岩土工程勘察 第七章 静力触探试验

静力触探（Cone Penetration Test）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。

《岩土工程勘察规范》）（GB50021-2001)规定：静力触探试验适用于软土、一般黏性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。

静力触探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）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）安装好压人和量测设备，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，利用电阻档调节度盘指如调节比较灵活，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，由于记录纸幅宽有限，所选择的工作电压，应使其曲线不会超过记录纸的幅宽范围。

将笔头调零，并在记录纸的开头写明孔号、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，将笔头重新调零以后每3~5m，要提升5~10cm，以检查记录笔回零情况。

4）贯入速度控制在0.5~ 1.0m/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，应将探头锥头部分卸下，将泥沙擦洗干净，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《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001)规定，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60o 。

静力触探在岩土工程勘察中的应用随着工程建设领域的不断发展，岩土工程勘察作为工程建设的基础环节之一，其重要性日益凸显。

静力触探作为岩土工程勘察中一种重要的原位测试方法，能够实现对土体原位特性的准确测定，为工程建设提供重要的基础数据。

本文将围绕静力触探在岩土工程勘察中的应用这一主题展开，阐述其基本原理、应用实例及前景展望。

岩土工程勘察主要指对工程建设场地及周围地区的岩土体进行勘察、研究与分析，为工程设计、施工等提供详实、可靠的岩土工程资料。

岩土工程勘察的重要性不言而喻，它关乎到工程的安全性、经济性和可行性。

在岩土工程勘察中，通常采用钻探、原位测试和室内试验等方法来获取岩土体的物理力学性质指标。

静力触探是一种原位测试方法，其主要原理是利用静压力将一个传感器刺入土体中，在传感器内部装有测量和记录刺入深度的装置。

在静力触探过程中，通过记录下不同深度下土体的电阻率、侧向压力和锥头阻力等参数，可以实现对土体变形特性的测定。

静力触探具有快速、准确、经济等优点，但其也存在一定的局限性，如受土体含水率、有机质含量等因素影响较大。

静力触探在岩土工程勘察中有着广泛的应用，以下列举几个典型的应用实例：软土地基勘察：在软土地基勘察中，静力触探是一种非常有效的原位测试方法。

通过静力触探可以快速测定软土的物理力学性质指标，如压缩性、剪切强度等，为地基处理方案的设计提供依据。

边坡稳定性分析：在边坡稳定性分析中，静力触探可以用来测定土壤的力学性质，如土壤的内聚力和摩擦角等，从而评估边坡的稳定性。

桩基检测：在桩基检测中，静力触探可以用来检测桩基承载力和桩身完整性。

通过静力触探可以获取桩侧土体对桩基的侧向阻力，从而判断桩基的承载能力。

同时，通过观察桩身贯入过程中的阻力变化，可以判断桩身的完整性。

地下水位及渗流监测：在地下水位及渗流监测中，静力触探可以测定土壤的含水率和渗透系数等参数，从而了解土壤的渗流特性，为防水设计和排水方案提供依据。

浅谈并探讨静力触探试验相关内容0 前言静力触探是一种先进的原位测试技术，自1917 年在瑞士应用以来，至今已有87 年的历史。

所谓原位测试就是在土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、天然含水量以及天然应力状态下，测定土的工程力学指标。

其原理主要应用电阻率定律、电桥原理和材料弹性变形的虎克定律，即通过液压设备将安装有传感器的探头用静力压入土层中，同时通过探头上锥尖和侧壁各 2 组应变片将所受到的贯入阻力、摩擦力转化为电讯号传到计算机以曲线形式记录下来；以此来判断、分析地基土的物理力学指标。

[1]1 静力触探试验基本原理用静力将一个内部装有传感器的触探头匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受阻力自然也不一样，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。

再通过贯入阻力与土的工程地质性质之间的定性关系和系统相关关系，来达到取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等岩土工程勘察目的。

[2] 静力触探技术从产生到运用以来，经历过几次更新换代，目前已经形成了较为成熟的系统理论，主要有承载力理论、空穴扩张理论、应变路径理论等。

静力触探试验成为当前粘性软土地基岩土工程勘察技术中的首要选择，具有无可比拟的优势。

[4]刘彬[3]等人应用ABAQUS 软件建立D-P 模型，对静力触探贯入过程中周围土体应力及应变进行模拟分析，以内摩擦角φ=10°为了对有限元计算的结果进行了分析，得出：（1）在同一深度处，从探头中心向四周，距离椎体越远径向应力越小，在贯入过程中探头对周围土体扰动的影响范围有限；（2）轴向应力影响的范围比径向更小；（3）位移最大的位置靠近探杆并向四周快速减小，至10 倍探杆半径时基本减小为零；（4）地表附近很小范围内，土体有向上的位移即土体有隆起，之后向下位移逐渐增大，在探头附近达到最大。

μr的最大值位于探杆和锥尖周围等。

2 静力触探试验目的静力触探主要适用于粘性土、粉性土、砂性土。

静力触探在岩土工程勘察中的应用发布时间：2021-11-19T08:04:37.817Z 来源：《建筑实践》2021年第20期作者：马招[导读] 社会经济的快速发展在很大程度上提高了我国的实际建设能力马招昆明市建筑设计研究院股份有限公司云南昆明 650228摘要：社会经济的快速发展在很大程度上提高了我国的实际建设能力，为建筑行业的发展提供了新的方向，被应用于建筑工程中的新技术越来越多，在工程勘探环节，静力触探技术的应用得到了各界人士的高度认可。

本次研究详细的分析了静力触探技术在岩土工程勘察过程中的具体应用情况。

关键词：静力触探；岩土工程；勘察技术建筑工程建设施工的过程中，前期勘察是极其重要的一个环节，在进行前期勘查过程中，传统的勘察技术为勘探技术，但是随着我国科学技术的高速发展，勘察技术也得到了革新，静力触探技术被广泛的应用在了建筑工程项目勘察过程中。

此种技术的应用有效的提高了整个工程的整体稳定性，避免了一些安全事故的发生，为整个工程的施工图纸设计提供了重要的数据支持。

目前，的勘察技术已经无法适应现代化建筑工程的施工需求，静力触探技术的应用为我国建筑行业的发展提供了新的方向。

1静力触探技术概述静力触探技术实际上是一种测试手段，随着我国科学技术的不断发展，目前被广泛的应用在了建筑工程项目前期勘探工作中。

与传统的勘探技术相比较，静力触探技术得到的结果更加准确，相比较而言，效率更高，更加经济。

不但能够对土体进行勘探，并且在此过程中还不会对涂层造成任何形式的损伤，得到的数据更加真实，尤其能够对所测区域土层的数据进行连续记录，结果准确度更高。

这种技术应用起来也比较方便，地质勘查人员只需要抽取少量的土质样品就能够得到较为准确的结果，勘探周期明显缩短。

但是在具体的应用中，静力触探技术也存在着一些缺点，其适用范围比较有限，一般在承载性一般的土层中应用的比较多，对一些地质比较坚硬的岩土层中，并不适用。

由于我国建筑工程项目中，高层及超高层建筑项目逐渐增多，因此大多数都需要进行深基坑施工，这样一来，静力触探技术也就无法满足施工的具体需求，为了保证勘察结果的准确性，需要将此种技术与其他勘探技术结合使用，导致施工成本增加。

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，去除残土。

清孔时应防止试验土层受到扰动。

当在地下水位以下的土层发展试验时，应使孔水位高于地下水位，以免浮现涌砂和坍孔。

必要时应下套管或者用泥浆护臂。

2. 贯入应拧紧钻杆接头，将贯入器放入孔，防止冲击孔底，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，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，开场记录每打入 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。

假设遇密实土层，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，取贯入器中的土样发展鉴别、描述、记录，并量测其长度。

将需要保存的土样子细包装、编号，以备试验之用。

5. 重复以上步骤，发展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. 将已穿入探杆的传感器引线按要求接到量测仪器上，翻开电源开关，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、磨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，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；采用电阻应变仪或者数字测力仪时，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 摆布〔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〔仪器零位根本稳定〕，将仪器调零或者记录初始读数，即可发展正常贯入。

静力触探试验在岩土工程勘察中的应用发布时间：2022-01-20T02:56:57.101Z 来源：《防护工程》2021年30期作者：肖爱兰[导读] 从而避免该项工作因各项基础信息不够准确而出现问题。

发挥静力触探试验优势和现实作用，满足岩土工程勘察要求。

江苏新亚勘测设计有限公司摘要：在开展岩土工程勘察时，必须保证各项试验信息和相关数据的准确性和全面性，由此则可以有效避免岩土工程勘察因基础信息不全而导致的问题，提升岩土工程勘察效果，为相应工程综合建设提供准确信息支持。

此外，为避免静力触探试验应用在岩土工程勘察当中时出现问题，必须按照岩土工程勘察要求和各项基础因素确定静力触探试验应用策略，降低岩土工程勘察中静力触探试验应用难度，推进岩土工程勘察良性开展。

关键词：静力触探试验；岩土工程勘察；数据库引言由于岩土工程勘察在实际开展过程中会受到土层分布不均和基础试验结果不准确而出现问题，基于此，必须在开展岩土工程勘察之前做好静力触探试验工作，确保有关部门可以在短时间内收集到与岩土工程现场和综合试验结果相关的信息，方便有关部门顺利开展岩土工程勘察工作，从而避免该项工作因各项基础信息不够准确而出现问题。

发挥静力触探试验优势和现实作用，满足岩土工程勘察要求。

1静力触探试验的作用1.1土层划分和土类判别从岩土工程勘察入手展开研究，明确将静力触探试验应用到岩土工程勘察不仅可以对区域范围内的土层进行有效划分，还能加强岩土工程范围内土壤类别判断力度，加强相关人员对岩土工程范围内土壤以及土层划分属性的了解，从而确定岩土工程勘察模式，严防岩土工程勘察出现问题。

同时，还可以利用静力触探试验做好各项数据信息分析工作，彰显各项数据信息在岩土工程勘察中应用价值，有效改善岩土工程勘察中各项问题。

同时还可以确定土层深度和名称，并在土层类划分条件下促使岩土工程勘察高效、稳步开展。

1.2提高工程地基承载力在开展岩土工程勘察时可能会因为地基承载力下降而出现问题，这就应借助静力触探试验以及数据信息对调整岩土工程勘察模式，严防岩土工程勘察出现问题，并在开展各项基础工作时提高区域范围内地基承载力，避免有关部门开展岩土工程勘察时出现地基塌陷和整体承载能力下降等问题。

静力触探试验在工程勘察技术中的实用意义摘要：静力触探技术的发明和应用，对工程勘察业具有革命性的意义，以简单、快捷、经济、准确的特点成为岩土工程勘察重要的原位测试手段。

本文简述了静力触探技术的发展历史、试验原理及现今静力触探新技术和发展方向。

主要就以下方面进行探讨：岩土力学分层和岩土类别判定；估算地基承载力特征值及单桩承载力。

关键词：静力触探，工程勘察技术，应用1、静力触探的发展历史静力触探技术的雏形最早于1917年出现在瑞典铁路工程中，当时采用的是螺旋锥头式静力触探；1930年荷兰开始使用尖锥试验，国际上称为荷兰静力触探，方法较瑞典法更为直观，在业内影响较大。

但终究是一种机械式静力触探。

后由我国土力学、岩石力学专家陈宗基教授于1954年引入国内，但由于适用范围限制及使用经验缺乏最终放弃使用。

静力触探技术的革命性发展源于上世纪50年代末期电阻应变微米测试传感技术的出现。

随即产生革命性的新思路——设计一套力学电学传感装置，该装置贯入地层时直接感受土层的阻力变化，将物理阻力变化转化为电学信号变化，并接收、存储这种电学信号，再利用阻力值和电学信号的对应关系把电学信号的变化解读为阻力值的变化。

这就是最早发展革命性电测静力触探的概念设计。

我国于1962年开始经过两年多的奋力探索，于1964 年试制成功，并在建工系统内推广使用。

荷兰在1969年出版《1 gm_medelelingen》专辑（the dutchstatic penetration test with the adhesion jacket cone）时表示正在研制甚至接近成功的电测静力触探。

并于1970 年于美国土木工程学会SMFE 学报上发表了荷兰的CPT。

到1980年荷兰部长级代表团访问中国建筑科学研究院，参观了我国的CPT。

回国后撰写的访华报告中指出：中国的CPT发展比荷兰早5~6 年。

回顾历史，由原建工部综合勘察研究院研制成功，并由全国四十多个勘察、设计、科研单位齐心协力发展起来的一整套电测静探（CPT）的仪器、机具、方法与实用经验，是国际首创的新技术成就，这也坚定了我国深入发展 CPT的决心和信心。