动的位置，记录人员每10cm 记一仪表数。 8、当一节探杆压入底部时，山形板与U型卡块接近下面板（探杆向下贯入时另一节探杆可
静力触探操作规程 1.0适用范围 适用于软土、黏性土、粉土、砂类土及含少量碎石土层，可划分土层界面、土类定名、确定地基承载力和单桩极限荷载、判定地基土液化可能性及测定地基土的物理学参数等。2.0执行标准 GB50021-2001《岩土工程勘察规范》 GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》第4.15、第4.1.6。 YS5223-2000《静力触探操作技术规程》 3.0仪器设备 试验设备： 静力触探设备应包括探头标定设备和触探设备。 1探头标定用的测力计或力传感器，其公称量程不宜大于探头额定荷载的两倍，检测精度不得低于Ⅲ等标准测力计精度。 2探头标定达满量程时，标定架各部杆件应稳定。标定孔压计的压力罐及压力检测装置密封性能良好。标定装置对力的传递误差应小于0.5%。 3工作状态下，标定架的压力作用线应与被标定的探头间轴，其同轴度公差为Φ0.5mm。 触探主机应符合下列技术条件： 1能匀速贯入，贯入速率为（20±5）mm/s。当使用孔压探头触探时，宜有保证标准贯入速率20mm/s的控制装置。 2贯入和起拔时，施力作用线应垂直机座基准面，垂直度公差为30′。 3额定起拔力不小于额定贯入力的120%。 触探用探杆应采用高强度无缝管材，其屈服强度不宜小于600MPa，工作截面尺寸必须与触探主机的额定贯入力相匹配。 4.0现场操作 1电缆应按探杆连接顺序一次穿齐，其长度L可按下式估算： L＞n（l+0.2）+7 式中l---每根探杆（含接头）长度（m）； n---探杆根数。 2安放触探机的地面应平整；使用的反力措施应保证静力触探达到预定深度。
3检查使用的探头是否符合规定；核对探头标定记录，调零试压。孔压探头在贯入前应用特制的抽气泵对孔压传感器的应变腔抽气并注入脱气液体，至应变腔无气泡出现为止。 触探主机就位后，应调平机座并用水平尺校准，与反力装置衔接、锁定并随时进行检查；当触探之际不能按指定孔位安装时，应记录移位后的孔位和地面高程。 在地下水埋藏较深的地区进行孔压触探，应使用外径不小于孔压探头的单桥或双桥探头开孔至地下水位以下后，向孔内注满水，再换用孔压探头触探。 使用数字式仪器时，每贯入0.1m或0.2m应记录一次读数。 计深标尺设置在主机上时，每贯入3~4m应校核一次实际深度。 在预定深度进行孔压消散试验时，应从探头停止贯入时起，用秒表计时，记录不同时刻的孔压值和端阻值等参数。计时间隔由密而疏，合理控制。试验过程中，不得松动、碰撞探杆，也不得施加使探杆上、下位移的力。 孔压消散试验孔所在场区的地下水位未知或不明确时，至少应有一孔做到孔压消散达稳定值为止。 遇下列情况之一者，应停止贯入并记录上注明： 1触探主机负荷达额定荷载的120%； 2贯入时探杆出现明显弯曲； 3反力装置失效； 4探头负荷达额定荷载； 5记录仪显示异常。 触探终孔后起拔最初几根探杆时，应注意观察并丈量探杆表面干、湿分界线距地面的深度，注明与记录表内或标注于记录纸上。有条件时宜于收工前或次日核查地下水位。探头拔出地面后，应及时清洗、检查。进行下一孔触探时，孔压探头的过滤片和应变腔应重新进行脱气处理。 5.0记录格式 记录表格式可按YS5223-2000《静力触探操作技术规程》附录B、附录C。 6.0审批程序 把做好的记录及报告打印出来签字一并交审核员。经主管批准、盖章确认后发放报告。
目录 1 概况 (2) 2 测点位置 (2) 3 检测依据 (2) 4 检测主要设备 (3) 5 检测主要原理 (3) 6 地基基本承载力确定方法 (3) 7 检测结果 (4) 7.1静力触探１#测点检测结果 (4) 7.2静力触探2#测点检测结果 (5) 7.3静力触探3#测点检测结果 (6) 7.4静力触探4#测点检测结果 (7) 7.5静力触探5#测点检测结果 (8)
1 概况 受XXXXXXXXXXXXx公司的委托，我公司于2015年6月10日至6月12日对XXXXXXXXXX 合同段路基原地面(软弱土层地基)进行静力触探试验，以确定现场土层的比贯入阻力并计算基本承载力。 本工程设计为公路等级二级，路基宽度12米，本段软弱土层地基桩号……………………………….。 本工程建设单位为, 代建单位：公司，设计单位为 , 监理单位：监理所，施工单位为公司。 2 测点位置 本次静力触探共检测5个点，测点位置由委托方现场确定，现场高程数据由委托方提供，详见下表。 3 检测依据 本次检测，根据委托方要求，主要依据以下规程及标准： （1）《铁路工程地质原位测试规程》TB 10018－2003； （2）本项目合同文件及其它相关技术资料。
4 检测主要设备 本次采用的主要设备情况见下表。 5 检测主要原理 静力触探适用于软土、黏性土、粉土、砂类土及含少量碎石土层，可划分土层界面、土类定名、确定地基承载力和单桩极限荷载、判定地基土液化可能性及测定地基土的物理学参数等。试验时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, 并按一定深度间距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。 6 地基基本承载力确定方法 本次试验探头采用单桥探头，确定地基基本承载力时，由于无地区使用经验可循，本报告参照《铁路工程地质原位测试规程》TB 10018－2003表10.5.16－1“天然地基基本承载力算表”中软土层公式σ0=0.112Ps+5计算所得。
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。根据该现测试资料可得两条曲线, 即qc- h和fs- h 关系曲线, 两相对比, 分辨率自然就高的多。此外, 摩阻比FR也是划分土层极好的参数, 一般砂质土的FR <= 1%, 而粘性土则大于2%。 3)孔压静力触探 20 世纪60年代, 开始应用孔隙压力探头测孔隙压力及其消散, 至20世纪70年代末, 将孔隙压力传感器与电测静力触探仪结合起来, 命名为孔压静力触探。由于该项技术的突出优点, 在国际上得到迅速的发展。孔压静力触探可以测得三个指标, 即锥尖阻力qc 和侧摩阻力fs 、孔隙水压力指标u。故其对土层的分辨率又要比双桥触探高的多, 尤其对粘性土层和砂层, 孔压静力触探有其独特的优势。这是因为孔压探头所测得的孔隙水压力值u 的大小与土的渗透性密切相关, 如探头进入粘土层时, 会产生很大的超孔隙水压力, 而当探头由粘土层进入砂层时, u 值将急剧下降甚至为负值。据此可十分方便地区分出粘性土与砂土。孔压静探的主要优越性: 1.灵敏度很高, 能分辨1 ~ 2 cm 薄土层的土性变化, 极大提高了判别土类和划分土层的能力。 2.可修正孔隙水压力对锥尖阻力qc和侧壁摩擦阻力fs的影响。 3.可进行有效应力的分析。 4.可估算土的渗透系数和固结系数。 5.可测定土层不同深度处的静止水压力。 6.可评定土的应力历史(超固结比OCR)。 7.对评定砂土和粉土的液化势有潜在的优势。 8.可估算土的静止侧压力系数。
静力触探试验操作规程 1.根据地质勘探的布点要求，选取好的位臵，对场地进行平整，先在 触探试验点两旁的地上用铁锹，挖出一个能使地锚放入、深30cm 的坑，然后在坑内放入地锚，利用油压马达下锚器以缓慢的速度拧下，将油压马达下锚器套在地锚杆上，四人站立手扶下锚器并方向施力，两地锚相距0.9m，最后地面铲平，铺上两块木垫板。 2.安放静探机在木垫板上，使两根已下好的地锚位于静探机两边，用 水平尺调平机座，放臵2跟槽钢放在机座上，将2个装有压铁的连接螺丝通过槽钢旋转装入地锚的丝孔中，装好连接螺丝，用专用扳手将压铁压紧在槽钢上，再用水平尺校正水平，如机座不平此时通过调节亚铁上螺丝在校正机座水平。 3.把带有一端电缆线的探头与穿好探杆的电缆线相连接，用防水胶带 缠封插头处并用黄油密封，以防进水受潮和增加插座的抗拉力。将第一根探杆连接，连接时一人手握探头，另一人手拿第一根探杆，探头不动，转动探杆，使其连接，切勿转动探头，以免电缆线断裂。 再将电缆线依次穿入其他探杆，探杆数量应满足触探深度要求，电缆线长度L满足:L>n×(l+0.2)+7 其中:n—探杆的根数;l—每根探杆的长度（m） 4.放松推进油缸卡瓦螺丝，将带有探头的第一根探杆通过上面卡瓦 孔，对齐底座上的导向孔放入推进油缸，将第二根探杆和第一根探杆连接，调节卡瓦螺丝到合适的位臵。 5.将数据采集仪与线缆线的另一端接好，数据采集装臵与第一根探杆
连接确保能正确转动并记录数据，拧紧卡瓦螺丝推进油缸提100mm,探头悬空垂直地面，校正仪器归零。 6.准备工作完成后，贯入工作开始，由专人控制推进油缸的上升与下 降，以（20±5mm/s）进行匀速贯入，数据采集装臵每贯入100mm 记录数据一次，其他人手动松紧卡瓦螺丝、连接探杆配合推进油缸工作确保油缸上下连续不间断，推进油缸升起松开卡瓦螺丝，下压时拧紧卡瓦螺丝，贯入过程中要管钳拧紧每根相连接的探杆，防止丝扣的松动，造成脱扣，保证垂直贯入。 7.在测试过程中地下6米范围内，每隔2米提升探头50mm一次，将 零漂值作为初读数记录在相应的深度旁，将采集仪调零，然后使探头复位，继续贯入。 8.贯入结束后即可将探探杆起拔，探头拔出地面后记录数据采集仪回 零数，以便进行数据修整和精度校检，油缸上升是卡瓦螺丝拧紧，下降时松开卡瓦螺丝，去掉卡在探杆上的数据采集装臵。 9.当测试中出现下列情况，应停止贯入并在记录中注明： 达到预期贯入深度； 静力触探机负荷达到额定荷载120%，或探头负荷达到额定荷载； 测量设备或测量系统异常，可能出现受损。 10.起拔探杆、探头完成后，利用手扶油压马达下锚器反向转动把地 锚起出地面，对场地进行恢复。
[业务]静力触探试验操作规程 静力触探试验操作规程 1.根据地质勘探的布点要求～选取好的位臵～对场地进行平整～先在触探试验点两旁的地上用铁锹～挖出一个能使地锚放入、深30cm的坑～然后在坑内放入地锚～利用油压马达下锚器以缓慢的速度拧下～将油压马达下锚器套在地锚杆上～四人站立手扶下锚器并方向施力～两地锚相距0.9m～最后地面铲平～铺上两块木垫板。 2.安放静探机在木垫板上～使两根已下好的地锚位于静探机两边～用水平尺调平机座～放臵2跟槽钢放在机座上～将2个装有压铁的连接螺丝通过槽钢旋转装入地锚的丝孔中～装好连接螺丝～用专用扳手将压铁压紧在槽钢上～再用水平尺校正水平～如机座不平此时通过调节亚铁上螺丝在校正机座水平。 3.把带有一端电缆线的探头与穿好探杆的电缆线相连接～用防水胶带缠封插头处并用黄油密封～以防进水受潮和增加插座的抗拉力。将第一根探杆连接～连接时一人手握探头～另一人手拿第一根探杆～探头不动～转动探杆～使其连接～切勿转动探头～以免电缆线断裂。再将电缆线依次穿入其他探杆～探杆数量应满足触探深度要求～电缆线长度L 满足:L>n×(l+0.2)+7 其中:n—探杆的根数;l—每根探杆的长度,m, 4.放松推进油缸卡瓦螺丝～将带有探头的第一根探杆通过上面卡瓦孔～对齐底座上的导向孔放入推进油缸～将第二根探杆和第一根探杆连接～调节卡瓦螺丝到合适的位臵。 5.将数据采集仪与线缆线的另一端接好～数据采集装臵与第一根探杆 连接确保能正确转动并记录数据～拧紧卡瓦螺丝推进油缸提100mm,探头悬空垂直地面～校正仪器归零。 6.准备工作完成后～贯入工作开始～由专人控制推进油缸的上升与下降～以,20?5mm/s,进行匀速贯入～数据采集装臵每贯入100mm记录数
CLD-2,3静力触探仪使用说明书 一、静力触探仪概述： 1.CLD-2,3静力触探仪适用于在一般粘性土、软土、黄土和密砂土地区的土木建筑工程、市政、公路、工程地基土原位测试，用于查明地层在垂直和水平方向的变化； 好仪器，好资料，尽在沧州建仪（https://www.doczj.com/doc/f94746025.html,）。欢迎查询。 打造中国建仪销售第一品牌，树立沧州产品全新形象 2.CLD-2,3静力触探仪用来确定天然地基承载力和估算单桩承载力；判别砂土液化的可能性；确定软土的不排水抗剪强度；提供软土地基承载力和斜坡稳定性的计算指标。 3.CLD-2,3静力触探仪是利用机械转动将探头匀速地压入土中,适宜在软土、粘性土、老粘土、黄土、砂性土等地层中测试，利用探头与土层接触时产生的阻力，通过电阻变化的信号，传送到地面的测量仪表上。静力触探仪整机各部件重量轻，体积小搬运方便，安装方便，工作效率高，能配用不同直径的探杆和探头。 4.符合静力触探技术标准CECS04:88和岩土工程勘察规范GB50021-2001，执行标准国标GB50021-2001岩土工程勘查规范。 二、静力触探仪结构形式: 主机（整机）、地锚、手摇式、单桥探头（标准配置）、双桥探头（选配）、人工记录仪（标配）、自动记录仪（选配）。 三、主要参数： 1、贯入力：2吨/3吨 2、贯入速度：0.8~1.2米/分 3、探杆长：1米/支 4、贯入探头：10cm2 5、测量仪表：人工记录仪（标准配置为人工记录仪）或自动记录静探微机 6、整机重量：160公斤。 静力触探仪配置如下： CLD-2/3静力触探仪主机架1台，记录仪1台，探杆20米，单桥探头1只，四芯屛蔽电缆线30米，地锚2根山型板1只、卡快1只、加力杆2支、地锚压铁2付、地锚肖2只、导向套2付、等其余配套件工具全部供给。 安装方法： 1、孔位应避开地下电缆、管线及其它地下设施。 2、当拟定孔位处地面不平时，应平整场地，并根据勘探深度和表层土的性质，确定地锚的个数和排列形式。 3、静力触探机安装要平稳，应与下入土中的地锚牢固连接。