静力触探的工作原理
六、静力触探试验
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设备主要包括探头、贯入主机、反力装置、探杆和记录仪组成.试验中采用设备如下：探头：多功能无绳静力触探探头,除了可以量测锥尖阻力和侧壁摩阻力外，还可以测得孔压、贯入深度和钻杆倾斜度；试验前需要在标定架上对静力触探探头进行标定，得到相应的标定系数。
静力触探仪用途
静力触探仪用途静力触探仪是一种地质勘察工具，用于测量土层的力学性质、岩土层的分层情况、地下水位的位置和土壤的密度等信息。
静力触探仪主要由探头、测力计、测量记录器以及电缆等组成。
静力触探仪的工作原理是通过将探针插入地面，并在钻进的同时测量土层的阻力，从而推断地下土体的物理和力学性质。
由于静力触探仪具有快速、准确和经济的特点，在土工工程、岩土工程和地质勘探等领域得到广泛应用。
静力触探仪的主要用途如下：1. 土层勘探：静力触探仪可以测量不同土层的阻力、摩阻力和侧壁摩阻力等力学参数，通过对土层的测量结果分析，可以判断土层的含水性、压缩性、强度特性等。
这对地基设计、土壤改良和地下工程的施工选择具有重要意义。
2. 分层分析：静力触探仪在钻进过程中连续测量土层的阻力变化，并记录下来。
通过分析这些测量数据，可以确定土层的分层情况，包括层位、厚度和性质。
这有助于地质勘探工程师了解地下地质条件，并为工程设计提供可靠的数据。
3. 寻找地下水位：静力触探仪可以测量土层的阻力和侧壁摩阻力，通过分析这些测量结果，可以确定地下水位的位置。
这对地下水资源勘探、水文地质工程和地下水开发利用具有重要意义。
4. 岩土工程：在岩土工程领域，静力触探仪可以用于测量土层的稠密度、承载力、压实度和固结性等参数。
通过测量结果的分析，可以评估地基的稳定性，确定地基处理的方案，为土木工程的设计和施工提供依据。
5. 建筑工程：静力触探仪在建筑工程中的应用较为广泛。
可以用于测量地面的承载力、沉降性、地基的稳定性等参数，为建筑物的设计和施工提供参考。
同时，还可以用于测量地下管道的埋深和位置，为管线工程的规划和设计提供支持。
综上所述，静力触探仪是一种重要的地质勘察工具，广泛应用于土工工程、岩土工程和地质勘探等领域。
它可以测量土层的力学性质、分层情况、地下水位的位置和土壤的密度等信息，为工程设计和施工提供可靠的数据和依据。
静力触探仪的应用有助于确保工程的安全性、经济性和可持续性。
静力触探试验
§6.4静力触探资料整理
《 岩 土 工 程 勘 察 规 范 》(GB-50021-2001) 的 第 10.3.3条：
“静力触探试验成果分析应包括下列内容： 1.绘制各种贯入曲线：单桥和双桥探头应绘制
§6.1静力触探试验概念
6.1.2静力触探试验特点
静力触探试验具有快速、精确、经济和节省人 力等特点。特别是对于地层变化较大的复杂场地以及 不易取得原状土样的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地 层的勘察。
另外，静力触探试验还能够准确地确定桩尖持 力层，这是其余勘探手段难以比拟的。
§6.2静力触探试验设备
2
式中 △hi——第i段深度修正值；
θ,θi ——第i次和第i-1次实测的倾斜角。
触探结束时的总修正量为∑△hi，则实际的贯入
深度应为：
h hi
§6.4静力触探资料整理
6.4.1单孔资料整理
二.贯入阻力的计算
单桥探头的比贯入阻力、双桥探头的锥头阻力
及侧壁摩阻力按下列公式计算：
ps=Kp·εp
§6.4静力触探资料整理
6.4.1单孔资料整理 三.摩阻比的计算
摩阻比α是以百分率表示的各对应深度的锥头阻 力和侧壁摩擦力的比值：
α=fs/qc×100%
式中α——双桥探头的摩阻比。
§6.4静力触探资料整理
6.4.1单孔资料整理 四.绘制单孔静探曲线
使用微机触探时，可由微机自动完成需要的单 孔静探曲线。
§6.3静力触探试验要点
6.3.2现场试验工作
孔深超过6m后，可根据不归零数大小，放宽归 零检查的深度间隔。
静力触探法研究综述
静力触探法研究综述静力触探法是一种常用的地质勘探方法，已被广泛应用于工程地质、地质灾害等领域。
本文将从静力触探法的基本原理、设备及操作、数据解析等方面进行综述。
一、静力触探法基本原理静力触探法利用一根细长的探头在垂直方向向地下进行推进，测量不同深度下的推进阻力和地下土壤的稳定性，从而判断地下土层的性质和特性。
在静力触探法中，土壤的阻力是通过探头与土体相互作用而产生的，探头的下降速度相对较小，土体的变形、固结等因素对探头下降产生的影响可以忽略不计。
因此，通过测量探头下降的阻力大小，我们就可以了解到不同深度处的土壤的稳定性以及地层构成等信息。
二、静力触探法设备及操作静力触探法设备通常由静力触探机、探针、同步采集仪等组成。
其中，静力触探机是整个设备的核心，负责将探测探头向下推入土体。
静力触探机的设计应该具有以下特点：1.具有稳定的推力，在不同的土层中都能可靠稳定推进。
2.具有较高的精度，可以测量出不同深度下的土壤推力。
3.可以自动控制设备和采集数据，提高测量效率和准确性。
在使用静力触探法时，需要注意以下操作步骤：1.确定试验点位置，并先进行标识。
2.根据试验点的情况选择相应的连续探头或分段探头。
3.将静力触探机和探头组装好，并将探头插入土壤中。
4.推进探头过程中，应根据推进的阻力大小和下降速度来判断地下土层的性质和特性。
5.达到设定深度后，记录下测量结果，并将探头取出。
三、静力触探法数据解析静力触探法测量获得的数据量大，需要进行综合解析后才能得到有效的结果。
常见的数据解析方法主要有以下几种：1.经验方法：依据经验公式确定土层的物理和机械性质，如密度、抗压强度等。
2.统计方法：通过建立地层统计模型和实际观测值的比较，对土体性质进行综合解析，如地层划分、土层厚度等。
3.数值方法：利用有限元、边界元等数值方法对土体结构分析，得到更精确的地下结构模型和土壤力学性质参数，以预测地面沉降、振动等情况。
总之，静力触探法是一种常用的基础地质勘探方法，通过测量地下土层的推进阻力大小，可以了解到地层的物理、力学等性质，具有很高的实用价值。
地基工程原位测试
静力触探试验（CPT）1、原理：静力触探(CPT)是用静力将内部装有力传感器的探头以一定的速率压入土中，通过电子量测仪器所测得的贯入阻力（比贯入阻力Ps或锥尖阻力qc和侧壁摩阻力fs）来判释土层性质的一种原位测试方法。
2、量测方式：有机械式和电测式两大类；广泛使用电测式；探头主要分为单桥触探头与双桥触探头。
单桥触探头只能测出土的总阻力即比贯入阻力Ps；双桥探头可测锥尖阻力qc与侧壁摩擦阻力fs。
主要适用于：粘性土、粉性土与砂土。
贯入深度软土中可超过70m，中密砂层中可超过30m。
用于土层划分、土类判别、约定地基土承载力及变形模量等。
3、测试设备：①加压装置（手摇式、齿轮机械式、全液压式）；②反力装置（地锚反力、压载反力、车辆自重反力）；③探头与探杆（单、双桥探头）探头是静力触探设备的关键组件，主要部件：传力杆、摩擦传感器、摩擦筒、锥尖传感器、顶柱、电阻应变片、钢珠、锥尖头；探头要定期标定，一般三个月标定一次。
④量测记录系统（手调直读式电阻应变仪、自动记录仪）。
4、现场测试准备工作：①定出测试点，测点离开钻孔至少2m，先触探后钻探，平行试验对比孔距不宜大于3m；②设置反力装置；③安装压入和量测装置；④检查探头与外套筒与锥头活动情况；⑤检查电源电压、仪器仪表。
现场实测：①初读数测读（压入1-2m，提升5cm，）；②贯入速度控制在～1m/min；③数据采集（每10cm采集一次）；④触探过程中归零；⑤接、卸钻杆。
5、资料整理：①原始数据的修正与处理；②贯入阻力的计算；③绘制静力触探曲线；④土层划分；⑤计算各分层土的静探参数平均值；⑥静探试验成果的应用。
动力触探试验（DPT）1、原理：动力触探是利用一定的落锤能量，将一定规格的探头连同探杆打入土中，根据打入的难易程度判释土的性质的一种原位测试方法。
2、主要目的：①探查不同性质的土层；②确定土的物理力学性质；③检验地基加固与改良的质量效果。
3、试验设备：触探设备由圆锥头、触探杆、穿心锤三部分组成。
静力触探在软土地区勘察中使用的探讨
静力触探在软土地区勘察中使用的探讨摘要：本文围绕静力触探在软土地区勘察中使用的策略，探讨了静力触探技术在软土地区勘察中的应用策略。
通过分析划分土层及土类类别、确定地基容许承载力和检验人工填土的密实度及地基加固效果等方面的策略，提出了合理利用静力触探技术的建议，以确保勘察数据的准确性和工程安全。
关键词：静力触探；软土地区；勘察；应用引言软土地区工程勘察中面临诸多挑战，土层松软、不均匀性大等特点使得勘察工作更为复杂。
静力触探技术作为一种高效、准确的地质勘察手段，在软土地区有着重要的应用价值。
一、静力触探技术概述1. 静力触探基本原理静力触探的基本原理是根据受到的静力信号来判断不同土层的物理和力学性质。
当钻杆推进到地下时，会受到来自土层的阻力、静力和摩阻等反作用力。
通过测量这些反作用力的大小和变化，可以判断土层的硬度、密实度、湿度以及可能存在的岩层、泥层等信息。
2.静力触探所用设备钻探机是静力触探的主要设备，通常由钻杆、推进装置、钻头、传感器等组成。
钻探机能够将钻杆推进到地下并测量相应的静力和摩阻力等参数。
传感器是静力触探的核心部件，用于测量静力、摩阻力、钻进速度等参数。
传感器将这些参数转化为电信号，通过数据采集系统进行记录和分析。
数据采集系统用于记录传感器采集到的数据，并对数据进行处理、分析和展示。
这样的系统可以实时监测钻进过程中的参数变化，为工程勘察人员提供实时反馈和分析结果。
二、静力触探在软土地区勘察中的应用1. 划分土层及土类类别静力触探技术可以帮助工程勘察人员划分软土地区的土层及土类类别。
通过对地下土层进行静力触探，可以获得静力锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔内水压力等数据。
这些数据反映了土体的物理特性和力学性质，包括土的密实度、湿度、强度等。
在软土地区，土层的特性多样且变化较大。
利用静力触探技术，勘察人员可以根据不同深度的试验数据，准确划分出不同的土层，并进一步确定土类的类别。
这为后续的工程设计提供了基础数据。
静力触探方案
静力触探方案静力触探是一种广泛应用于土壤和岩石力学参数测试的地质勘探方法。
通过在地面上施加特定的压力，观测土层的变形和承载能力来评估土壤的工程性质。
在工程设计和土壤力学研究中，静力触探已被广泛使用。
本文将介绍静力触探的基本原理和在不同工程领域中的方案应用。
一、静力触探的基本原理：静力触探是通过利用一支柱状回转锤施加垂直静力载荷，使其嵌入土层，测量所受阻力来评估土壤和岩石的物理特性和力学性质。
整个测试过程主要分为下推段、继续下推段和回提段。
在下推段，柱状回转锤通过自重作用施加压力，使其嵌入土壤中。
在这个过程中，通过传感器测量垂直载荷、速度和时间来获取相关数据。
继续下推段是为了进一步了解土壤的物理特性。
通过继续施加静力载荷，观察阻力的变化，从而得知土壤的密度、湿度和可压缩性等信息。
回提段是将柱状回转锤从土壤中回提出来，观测锤的回提阻力来判断土壤的侧摩阻力和抗剪强度。
通过上述过程，可以了解土层的力学性质，为工程设计和地质灾害评估提供重要的依据。
二、静力触探在不同工程领域的应用：1. 土壤基础工程领域：静力触探可以用于评估土壤的承载力和沉降性能，为土壤基础的合理设计和施工提供依据。
通过触探结果，可以确定基础的深度和稳定性，减少工程的风险。
2. 岩土工程领域：在岩土工程中，静力触探可用于评估岩土层的稳定性和可压缩性。
通过触探数据，可以了解岩土体的强度参数、变形模量和剪切特性等，为工程设计提供准确的参数。
3. 地质勘探领域：静力触探在地质勘探中广泛应用，可以用于地下水位测定、层位划分、地质构造分析等。
通过触探结果，可以了解地下土层的分布和性质，为地质灾害评估和矿产资源开发提供依据。
4. 环境工程领域：静力触探可用于环境土壤污染调查和土壤污染治理工程。
通过触探数据，可以了解土壤中的有害物质含量和分布，为环境风险评估和治理设计提供依据。
总结：静力触探作为一种高效、准确的地质勘探方法，在土壤力学和岩土工程领域有着广泛的应用。
静力触探试验
孔压探头
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§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。
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§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。
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§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。
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§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%。
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§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。
静力触探测试原理方法及内业整理
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，工作结束后记录测试深度。
2现场操作前的准备及注意事项1)作业前需了解工程类型、工程特点、可能的基础类型及埋深，孔位、孔深、测试目的。
2)了解作业场地的地形和交通情况。
《静力触探技术标准》
《静力触探技术标准》1. 引言静力触探技术是一种常用的地质勘探方法，广泛应用于土质、岩石、地下水等地质环境的研究和工程设计中。
本文旨在对《静力触探技术标准》进行深入研究和分析，探讨其在工程实践中的应用和意义。
2. 静力触探技术的基本原理2.1 静力触探设备静力触探设备主要由驱动装置、钻杆和钻头组成。
驱动装置通过旋转钻杆驱动钻头下沉，实现对地下土层的穿透。
2.2 钻杆与钻头静力触探中常使用的钻杆为实心连续螺旋桩，其具有较强的承载能力和抗弯刚度。
而钻头则是通过旋转切削土层，并将土样送入管内。
3. 静力触探技术标准与应用3.1 土质勘察与工程设计《静力触探技术标准》对于土质勘察和工程设计提供了详细的规范和指导。
通过静力触探测试，可以获取土层的力学性质、压缩性、液化潜势等重要参数，为土质工程的设计和施工提供依据。
3.2 岩石勘察与工程设计静力触探技术在岩石勘察与工程设计中也具有重要应用。
通过触探测试，可以获取岩石的强度、岩性、断裂带等信息，为岩石工程的设计和施工提供依据。
3.3 地下水勘察与水文地质研究静力触探技术在地下水勘察和水文地质研究中也有广泛应用。
通过测试井筒内土层的孔隙水压力变化，可以推断地下水位变化情况，并进一步分析地下水动态变化规律。
4. 静力触探技术标准的改进4.1 数据处理与分析《静力触探技术标准》在数据处理和分析方面还存在一些不足之处。
当前常用的数据处理方法主要是基于经验公式进行计算，存在一定的主观性。
因此，在标准改进中应加强对数据处理方法进行规范和统一。
4.2 技术装备的更新与发展随着科技的进步和技术装备的更新，静力触探技术也在不断发展和完善。
在标准改进中，应及时更新对设备参数和性能要求的规定，以适应新一代静力触探设备的应用。
5. 静力触探技术标准在工程实践中的应用案例5.1 案例一：地质灾害评估与预测静力触探技术可以通过对地下土层进行测试，获取土层性质和稳定性参数，从而评估地质灾害风险，并进行预测和预防。
静力触探试验
静力触探试验静力触探(CPT)是用静力将探头以一定的速率压入土中，利用探头内的传感器，通过电子量测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，可以达到了解土层工程性质的目的。
第一节静力触探的贯入设备一、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。
适用于较大设备难以进入的狭小场地的浅层地基现场测试。
2、齿轮机械式静力触探：主要组成部件有：变速马达(功率2.8～3.0kW)、伞形齿轮、丝杆、导向滑块、支架、底板、导向轮等。
因其结构简单，加工方便，既可单独落地组装，也可装在汽车上，但贯入力较小，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，一般是将载重卡车改装成轿车型静力触探车，其动力来源既可使用汽车本身动力，也可使用外接电源，工作条件较好，最大贯入力可达200kN。
二、反力装置静力触探的反力有三种形式：1、利用地锚作反力：当地表有一层较硬的黏性土覆盖层时，可使用2～4个或更多的地锚作反力，视所需反力大小而定。
锚的长度一般为1.50m左右，应设计成可以拆卸式的，并且以单叶片为好。
叶片的直径可分成多种，如25、30、35、40cm，以适应各种情况。
地锚通常用液压拧锚机下入土中，也可用机械或人力下入。
手摇式轻型静力触探设备采用的地锚，因其所需反力较小，锚的长度也较短，为1.20m，叶片直径则为20cm。
2、用重物作反力：如表层土为砂砾、碎石土等，地锚难以下入，此时只有用压重物来解决反力问题，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4～5t。
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，如反力仍不足时，可在汽车上装上拧锚机，可下入4～6个地锚，也可在车上装载一厚度较大的钢板或其它重物，以增加触探车本身的重量。
井下静力触探技术原理与应用
目录
• 井下静力触探技术概述 • 井下静力触探技术应用领域 • 井下静力触探技术优势与局限性 • 井下静力触探技术实践案例
目录
• 井下静力触探技术安全操作规范 • 井下静力触探技术未来展望
01
井下静力触探技术概述
定义与特点
定义
井下静力触探技术是一种在井下进行 原位测试的方法，通过在钻孔中施加 恒定的静力载荷，测量土体的变形和 地层阻力，以评估地层的工程性质。
了解地下水状况
优化地下水资源利用
通过静力触探可以了解地下水位、水 压和水质等信息，为地下水研究提供 基础数据。
静力触探可以为地下水资源利用提供 参考，帮助优化水资源配置和利用方 案。
评估地下水污染风险
根据静力触探得到的地层参数，可以 评估地下水污染的风险，为环境保护 提供依据。
岩土工程
评估岩土性质
矿产资源开发
确定矿体位置
通过静力触探可以了解地 下矿体的位置、形态和分 布情况，为矿产资源开发 提供基础数据。
评估矿产资源量
根据静力触探得到的地层 参数，可以估算矿产资源 的储量和质量，为资源开 发提供依据。
优化采矿方案
静力触探可以为采矿方案 提供参考，帮助优化采矿 工艺和降低采矿成本。
地下水研究
绘制出矿区地层结构图、岩石力学性质曲 线和地下水分布图，为矿区开采和安全生 产提供重要参考。
案例二：某地下水研究项目
目的
通过井下静力触探技术了解地下水水位、水压和 水质情况，为地下水资源评价和开发利用提供依 据。
过程
在研究区域内选定若干个钻孔，将静力触探探头 放入钻孔中，通过液压装置施加恒定压力，同时 记录地下水水位、水压数据，采集水质样本进行 分析。
静力触探应用
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。
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。
静力触探在工程地质勘察中的应用
静力触探在工程地质勘察中的应用随着我国经济的快速发展，工农业以及建筑业也随之迅猛发展，但由于复杂的地质环境、多样的地质结构以及不同的地质特点决定了在进行相应的项目开发之前，进行有效的地质勘察和探测是十分必要的。
工程地质勘察在工程建设中，起着非常重要的作用，尤其对于工程的安全方面更是十分重要；另外静力探测由于其高度的精确性和深厚的科技性，而在工程的地质勘察工作中被广泛的运用，因此，其对地质勘察工作的展开具有重大的意义。
下面就对静力触探的工作原理、工程地质勘察的重要性以及静力触探在工程地质勘察中的应用等方面进行详细的分析。
标签：静力触探工程地质勘察应用0引言近年来，我国的建筑行业和工农业迅猛发展，因此相应的地质勘察项目也随之增加又由于地大物博，地势不一，构造运动又相对比较频繁，因此为了保障建筑工程的质量和安全性，进行必要的安全地质勘察是很有必要的，再加上，由于勘察任务在各方面的要求都很高，所以使用静力触探这样的高端技术才能在一定程度上保证勘察工作的质量和安全性，才能更加有效的确保工程施工的顺利进行。
1静力触探的工作原理静力触探是一种将测试和勘察想结合的野外原位勘察方式，能在一定程度上帮助完成工程的地质勘察任务，其工作的原理是运用静力的作用将安装有触探头的杆压入土中，而在压入的过程中接受勘察的土层会受到一定的压力作用，同时由于土层会相应产生一定阻力，是探头也同样受到压力，土的强度越大，探头所承受的压力也就越大，土层的强度如果越低，那么相应触头也不会受到相对较小的压力。
接着探头通过传感器，会将土层受到的阻力转换为相对应的电信号，这些电信号会在土层强度的变化下而变化，最后这些变化的电信号会通过数据的形式在仪表测量器上显示出来，因此，在勘察中所需的相关数据也就能一目了然。
通过以上的论述，相信差不多都能将静力触探的整个流程理解的很好，其实，为了能实现这个目的，主要是应用了，三个不同方面的定理，一个是与材料弹性变形相关的虎克定理，然后是与电量变化相关的电阻定理和我们经常用到的电桥定理。
静力触探试验(原理和应用)
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。
【静力触探仪】静力触探仪工作原理
【静力触探仪】静力触探仪工作原理1.静力触探仪工作原理静力触探仪工作原理：1、把主机与横担用螺丝连接。
2、依据横担的长度选择下锚点，把二根地锚下到土中（在主机两边）3、下锚可以用下锚扳手加套筒（助力），二人匀速推（依据土层可选用大地锚片和小地锚片），也可用大管子钳下锚。
4、把主机安装在两根锚杆中心，必需水平安置，用土填实，不能摇动。
5、把地锚夹板套入地锚杆里，放在横担上。
6、探杆穿线，把探杆一正一反排列，电缆线逐一穿过，一头连接探头，（电缆线连接处用防水胶带扎紧）。
决不能有水渗到电缆线里面（如探头渗水就有可能损坏探头）。
另一头连接测力仪表上。
7、把探头连接在探杆上，就可以穿过上面孔和下面孔，把探杆一根一根连接住（接头处拧紧），在主机下面孔上安置导向套，夹住探杆不能左右摇动。
8、在探杆接头处插入衬垫，压入土中时把一块山形板放在衬垫上面，再摇动主机手柄，使主机两面链条两边的加长销压住山形板，把探头匀速压入土中。
9、起拔时，把山形板放在衬垫下面，主机手柄反摇，把探杆匀速提上来。
10、十字板试验（依据客户要求另配）把蜗轮箱放在主机上，方法相同，蜗轮箱手柄每摇一圈是１度，记录此数据即可。
11、做十字板原状土剪切试验时，将十字板贯入到试验深度处，静止2—3分钟后在开始进行原状土十字板剪切试验。
12、重塑土剪切试验，原状土试验结束后，将十字板沿剪切方向旋转六圈，使四周土体充分破坏，然后再开始重塑土剪切试验。
静力触探仪工作原理是利用机械传动将探头匀速地压入土中，适合在软上、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，通过电阻变化信号，传送到地面的测量仪表上。
2.静力触探仪使用方法静力触探仪紧要用途：用于查明地层在垂直和水平方向的变化；进行力学分层；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；供应软土地基承载力和斜坡稳定性的计算指标。
参数：▲结构形式：主机（整机）、地锚、手摇式、双桥探头、单桥探头、掌控仪表。
地基承载力试验检测(静力触探法)(一)
地基承载力试验检测(静力触探法)（一）引言概述：地基承载力试验检测是土木工程中非常重要的一项工作，它对于确保建筑物的安全稳定至关重要。
静力触探法作为一种常用的地基承载力试验方法，具有简便、经济、有效的特点。
本文将介绍静力触探法的工作原理，并分析其应用范围、试验设备的选择、试验过程的操作要点、试验结果的分析和数据处理等方面的内容。
一、静力触探法的工作原理1. 渗透阻力原理2. 摩阻力原理3. 静压力原理4. 配合试验数据解析原理5. 与其他试验方法的对比分析二、静力触探法的应用范围1. 土层类型的要求2. 地层深度的要求3. 工程类型的适用性4. 特殊条件下的适用性5. 设计阶段中的应用建议三、试验设备的选择和准备1. 触探钻杆和探头的选择2. 实际探测位置的规划3. 试验设备的校准和准备工作4. 环境因素对试验设备的影响5. 预防探头堵塞和损坏的策略四、试验过程的操作要点1. 钻孔操作的规范与流程2. 探头插入和移除的注意事项3. 试验中的数据记录与监测4. 试验装置的保养和维护5. 人员安全和施工环境的保障五、试验结果的分析和数据处理1. 渗透阻力-锤击数曲线的解读2. 摩阻力-锤击数曲线的解读3. 静压力-沉探数曲线的解读4. 结果与地基承载力评价标准的对比5. 数据处理与试验结果的可靠性分析总结：静力触探法作为地基承载力试验的一种常用方法，具有简便、经济、有效的特点。
通过详细介绍其工作原理、应用范围、试验设备的选择和准备、试验过程的操作要点以及试验结果的分析和数据处理，有助于工程师和相关人员更好地理解并应用该方法，确保建筑物的安全稳定性。
同时，要注意试验过程中的安全和环境保护问题，保证试验数据的可靠性。
静力触探测试原理
静力触探测试原理
岩土工程：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，因为埋藏在地层中的各样土的物理力学性质不一样，因此，探头碰到的阻力也不一样，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。
因此贯入阻力是从一个侧面反响了土的强度。
依据这样一种内部联系，我们利用探头中的阻力传感器，将贯入阻力经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必定关系，确立土的力学指标，区分土层，进行地基土评论和供给
设计全部需参数。
当静力触探的探头在静压力作用下，均速向土层中贯入时，探头邻近必定范围内的土体遇到压缩和剪切损坏，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，土层脆弱，承载力低。
在生产中利用静力触探与土的野外载荷试验对照，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照，运用数理统计的方法，能够成立各样有关方程（经验关系）。
这样，只需知道土层的贯入阻力即可确立该层土的地基承载力等指标参数。
静力触探主要由两部分构成：一是贯入系统由加压装置及
反力装置构成；二是量测系统由装在探头中的阻力传感器和量
测仪表构成。
1 / 1。
静力触探试验(CPT)
液压式
电动式 反力装置 （地锚）
量测记录仪表： 双笔自动记录仪 微机自动采集、分析仪 角机
4、探头的类型
锥底面积 A/cm2 10 15 20 直径 D/mm 35.7 43.7 50.4 单桥有效 双桥摩擦 摩擦筒侧 锥角α／ 侧壁长 筒长 面积 度 L/mm L/mm Fs/cm2 60 57 179 200 60 70 219 300 60 81
6、试验要点
1）准备工作 探头、钻杆选用，信号电缆检查； 自动记录系统检查 平整场地 2）操作要点 （1）选好勘探点；下地锚（位置、数 量）； （2）安装机架（水平）； （3）接上电缆、探头，调好自动记录仪； （4）穿入探杆，试压，检查记录是否正
（5）试验过程应注意消除温差的影响； （6）贯入速率为1.2m/min，±25％； （7）贯入深度记录误差不应大于触探深度的 1％； （8）探杆连接应快速、稳固； （9）贯入过程应注意地层变化，及时采取措 施；（停机、改变桥压） （10）终孔后，关闭记录，移开角机，起拔 钻杆； （11）起拔地锚； （12）移至下一勘探点，重新开始试验。
侧阻： 1cm代表5、10、 20kPa； 摩阻比： 1cm代表1％。
分层方法： 曲线变化趋势，及地区经验相结合； 以qc为主，结合考虑fs或Rf； 分层界限的“超前”、“滞后”问题；界限 往硬层靠5～10cm； 场地指标： 每一层的触探指标； 加权平均值（场地比较均匀）； 最小平均值（场地土质不均）。
双桥 粘性土 砂性土
α—桩端阻力修正系数，粘性土取2／3，饱和砂土取1／2。
4）确定土的变形指标
Es = 3.11 ps + 1.14
5）确定土的强度参数
（上海粘性土）
cu ≈ qc / 15
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3.3 探头的归零及重复性误差
探头的归零及重复性误差均影响探头的测试精度。其误差大小主要与传感器空心柱的材质、应变片及贴片质量的好坏等有关。2种误差均应小于1%，在检验时必须排除仪器本身的误差影响，一般可用线性好、归零及重复性误差小的探头先校核仪器，确认仪器正常后再去检验探头归零及重复性误差的大小。
3.4 探头的绝缘度
探头的绝缘度是指应变片电阻丝及外接引线与探头金属件间的绝缘电阻。新探头的绝缘电阻应大于500 MΩ，探头使用后绝缘电阻衰减是允许的，但不能低于100 MΩ。绝缘电阻过小将使零漂增大，严重时电桥不能平衡，测试工作无法进行。绝缘电阻的主要影响因素是探头的密封质量。密封效果不好，会使探头内部传感器受潮而降低其绝缘电阻。其次，受贴片胶、贴片、外接引线等质量好坏的影响，如贴片胶本身质量差，贴片时胶层太薄，引线本身绝缘不好等。
3.2 探头的线性误差
探头的线性误差是指探头在率定时，荷载P和输出电压V本应是线性关系，如有偏离即为线性误差。线性误差是影响探头测试精度的主要因素之一。线性误差的大小可用端点连线法确定，如图1。以零载和满载时输出电压值所连直线OA作标准，求得测点最大误差ΔV即为最大的线性误差。我国规定探头的线性误差应小于量程的±1%，也就是ΔV/Vm＜±1%，否则为不合格探头。
3.6 探头的使用寿命
探头的使用寿命是探头质量的重要方面。探头最终是用于工程勘察中，如果仅有较高的测试精度而不具有耐用性，也不能说探头质量好。在实际工程中，一个探头触几个孔便坏了也是常有的事。因此探头在满足精度要求的同时，应该具有较长的使用寿命。频繁地更换探头，既影响工程进度又增加了触探试验成本。
二、静力触探的适用条件及特点
2.1 静力触探的适用条件
静力触探主要适用于粘性土、粉性土、砂性土。就黄河下游各类水利工程、工业与民用建筑工程、公路桥梁工程而言，静力触探适用于地面以下50m内的各种土层，特别是对于地层情况变化较大的复杂场地及不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察，更适合采用静力触探进行勘察。
3.1 探头的尺寸和加工精度，直接影响着触探资料的准确性。统一探头几何尺寸的目的是为了使触探试验资料能够相互引用与对比。规定的加工精度是为了保证探头的几何尺寸，限制探头几何尺寸的误差，同时也是为了使探头各部件能够正常工作。选用的探头几何尺寸及加工精度必须符合我国规定的标准。
探头各部件的机械性能影响着探头的测试精度及使用寿命。探头各部件中材质要求较高的是传感器，传感器是探头的心脏，对探头的测试精度、使用寿命起着决定性的作用。传感器应使用高强度钢材制作，最好采用60Si2Mn钢，并进行热处理。探头其余部件的材质要求并不高，用40Cr或45钢均可，也要经过热处理。
一、静力触探的工作原理
静力触探的基本原理就是用准静力（相对动力触探而言，没有或很少冲击荷载）将一个内部装有传感器的触探头（见图1）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中记录下来，再通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系，来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的。
2.2 静力触探的特点
静力触探既是一种原位测试手段，也是一种勘探手段，它和常规的钻探——取样——室内试验等勘探程序相比，具有快速、精确、经济和节省人力等特点。此外，在采用桩基工程勘察中，静力触探能准确地确定桩端持力层等特征也是一般常规勘察手段所不能比拟的。
三、探头的尺寸、加工精度及机械性能
影响探头使用寿命的主要因素是密封质量，其次是应变片、贴片质量的好坏及电桥引线焊接牢固程度、探头装配质量、机械性能等。
3应该具有拆装简单、维修方便的性能。质量再好的探头也可能出现偶然性的毛病，如探头内部引线接点开焊，或探头某一部位密封件损坏而使探头内部进水。这些小毛病也同样使探头不能继续使用。在探头的外部并没有多大磨损的情况下，只要拆开探头稍加修理便可以使用。
线性误差的大小主要与传感器空心柱的材质有关。在其它条件相同的情况下，用60Si2Mn钢制成的传感器要比用40Cr或40CrNi钢制成的传感器线性误差小得多。
影响线性误差的其它因素有传感器空心柱的加工精度(如同轴度、粗糙度等)、应变片及贴片质量的好坏等，但这几种因素的影响相对较小。
探头的线性误差越小，说明探头的线性越好。有些探头加荷时与卸荷时的线性误差有较大区别，因此，探头的线性误差要在加荷与卸荷2种情况下进行检验，都应满足线性误差要求。
3.5 探头的密封质量
探头的密封质量是影响探头使用寿命的主要因素。笔者在探头的修理过程中发现，损坏的探头约有80%是由于探头密封质量不好造成的，尤其是双桥探头。在触探过程中，由于地下水有水头压力，当探头密封不好时，土中的水就会进入探头内部，使传感器受潮，严重时应变片被水浸泡，时间长了就会使传感器表面生锈，应变片与空心柱开始脱胶，致使传感器不能正常工作，探头报废。