孔压静力触探_CPTU_测试成果影响因素及原始数据修正方法探讨

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影响静力触探(CPT)测试成果因素的探讨

５其它影响３探头和探杆的连接及斜子对静探成果Ｌ钻杆不能连续贯入，探探头温度、触率的影响定及质量问题也应重视。力触探试验时静
（Ｐ。力触探以其效率高，经济，ＳＴ）静且测试采集数据间距小（．Ｏ１ｍ一个数据）并且能直，观反映土层随深度变化情况，勘察工程在中应用广泛。文根据静力触探试验过程本中整理的资料，及研究成果中的部分内以容，结合近几年试验情况，出影响静探并提
工程技术
ＳｌＯ＆ＴＨＬ０ＯＮＥＥＮＯＹＥＣＯ．
墨圆
影响静力触探（测试成果因素的探讨ＣＰＴ）
赵建（南省焦作地质勘察设计有限公司河河南焦作来自４４０２５０）
摘要：力触探试验（Ｐ作为－／ｔ￣的原住测试手段，静ｃＴ）－￣３在岩土工程勘察中被广泛采用。本文简要介绍了静力触探在焦作市地区的研究使用现状及应用经验，出了实际操作中影响测试成果的几种因素。提关键词：影响静力触探成果因素中图分类号：７Ｐ５文献标识码：Ａ文章编号：６－３１２１）６ｃ一０２－０１７９（０ｏｏ（）０５１２７
试验中发现，孔时，开由于填土中的碎需要一套活塞将探头压入土层中，然后当石或建筑垃圾容易将探头别斜，成数据活塞每次结束向下行程后向上返回时测试造误差过大，时要先用钻具开孔，挖除其即被中断，直要等到括塞回复到顶部位这或一中的大块以保证探头穿越填土过程中始终置再次向下贯入，个过程中，米间隔处这整保持垂直。外，头和相连的探杆一定要的软弱薄层的数据会因消散效应或者摩阻另探成直线，验中遇到过多次静力触探孔和力的累积而丢失或者受到影响，而影响试从钻孔深度矛盾问题，检查是探头和探杆静探成果。经静探试验及成果的几种因素。同样在同一土层中，合场地室综连接惹的祸。头和探杆的连接处是个薄内试验及其他试验资料综合分析，层并探土１静力触探试验设备及使用情况弱环节，穿越杂填土时容易受伤，果它无大的变化，单孔触探成果反映同一层在如但目前焦作市主要采用手摇式轻型静力们不直，入试验过程中探头的斜率会越土有较大变化，贯指标差异大，然是探头温显触探、齿轮机械式静力触探。际操作中最来越大，就要求我们在每次试验都要认度、定或探头材质有问题，是测试中的实这率即错误或误差所至。大贯人深度约３ｍ，般贯人深度在２ｍ左真检查探头和探杆的连接。０一０右。据土质密实程度不同，入粉土、根进砂试验中我们还发现当触探孔深度超过随着新的设备开发和改进，：电缆如无土一般可在３～４ｍｍ左右，密一中密时可２时，杆偏斜问题较突出，度２Ｉ数据传输入技术、接探过程中贯入过程稍５ｆ探ｒｌ深５ｎ～加进入５～８，实时仅进入０．ｍ～２。ｍｍ密５ｍ３ｍ时，层界面差异达１ｎ～２，别的相不间断、杆实现自动加接、可测波速的０土ｉｍ个探带差达３ｍ以上，问题并不是普遍存在的。但一探头等的新技术的应用，力触探将更加静方面设备就位时应平稳，取措施应保证快速、确、济和节省人力，探成果评采精经静２不同贯入速率对静探成果的影响

影响CPTU原位测试结果的主要因素分析

图１孔压探头示意图
孔压静探能够在地下水位以下任意深度进行孔压消散试验，所测试的土体范围更大更广。探头上滤水器的厚度只有３ｍ，且孔压传感器反应灵ｍ并
敏，对于地基土中存在较多薄夹层及结构性强的细
维普资讯
主壬一．． …………………………………………………………………………… 堡墨兰．８舅－
影响ＣＴＰＵ原位测试结果的主要因素分析
唐唯一唐瞻浩
（湖南省地质矿产勘查开发局４９队）０摘要根据孔隙水压力静力触探（ＰＵ技术的特点，ＣＴ）特别是孔隙水压力消散的基本规律出发，较详细地分析了影响ＣＴＰＵ测试结果地主要因素及其原因，为提高ＣＴＰＵ测试效果和测试精度具有指
测试圆锥静力触探贯入仪（Ｆ）结合，探头上ｃｒ相ｒ在安装透水滤器及量测孔隙水压力的传感元件（图１，）使得在探头贯入饱和土体的过程中，续测试连探头锥尖阻力（和侧壁摩阻力（同时，测土ｑ）．）量
（）贯入速率：１进行孔压静力触探试验时，贯入速率的匀速控制对孔压的量测很重要。ＣＴ的标准Ｐ
拟的优势。同时，Ｆｕ可随时配合沉降观测以实ｃｒｒ测地基在任一位置、任一时刻的固结度，为深化理论认识、累实践经验创造了条件。目前在国外，积孔压静探已成为原位触探试验的一个重要部分，在工程勘察中已发展为占主导的地位，在土工设计参数的

原位测试中深度学习参数敏感性分析

原位测试中深度学习参数敏感性分析摘要：超固结比是衡量土的固结状态的重要参数。

地震波孔压静力触探(SCPTU)能够同时给出剪切波速测试与孔压静力触探(CPTU)测试。

基于SCPTU黏土数据，建立基于BP神经网络的黏性土OCR预测模型，发现BP神经网络模型准确率高于传统经验公式，并分析了输入参数的选择对BP神经网络模型准确性的影响，最终筛选出最利于模型准确率的输入参数组合。

关键词：超固结比；BP神经网络；深度学习；地震波孔压静力触探；孔压静力触探1 引言超固结比（OCR）是反映土体应力历史的基本力学参数，是衡量土体稳定性、变形特性的重要指标。

随着传感技术的发展，地震波孔压静力触探(SCPTU)能够同时给出剪切波速测试与孔压静力触探(CPTU)测试，在实际工程中应用越来越广泛[1]。

CPTU测试技术发展至今，已有很多学者采用理论法或经验法对预测土的OCR进行研究[2,3]，但是由于土的OCR和CPTU测试参数之间并非简单的线性关系，而是复杂的非线性关系，故这些方法普遍存在精度较差的问题。

随着计算机技术和人工智能的发展，越来越多的深度学习算法被提出，其中BP神经网络具有很强的非线性映射能力和柔性的网络结构,适合用于研究土的OCR和CPTU测试参数之间的关系。

2 深度学习模型深度学习模型选择BP神经网络，BP算法包括信号的前向传播和误差的反向传播两个过程。

即计算误差输出时按从输入到输出的方向进行，而调整权值和阈值则从输出到输入的方向进行。

正向传播时，输入信号通过隐含层作用于输出节点，经过非线性变换，产生输出信号，若实际输出与期望输出不相符，则转入误差的反向传播过程。

误差反传是将输出误差通过隐含层向输入层逐层反传，并将误差分摊给各层所有单元，以从各层获得的误差信号作为调整各单元权值的依据。

通过调整输入节点与隐层节点的联接强度和隐层节点与输出节点的联接强度以及阈值，使误差沿梯度方向下降，经过反复学习训练，确定与最小误差相对应的网络参数(权值和阈值)，训练即告停止。

孔压静力触探_CPTU_探求高速公路软基固结系数研究

第24卷　第3期2007年3月公　路　交　通　科　技Journal of Highway and T ransportation Research and DevelopmentV ol 124　N o 13 Mar 12007文章编号:1002Ο0268(2007)03Ο0030Ο05收稿日期:2005Ο09Ο15基金项目:江苏省交通科学研究计划资助项目(7621006028)作者简介:蔡国军(1977-),男,山东兖州人,博士研究生,从事道路软基处理及土体原位测试技术的研究1(focuscai @1631com )孔压静力触探(CPTU )探求高速公路软基固结系数研究蔡国军,童立元,刘松玉,杜广印(东南大学　交通学院,江苏　南京　210096)摘要:基于孔压静力触探(CPT U )的原理,简要介绍了利用CPT U 试验求解地基土固结系数的理论方法,并以T or 2stenss on 理论模型为例,详细叙述了利用CPT U 试验资料探求地基土固结系数的方法和步骤。

结合连盐高速公路灌云三标的CPT U 试验进行了实例计算,结果表明,现场所得的固结系数较室内试验的固结系数大1～2个数量级,与其他研究者的结果一致;在淤泥土层内,现场固结系数较室内试验所得的固结系数变化小,与现场资料反演值很接近;若采用此方法为实际工程提供设计固结系数时,进行修正后效果会更好。

关键词:道路工程;软基;孔压静力触探;固结系数;孔压消散试验中图分类号:U441+18 文献标识码:ADetermination of Consolidation Coefficient for Expre ssway on Soft Groundfrom the Piezocone Penetration Te stC AI G uo Οjun ,T ONGLi Οyuan ,LI U S ong Οyu ,DU G uang Οyin(T ransportation C ollege ,S outheast University ,Jiangsu Nanjing 210096,China )Abstract :Based on the piezocone (CPT U )penetration theory ,several methods for deriving the coefficient of cons olidation from CPT U pore pressure dissipation data were introduced in brief 1The method and procedure to determine the coefficient of cons olidation from CPT U dissipation tests were als o presented in details by taking the exam ple of T orstenss on theory m odel 1The CPT U tests results of s oft ground in Lian Οyan express way were presented and the coefficient of cons olidaion was obtained from the piezocne data 1The results of the coefficient of cons olidation were com pared with labortory oedometer tests data and back Οcalculated values from field settlement data 1C om paris ons of the results indicated that the coefficient of cons olidation determined by CPT U tests was higher than that measured in the labortory cons olidation tests by 10to 100times ,as reported by other researchers 1The coefficient of cons olidation values from CPT U tests were in less variation than those obtained by labortory tests and were in g ood agreement with the back Οcalculated coefficient of cons olidation values in the s oft marine clay 1When the coefficient of cons olidation from CPT U dissipation tests were used directly for design ,it should be corrected by various factors in practice 1K ey words :road engineering ;s oft ground ;piezocone penetration test (CPT U );coefficient of cons olidation ;pore pressure dissipa 2tion test0　引言孔压静力触探(英文简称CPT U )作为一种简捷、快速、方便、可靠的新型原位测试技术,除了能在测试过程中比常规静力触探多量测出土的孔隙水压力外,还能够在预定深度停止贯入后进行孔隙水压力的消散试验,并由此探求软土的固结系数[1]。

第三章静力触探试验

第三章静力触探试验资环学院吴道祥2.1 概述静力触探试验(Static ConePenetration, CPT)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。

2.1 概述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:单桥静力触探、双桥静力触探、孔压静力触探。

电测式静力触探的优点:(1)测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用;(2)测试数据精度高，再现性好;(3)采用电测技术，便于实现测试工程的自动化，测试成果可由计算机自动处理，减少了工作强度。

2.1 概述根据静力触探，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;5)判定地基土液化的可能性。

2.1 概述静力触探试验适应于软土、粘性土、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。

2.2 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(10-20t)2.2 静力触探试验的仪器设备2)手摇链条式静力触探机(2-3t);2.2 静力触探试验的仪器设备3)电动机械式静力触探机(4-5t)。

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。

动力触探影响因素及修正策略探讨

动力触探影响因素及修正策略探讨
王婷婷（甘肃煤田地质局一四五队，甘肃张掖７３４０００）
摘要：动力触探作为土层的原位测试技术，在岩土工程勘察工作中应用非常广泛。本文着重对动力触探试验过程中影响结果的因素及对策进行了讨论。关键词：动力触探；影响因素；修正策略
中图分类号：Ｐ２０７
文献标志码：Ｂ
文章编号：１００８— ０１５５（２０１４）０７— ００９２— ０２在相邻的土层中，当上覆土层为硬层土、下卧土层为软层土，界面的影响范围较大，且大部分属于超前反映段；当上覆土层为软层土，下卧土层为硬层土，界面的影响范围相对较小，且大部分属于滞后反映段；而当两层土层的强度接近时，界面的影响范围基本不存在，整体击数趋于稳定。１．３碎、卵石颗粒含量对击数的影响
根据动力触探试验相关的资料分析表明，探头所在深度处地贯入技术受到周围土层性质的影响。相邻的土层之间会存在一个界面，这个界面周围存在简便的动探技术过渡段。如果下卧土层对上覆土层的动探击数产生影响，则被称为 “ 超前反映 ” ，反之则被称为 “ 滞后反映” 。土层中超前反映及滞后反映的总值即是土层对动探击数的影响范围。
２．１杆长校正
图１不同深度贯入模式
经相关试验研究表明，如果地层结构分布均匀，触探试验临界深度与探头的直径成正比；在保持探头直径相同的条件下，临界深度会受到土层性质的影响而发生变右。

软土勘察中的孔压静力触探及其他方法测试结果对比

中国新技术新产品2021 NO.10（下）- 92 -工程技术0 引言随着近年来海上工程项目的不断增多，对海上岩土工程勘察的摸索和研究显得颇为紧迫和重要。

由于海域范围内一般存在不同深度的淤泥、淤泥质土等软土，这些软土的工程力学性质对工程建设采用的处理方法及投入的费用将会产生直接的影响。

目前勘察行业常用的勘察手段主要有标准贯入试验、室内土工试验、十字板剪切试验、静力触探试验等。

但在后期整理分析数据时，大多仅单一采用上述勘察手段所取得的试验成果，并未对不同测试手段所得成果的相关性有较多深入研究。

根据某滨海项目海域勘测数据，综合利用不同测试方法得到的测试成果，对其中的相同指标进行数理统计分析，研究其相同及差异之处，并据此对数据的可靠性进行对比分析，从而为以后现场勘察时提供指导，提高现场勘察质量，提升勘测资料的准确性。

1 各种方法的工作原理与特点1.1 孔压静力触探静力触探的工作原理[1]是利用准静力将内部装有传感器的一定规格的探头以匀速压入土中，由于不同地层的软硬程度不同，探头所受的阻力自然也不一样，传感器将探头受到的贯入阻力通过电信号输入记录仪表中记录，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，取得土层剖面、提供浅基承载力等参数。

静力触探与常规的钻探—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。

孔压静力触探（CPTU）是在双桥静力触探的基础上安装一种可测触探时产生的超孔隙水压力装置的探头，使之能在测定贯入阻力的同时测量孔隙水压力，当停止贯入时，还可以测定超孔隙水压力的消散。

孔压静力触探的成果一般用来进行土层划分、求取各类土层的工程性质指标、确定桩基参数等。

在该项目的海域勘察过程中，采用海底静力触探Roson系统，完成了7个勘探点的静力触探测试工作，单孔测试深度28m~59m，获取了不同深度的淤泥、淤泥质土的侧壁摩阻力、锥尖阻力及孔隙水压力等相关数据，并根据相关公式对数据进行了相应处理。

静力触探测试精度问题的分析与对策

静力触探测试精度问题的分析与对策李雪梅(浙江省水利河口研究院,浙江杭州　310020) 摘　要:介绍静力触探的工作原理,分析静力触探测试中存在的问题,剖析产生问题的原因,根据《静力触探技术标准》的要求,提出解决问题的对策。

关键词:静力触探;传感器;桥式电路;精度;对策中图分类号:P631 文献标识码:B 文章编号:10082701X (2007)022*******收稿日期:2006210211作者简介:李雪梅(1971-),女,工程师,大学本科,主要从事岩土力学研究工作。

1　问题的提出静力触探是岩土工程勘察中一项常用的原位测试方法,因其普遍适用性和有效性而在岩土工程勘察工程中广泛应用。

它适宜于软土、黏性土、粉性土、砂性土层。

静力触探的基本原理是将探头匀速压入中,通过力的传感器量测其贯入阻力,从而反映出土层的物理力学性质等数据,供评价地基土性质和基础设计之用。

该方法是通过经验统计的方法,建立贯入阻力与土层的物理力学性质指标的经验公式来确定。

因而触探头及传感器的精度是影响测试成果准确性的重要因素,影响触探头及传感器的精度的主要指标:尺寸、起始感量、变形柱、电阻应变片、绝缘性、密封性、贯入速度等。

根据《静力触探技术标准》(以下简称《标准》)规定,结合静力触探测试技术在应用中存在的测试精度问题,分析问题产生的原因,并提出解决问题的对策与措施。

2　静力触探工作原理将探头压入土中,由于土层的阻力,使探头受到一定的压力,土层的强度愈高,探头所受到的压力愈大,通过探头内的阻力传感器(以下简称传感器),将土层的阻力转换为电讯号,然后用仪表量测出来。

为达到这个目的,涉及3个方面的工作原理,即材料弹性变形的虎克定律、电量变化的电阻率定律和电桥原理。

传感器受力变形,根据弹性力学原理,如应力不超过材料的弹性范围,其应变大小与土的阻力成正比,与传感器的截面积成反比,因而只要能将传感器的应变大小测量出,即可知土层的阻力大小,从而求出土的有关力学指标。

静力触探探头的常见故障分析与改进建议

文章编号:100121412(2000)0120092205静力触探探头的常见故障分析与改进建议于　波(长春工业高等专科学校,吉林长春130021)摘　要:　静力触探探头在使用过程中经常出现故障,既影响触探试验结果的精度,又影响触探试验的效率。

文章对探头的常见故障做了简单的分类,对故障的原因进行了详细分析。

同时,针对当前国产探头所存在的问题,提出了几点改进建议,以利提高探头的质量,促进静力触探技术的发展。

关键词:　静力触探;探头;故障;改进中图分类号:　TU 415 文献标识码:　B1　引　言在静力触探试验过程中,探头经常出现故障问题,不仅影响着触探试验结果的精度,还影响着触探试验的速度。

同时,也增加了试验成本。

在探头所发生的故障中,大多数故障最终导致探头报废。

原因是:其一,探头是一种比较精密的测试工具,对于一般使用单位及使用者,多数故障是无法修复的;其二,探头的生产厂家对探头一般不承诺保修。

报废的探头有其共同的特点,那就是探头的外部并没有多大磨损。

针对以上问题,笔者早在1991年初,便开始对探头故障原因进行研究。

研究结果表明:在探头所发生的故障中,仅有一少部分与使用者对探头的使用方法不当有关。

而绝大部分故障是出于探头本身存在着质量问题。

笔者根据多年来对探头的研究及维修的实践,首先将探头的常见故障按其发生的性质及部位做了简单分类,并进行了详细分析,随后针对目前国产探头普遍存在的质量问题,提出了几点改进建议。

2　探头的常见故障分析探头的故障不仅仅是指探头在工作时无信号输出或信号输出异常,以及探头某些部件损坏而影响正常使用等。

这里还需强调,只要是超过了探头使用技术标准的,都应视为探头有故收稿日期:1999212212; 作者简介:于波(19562),男,工程师,工程地质专业。

第15卷　第1期2000年3月地质找矿论丛 2000年障。

例如,当绝缘电阻减小时,虽然探头在使用时也能输出信号,但是,其测试精度已经降低,严重时其测量误差可能超过50%,且不易被使用者觉察到。

孔压静力触探(CPTU)计算软土固结系数及其在港珠澳岛隧工程中的应用-中交公规院张尧禹讲解

1）探头周围初始超孔压分布对消散过程有很大影响； 2 ）消散水平主要由水平向固结系数控制； 3 ）固结主要以再压缩模式进行，尤其在消散少于50%时。
2、孔隙水压力静力触探概述
2.2国内外研究概况
我国在20世纪80年代后期也开始研制和使用孔压静探技术，主要限制在少数大学和科研单位，如同济大学、中国地质大学、南京水力科学研究院以及铁道部第四勘察设计院等，对孔压静探在实际应用方面进行了有益的探索。但由于设备、造价、操作及规范制定落后等方面原因，孔压静探在工程界未能大范围应用。进入90年代，随着孔压静探研究的深入和推广，我国已经能够自行研制生产出性能稳定可靠、价格经济合理的国产孔压探头，大范围推广和使用孔压静探成为可能。
3、求解固结系数
3.3各参数的确定（2）消散时间t50的确定
Ch

T50*r02 t50
Ir
典型归一化孔压消散曲线
3、求解固结系数
表3-2 修正后的时间因数T*(Houlsby和Teh,1988)
3.3各参数的确定（3）时间因数T50*的确定
Ch

T50*r02 t50
Ir
国外学者Houlsby和The对软土的固结进行了大量研究工作，对软土固结的修正时间因数T*给出了与固结度、过滤器位置等因素相关的取值方法，T*取值结果可以通过查表获得。
Battaglio 等,1981 Jones和Van Zyl ,1981
Kavvadas ,1982 Senneset等,1982 Tumay等,1982 Gupta 和Davidson ,1986 Soares等,1987
Whittle ,1987 Houlsby和Teh ,1988 ; Teh和Houlsby ,1991 Elsworth ,1990 ,1993

静力触探试验(原理和应用)

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（fs）和探头锥尖贯入土层时所受的阻力（qc）。

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。

孔压静力触探测试数据在桩基承载力评估中的应用

作性。
关键词：孔压静力触探；桩端承载力；桩侧摩阻力；锥尖阻力
中图分类号：ＴＵ４１３文献标志码：Ａ文章编号：１００２ — ４９７２（２０１３）０７ — ００３５ — ０４
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣＰＴＵｄａｔａｏｎｐｉｌｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
ＨＥＺｈｉ－ｍｉｎ，ＫＯＮＧＭｉｎｇ，ＭＡＱｉｕ — ｚｈｕ
ｆＣＣＣＣ－ＦＨＤＩＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０２３０，Ｃｈｉｎａ）
，
孔
明，马秋柱
（中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东广州５１０２３０）
摘要：阐述了主要的桩基承载力ＣＰＴＵ评估方法，并分别对其适用性进行探讨。结合港珠澳大桥区域的地层特性，采
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｅｚｏｃｏｎｅｐｅｎｅ￣ａｔｉｏｎｔｅｓｔ（ｃＰＴｕ）；ｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｉｌｅ；ｓｈａｆｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｐｉｌｅ；ｔｉｐｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
利用原位测试结果评估桩基的承载力是当今岩土工程界一个重要的研究课题。静力触探因其试验机理与桩的作用机理类似，能较好地模拟沉桩

孔压静力触探_CPTU_确定地基土压缩模量方法研究_姬付全

压缩模量进行了大量研究，得到了许多经验关系式。［2 ～ 7 ］，研究表明土的压缩模量与锥尖阻力具有较好的线性相关关系，经验公式可写成： Es = α × q （ 1）
式中，E s 为土的压缩模量（ MPa）； q 为锥尖阻力（ MPa），具体可采用实测锥尖阻力 q c 、修正锥尖阻力 q t 或净锥尖阻力 q n ； α 为经验系数。但研究成果中的经验系数都是建立在一定的锥具有地区局限性。尖阻力适用范围和特定土类之上，因此，建立一种各地区均适用的 CPTU 确定地基土压缩模量的方法具有重要的科学研究价值，对高速公路路基沉降预测和地基处理设计具有一定的指导意义。
［12 ］
参数统计法
［8 ～ 11 ］
图1 Fig． 1
多层地基示意图
Schematic diagram of multilayer soils
是基于理论公式推导，根据
沉降计算公式可写成 S = S1 + S2 + … + S m
（ 5）
884
n1
Journal of Engineering Geology
（ m + 1） 1 （ 2）（ 2）（ 1）（ 1）（ 1）
883
CPTU 测试及其对应路基断面的沉降观测结果，利
1
引
言
用分层总和法沉降计算公式以及公式（ 1 ）反演锥尖阻力与压缩模量的经验系数。推导过程
n
路基沉降是高速公路建设需要解决的重点问题提高沉降预测精度，关键是获得准确的土性参之一，数。压缩模量（ E s ）是评价土的压缩性和计算地基沉降的基本参数，因而如何准确获得软弱地基的压缩模量将直接影响到地基沉降的预测精度。作为一种新型原位测试技术，孔压静力触探（ CPTU）可以提供 3 个测试参数（锥尖阻力 q t 、侧壁摩阻力 f s 和孔隙水压力 u2 ），具有快速、可靠、经济和连续的优点

CPTU(孔压静力触探)的 2D 3D数值模拟研究

2.4 CPTU 尺寸效应的数值模拟研究近年来，随着数值模拟技术的进步和模拟软件的更新，有不少学者采取数值模拟方法对CPT（或CPTU）机理进行了研究，取得了不少成果，见表2-7。

与早期的研究相比这些数值模拟有了很大进步：（1）不必假设探头在预先设定好了孔穴内，而周围土体的应力不变；（2）能反映贯入时土体大变形；（3）较好处理了土-锥接触面的问题；（4）数值模拟结果与实测数据进行了对比、验证，模拟结果相对可靠。

表2-7 近年来CPTU 贯入机理的数值模拟成果作者方法、软件及模型、假定主要研究内容大变形有限差分法，二维轴对称；FLAC 软件；Ahmadi et al. (1999)[133]Winfred et al. (2005)[134]Huang et al. (2004) [135]Abu-Farsakh et al.(2003) [136]Endra (2005) [137] Wei et al. (2005) [138]Lu et al. (2004) [139]Randolph and Andersen (2006) [140] Walker and Yu (2006)[141] Mohr-Coulomb elasto-plastic 模型；假定探头贯入路径上的土体单元被移走，并在相应单元网格上施加竖向和水平位移。

三维有限元；MSC/DYTRAN 软件；DYTRA N’S考虑颗粒破碎的土本构模型, NSDL-AU 土压缩模型。

二维轴对称有限元；ABUQUS 软件；接触面采用摩擦接触型单元模拟大尺寸滑移，假定探头为刚性，土体为理想弹塑性，Mohr-Coulomb 屈服准则，不相关联流动法则。

忽略土的自重，用作用在上部边界均布荷载P o 代替土中特定深度的应力状态。

二维轴对称有限元；GAP/CTM 软件；土体采用理想弹塑性模型，用Mohr-Coulomb 摩擦准则判断节点滑移趋势；分两步模拟：1、在特定深度，探头由初始小直径扩大至实际尺寸；2、对探头边界节点施加竖向位移增量。

SMP+CPTU孔压静力触探试验简述

SMP+CPTU孔压静力触探试验简述汤明礼;俞炯奇;姚永新【摘要】静力触探试验是土体原位测试的一种,在工程勘察中应用较多.介绍了荷兰Geomil公司生产的一种SMP + CPTU孔压静力触探探头的组装、仪器的调试、探头的饱和及静力触探试验过程,并根据现场试验总结了在静力触探试验贯入过程中的注意事项.【期刊名称】《浙江水利科技》【年(卷),期】2018(046)001【总页数】3页(P52-54)【关键词】静力触探试验;孔压静力触探;孔隙水压力【作者】汤明礼;俞炯奇;姚永新【作者单位】浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州 310020;浙江省水利河口研究院,浙江杭州 310020;浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州 310020【正文语种】中文【中图分类】TU311.11 问题的提出静力触探试验是在竖直方向上利用压力装置把静力触探探头按一定的速率压入土层中，利用探头安装的传感器，通过自动采集仪来存储贯入过程所得到的各种数据[1]，通过数据分析可判别地基土的各种参数，例如土体分类、土的物理性质、土的强度等[2]。

静力触探按测量机理分为：机械式静力触探和电测式静力触探。

电测式静力触探是应用最广的一种原位测试技术，兼有勘探与测试双重作用，具有测试快速、连续、效率高、功能多的优点，测量成果自动化程度较高，在实际工程项目中的应用越来越广泛 [3]。

孔压静力触探试验（CPTU）是20 世纪70 年代末在国际上兴起的一种新型原位测试技术，它是在静力触探贯入仪的探头中安装上透水石及量测孔隙水压力的传感元件，可同时量测锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔隙水压力[4]。

2 仪器概况荷兰Geomil设备有限公司成立于1932年，是全球第一个生产静力触探设备的厂家，为全球首选的静力触探设备制造商。

经过80多年的发展，Geomil公司拥有了非常优秀的经验和技巧，可生产符合高质量标准的探头、测量装置、数据采集系统、软件和控制系统。

本文根据温州及温岭的现场静力触探试验，详细介绍探头的组装及试验过程，采用的探头为Geomil公司生产的SMP + CPTU探头。

孔压静力触探测定土体抗剪强度的应用

0引言近年来，黏性土地基的工程应用日益广泛，因此对黏性土的力学特性和抗剪强度的准确确定具有重要意义[1]。

在土壤力学研究中，CPTU 技术成为一种常用的测试方法，它通过测量推进器在地下推进过程中产生的阻力、摩阻和孔隙水压力等参数，可为黏性土不排水抗剪强度的确定提供重要数据[2]。

然而，传统黏性土的不排水抗剪强度测试方法存在一些不足，如需大量土样和长时间的试验周期[3]。

与室内试验和传统的静力触探相比，CPTU 测试是一种在地下进行的实时测试方法，能够连续地获取地层的力学参数[4]。

相比于室内试验，CPTU 技术通过推进锥形推进器进入土中，并同时测量推进阻力、侧摩阻力和孔隙水压力等参数的变化，能够提供直接、连续、实时的土层力学参数[5]。

其次，CPTU 测试能够以较快的速度完成，并且不需要大量的土样或繁琐的试验过程。

相比于室内试验，其测试过程相对简单，能够节省时间和成本。

最后，CPTU 测试是在现场进行的，可以直接获取地下的土壤信息。

与传统的静力触探相比，CPTU 测试更能够准确地捕捉到不同深度和位置的地层特性，避免了可能由于土样获取和搬运等过程带来的扰动[6]。

本文以某项目工程为研究背景，通过分析CPTU 测试获取的相关数据并结合十字板剪切试验明确孔压圆锥系数与孔压参数比两者之间的联系，并在此基础上建立CPTU 参数与黏性土不排水抗剪强度的关系，以进一步推动基于CPTU 的土壤力学研究和工程实践的发展。

1工程概况该场地位于泉州市城东镇，拟建场地采用预压法对淤泥层进行地基处理。

根据委托要求，在拟建物场地布置8个检验点（处理后的地基有5点，编号：1#~4#、8#；未处理的地基3点，编号：5#~7#），均采用现场十字板剪切试验进行检验，对处理前后的地基强度进行分析比较。

通过当地的地勘报告可知，该地地质共包含六种，从上至下分别为：黏土、淤泥、粘土夹粉砂、淤泥夹粉砂、淤泥夹粉细砂，其重度分别为18.55kN/m 3、17.53kN/m 3、18.44kN/m 3、17.59kN/m 3、17.66kN/m 3；含水量分别为31.2%、38.3%、32.4%、37.2%、35.6%；孔隙比分别为0.89、1.11、0.912、1.08、1.03；粘聚力分别为19.4kPa 、11.8kPa 、11.9kPa 、11.7kPa 、11.4kPa ；内摩擦角分别为11.5°、8.8°、8.6°、10.4°、10.5°；地下水位标高为0.8~3.3m 。

剖析地基基础检测中的普遍问题及改善措施

剖析地基基础检测中的普遍问题及改善措施地基基础检测是建筑工程中至关重要的一环，它能够评估地基基础的稳定性和承载能力，是确保建筑物安全可靠的前提。

在实际的地基基础检测中，常常会出现一些普遍问题，如测试误差大、检测时间长、检测方法不全面等，这些问题严重影响了地基基础检测的准确性和效率。

有必要对地基基础检测中的普遍问题进行剖析，并提出相应的改善措施。

地基基础检测中的普遍问题之一是测试误差大。

地基基础检测包括地基沉降测试、孔隙水压力测试、地基位移测试等多个方面，而这些测试中的误差往往较大。

造成这种情况的原因主要有以下几个方面：1.测试设备的不准确。

很多地基基础检测设备可能存在不同程度的误差，直接影响了测试结果的准确性。

2.测试方法的不精细。

地基基础检测方法可能存在一定的主观性，在地基沉降测试中，可能存在选择监测点的不恰当等问题。

3.测试数据的处理不当。

地基基础检测的数据处理过程中，可能因为计算方法的选择不当，或者数据处理过程中的误差积累等原因，导致最终结果存在误差。

针对以上问题，可以采取以下改善措施：2.优化测试方法。

可以通过与传统的地基基础检测方法相结合，采用新兴的测试方法，如遥感技术、内置式传感器等，来提高测试的精准度和效率。

地基基础检测中的另一个普遍问题是检测时间长。

地基基础检测通常需要对大面积、多层次的地基基础进行测试，这就导致了检测时间较长的问题。

这不仅延长了工期，增加了工程成本，还可能因为天气等因素的影响，导致测试数据的失效。

造成这种情况的原因主要有以下几个方面：1.测试方法的复杂性。

地基基础检测涉及到的测试方法较多，测试流程较复杂，需要花费较多的时间才能完成。

3.测试区域的复杂性。

有些地基基础的测试区域复杂，存在较多的建筑物或地形障碍，导致测试时间较长。

1.优化测试方法。

通过精简测试流程，合理组织测试次序，选择高效的地基基础检测方法，来减小检测时间。

2.引入高效的测试设备。

可以引进具有高测试速度的地基基础检测设备，如无人机检测设备、便携式传感器设备等，以缩短测试时间。

澳门近海软土孔压静力触探CPTu推算不排水强度Su方法

算不排水强度 Su，经验系数 N驻u = 10.6，不排水强度 Su 计算值和十字板剪切强度实测值 Cu 在 0~4 m 深度内误差优于
利用修正锥尖阻力 qt 的计算结果，4 m 以下误差稍大。因此，建议在澳门地区近海软土层中，浅部 0~4 m 利用 CPTu
孔隙水压力 u2 快速计算不排水强度 Su，4 m 以下可利用修正锥尖阻力 qt 推求不排水强度 Su。
窑44窑
中国港湾建设
2018 年第 7 期
动，从而导致试验室测得的不排水强度与真实情况差别较大，另外，从钻孔取样到室内试验耗时较长。现场十字板剪切试验（VST）是获得软土不排水强度快速而准确的方法，避免了钻孔取样导致的土体扰动，而且操作简单。但无论是室内三轴试验还是原位十字板剪切试验，其测试的土体都是不连续的，即间隔取样或者间隔测试，容易漏掉薄弱夹层。
澳门地处珠江口珠江三角洲南缘，地貌类型主要以丘陵和台地组成，早期澳门由北侧的本澳半岛和南部的氹仔岛和路环岛组成，其中本澳半
岛仅仅由宽度约为 240 m 的陆地与珠海相连。后期由于发展的需要逐步开展填海工程，目前约有 2/3 的土地是由人工填海造地形成的。澳门周边水系发达，西侧为西江入海口前山水道，东侧为珠江入海口，特殊的地理位置导致了澳门周边海域大量的泥沙淤积，水深较浅。
三轴 UU cq /kPa 22.7
4.9 14.5 0.29
2 CPTu 设备和试验方法本文采用荷兰孔压静力触探（CPTu）设备，探
头直径 3.56 cm，截面积 10 cm2，侧壁摩擦筒面积 150 cm2，孔隙水压力传感器位于锥肩位置，可同时测得锥尖阻力 qc 、侧壁摩阻力 fs、孔隙水压力 u2，以及倾斜度 Ic，可自动修正探杆倾斜导致的深度误差。探头的测试精度较高，误差一般小于 0.1%。