双桥静力触探划分土类

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。

双桥静力触探在软可塑土地区估算摩擦型、摩擦端承型单桩承载力的应用分析

双桥静力触探在软可塑土地区估算摩擦型、摩擦端承型单桩承载力的应用分析摘要：双桥静力触探在岩土工程勘察的应用非常广泛，其理论成果也相当成熟，对于岩土层划分，判定土类，估算土的塑性状态，或密实度、强度、压缩性、地基承载力、单桩承载力等。

本文结合工程实例对双桥静力触探试验成果在软可塑土地区估算单桩承载力方面的进行初步应用分析。

关键词：双桥静力触探、单桩承载力1.工作原理：1.1静力触探工作原理静力触探的工作原理：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实现一系列的转换，土的强度—土的阻力—传感器的应变—电阻的变化—电压的变化—电压的输出—最后由电子仪器放大和记录下来。

探头使用前均率定，已建立探头压力与电信号之间的关系。

1.2锥头阻力与土的强度关系四种模型普列特尔型梅耶霍夫型别列赞采夫型魏锡克型1.3影响因素1.3.1土的种类土的颗粒不同，孔隙大小不一致，固结历史不同，形成不同的排水条件，产生不同的剪切效果。

1.3.2贯入速度贯入速度过快，不同种类的土对剪切速度及剪切排水条件产生的应力应变反应速度不同。

如软可塑粘性土：颗粒较细，土颗粒间的孔隙较小，水主要为结合水，贯入速度过快，土的应力应变反应速度较慢。

砂土：土颗粒较粗，颗粒间的排水条件较好，探头的贯入反应速度较好，灵敏度较高。

1.3.2设备因素探头的直径太小，对土体形成“刺入效应”，也不宜取得好的试验数据。

1.混凝土预制静压桩工作原理：使用大功率压桩设备将设计长度的工程桩压入设计选取的土层，通过压力表反应土的阻力，达到工程设计目的,其工作机理与静力触探工作机理基本一致。

3工程概述3.1拟建物概况(8+1F～18F)住宅、地下室（-1F）组成的居住建筑群体。

3.2场地岩土工程地质条件第①层杂填土：松散状～稍密状，揭露层厚0.20～1.80米。

第②层粉质黏土（Q4al）：可塑状态。

，揭露层厚0.60～2.40米。

fak=90(kPa)第③层淤泥质粉质黏土（Q4al）：流塑。

关于双桥静力触探分层方法

双桥静力触探分层方法传统的单桥静力触探（简称单桥静探）只能测量比贯入阻力（Ps），数据单一、图形简单，在已有静探测试经验的简单场地能较好地满足工程需要，但对于岩土种类较多的复杂场地，单桥静探就具有较大的局限性。

而双桥静力触探（简称双桥静探）可以测量锥尖阻力（qc）和侧壁阻力（fs），还能求算出摩阻比（Rf），数据多元、图形丰富，相比单桥静探具有单独测试能力强、分层更准确等特点。

勘测分公司在地层复杂、软土深厚的江汉平原地区大量使用双桥静探进行测试，很好地满足了工程的需要，取得了较好的实践效果。

现将双桥静力触探内业整理经验归纳如下。

一：各类土的双桥静探曲线特征划分土层是双桥触探的基本应用之一，目前国内外在利用静力触探指标划分土层、确定土名的问题上，大多采用双桥探头测得的。

通过多年来湖北地区粘性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比，按土类对曲线形态进行分析，从中得出比较显著的特征，可以做为划分土类的基本标志，现分述如下：( 1 )填土：在测试以粘性土为主的素填土和以生活垃圾为主的杂填土，曲线变化无规律，往往出现突变现象，由于其位于表层，比较好判定。

2 )粘土：qc曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有突峰，fs曲线略有突峰，在曲线右侧且距离较大。

粘土特征曲线粉质粘土特征曲线( 3 ) 粉质粘土：qc曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有突峰，fs曲线局部略有突峰，与qc曲线距离较粘土近，大部位于qc曲线右侧，当土质不均时局部交叉越过qc曲线( 4 ) 粉土：qc值较大，曲线呈短锯齿状，齿峰较缓，fs曲线一般位于qc曲线右侧，局部间隔较大，但偶尔也和qc曲线左右穿插。

粉土特征曲线粉细砂特征曲线( 5 ) 砂类土：qc值较大，曲线呈长锯齿状，fs 曲线一般和qc曲线间隔较小，曲线尖峰处大部位于qc曲线以左；砂类土颗粒不均匀时qc曲线和fs曲线的尖齿更为剧烈，局部呈不规则的、残破的大锯齿状二：各土类划分指标通过双桥静探曲线形态我们能够对土层大致分层，但要做到精确分层我们还应根据《工程地质手册》（第四版）第205页图3-4-6来划分，现结合《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）将图3-4-6中的公式整理成下表。

静力触探划分土类

淤泥 qc<0.4Mpa,fs<20Kpa，Rf=1-30 稳定平直，fs在qc右侧
淤泥质土 0.4<qc<0.7Mpa,10<fs<30Kpa，Rf=1-30 稳定平直，fs在qc 右侧
亚粘土（粉质黏土） 0.5<qc<4Mpa,20<fs<50Kpa,
Rf≥1.5-4 起伏变化缓慢，fs在qc右侧
粘土 0.5<qc<4Mpa,20<fs<50Kpa, Rf>4 起伏变化缓慢，fs在qc右侧亚砂土 0.7<qc<9Mpa, Rf≥0.9-1.5 短锯齿状或曲线呈麻花状交叉，或贴近左右一侧
含结核粘土 qc>2Mpa,fs>100Kpa qc fs不稳定，曲线有突变，fs在qc 左右侧无规律
粉细砂 2<qc<15Mpa，Rf=0.6-0.9 fs不稳定,长锯齿状,曲线起伏较大, fs在qc左侧
中粗砂 qc>10Mpa, Rf<0.6 长锯齿状,曲线起伏较大,fs在qc左侧
风化层 qc>3.5Mpa fs是稳定高值qc不太稳定, fs在qc左侧或右侧突变。

双桥静力触探曲线形态判别土类特征图表

29
附录E 双桥静力触探曲线形态判别土类特征图表
E.0.1 当使用双桥静力触探时，可依据表E.0.1定性判别土类。

表E.0.1 双桥静力触探各土层曲线特征图表
土层名称曲线特征曲线形态
（实线为c q ，虚线为s f ）
淤泥、淤泥质黏性土 c q 曲线较平直，s f 在c q 右侧（较接
近），曲线基本无起伏
黏土
c q 曲线起伏变化缓慢，s f 在c q 右侧（距离较远）粉质黏土 c q 曲线起伏变化缓慢，局部略有突
峰，s f 大部位于c q 右侧（距离较近），
当土质不均时局部交叉越过c q 曲线
粉土 c q 值较大，曲线呈短锯齿状，齿峰较
缓，s f 曲线一般位于c q 曲线右侧，局
部间隔较大，偶尔和c q 曲线左右穿插
砂土 c q 值较大，曲线呈长锯齿状，s f 曲线
一般和c q 曲线间隔较小，曲线尖峰处
大部分位于c q 曲线左侧；砂类土颗粒
不均匀时c q 曲线和s f 曲线的尖齿更
为剧烈，局部呈不规则的、残破的
大锯齿状。

静力触探技术

静力触探技术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。

用双桥静力触探计算粘性土承载力的经验公式

用双桥静力触探计算粘性土承载力的经验公式朱向东(华北地质勘查局综合普查大队　北京东郊开发区065201)摘　要　通过双桥静力触探资料与钻探资料的对比,提出了侧壁阻力与一般粘性土的塑性指数及液性指数的关系,在此基础上,统计出利用双桥静力触探资料确定一般粘性土承载力的经验公式。

关键词　锥尖阻力　侧壁阻力　承载力基本值近年来,双桥静力触探已被普遍地应用到工程勘察工作中,诸如利用双桥静力触探划分地层界限、判断土的类别、确定桩端持力层、计算单桩承载力不仅方便,而且收到了令人满意的效果。

利用双桥静探资料确定地基土的承载力尚不尽人意。

目前在本地区还缺乏带有地区性的理想经验公式可依,选用国内其它勘察单位的一些单桥静力触探的经验公式不能充分发挥双桥静力触探的优点,为此,我们通过四年来积累的双桥静探资料与钻探资料对比,分别统计出了四个双桥静探资料计算粘性土承载力的经验公式,旨在利用双桥静力触探资料确定一般粘性土的地基承载力。

1　统计资料的地区范围、资料数量的分类的原则1.1　统计资料①的范围和资料数量统计资料样本数为508个,这些资料可分为两类,一类是在北京地区选取地层土质条件差异不大的场地,取各层土承载力基本值的平均值与静探分层的平均值对比,这类资料为307个点;另一类是同位孔(钻探孔与触探孔距不超过2.5m),这类孔主要根据高层建筑的要求布置的,同时亦有为查清土质条件在一般场地所布置的同位孔,这类资料为201个点。

统计资料的静力触探孔深度及钻孔取样深度一般为1.5～12.0m,部分探孔达到了22.0m,最深孔为25.5m。

1.2　分类的原则双桥探头能够同时反映锥尖和侧壁所受到的阻力,依据经验就可根据锥尖阻力与侧壁阻力的关系断定土的类别,区分土的塑性,找到侧壁阻力f s,与塑性指数I p之间的关系,通过建立多个回归方程,就能有效克服建立单一回归方程所造成的离散度高,相关系数低的不足。

统计工作以侧壁阻力f s=20为界限,从f s<20至f s≥120共分了7个组,坐标图和回归方程表明7个组可合拼为4个组,即将一般粘性土划分为4个范围:Ⅰ　f s<20 Ⅱ　20≤f s<40Ⅲ　40≤f s<60 Ⅳ　f s≥60Ⅰ类土一般为塑性指数I p<12(9～11为常见),状态多数为流塑的粘质粉土、饱和粉土:新近沉积土、淤泥质土。

基于静力触探技术的土层及土类划分方法

(2009-2010学年第二学期)土工测试原理与技术课程论文研究生：周森提交日期：2010年9月1日研究生签名：学号200920105032 学院土木与交通学院课程编号S0814004 课程名称土工测试原理与技术学位类别硕士任课教师刘叔灼教师评语：成绩评定：分任课教师签名：年月日基于静力触探技术的土层及土类划分方法周森（华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640）摘要：静力触探是一种在工程中广泛应用的原位测试方法。

介绍了静力触探的国内、外发展状况、基本原理及成果应用，对单桥静力触探、双桥静力触探和孔压静力触探三种测试方法进行了比较，着重探讨了静力触探曲线在划分土层土类中的应用并总结了划分土层土类的三种方法，即目测经验法、分类图法和变量统计分析方法。

通过比较分析得出：双桥静力触探可同时测得锥尖阻力c q 和侧壁摩阻力s f ，因此较单桥静力触探具有较高的准确度；孔压静力触探方法综合运用h q c -、h f s -和h u -曲线划分土层，进一步提高了区分精度；随着计算机运算技术的发展，基于变量统计理论为基础的静力触探方法是今后的一个发展趋势。

关键词：静力触探技术；测试方法；土层土类划分中图分类号：TU 432 文献标识码：A 文章编号：作者简介：周森（1986～），男，河南南阳人，华南理工大学岩土工程专业硕士研究生，主要从事于风险分析方法在岩土工程中的应用及地下结构设计方法的研究。

E-mail:*******************。

Classifications of Soil Layer and Soil Properties on the Basis of CPT TechniqueZhou Sen(College of Civil Engineering & Transportation,South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)Abstract : Cone Penetration Test is a widely-used in-situ measurement in practical project. The development, basic principle and application of CPT technique are discussed, three methods----Single bridge static CPT, double bridge static CPT and pore pressure CPT are analyzed and compared. The methods used to classify soil layer and soil properties are focused on. Conclusions are drawn as follows: Both resistance awl c q and side friction s f can be obtained by double bridge static CPT, thus double bridge static CPT hashigher accuracy than that of single bridge static CPT; The curvesh q c -,h f s -and h u -can be comprehensively used by pore pressure CPT, which improves the accuracy more; The CPT technique based on statistical theory is an evolution trend in thefuture.Key words : CPT technique; in-situ measurement; classification1 静力触探的国内、外发展状况静力触探（Cone Penetration Test ，简称CPT ）是20世纪40年代随着实用土力学和理论土力学的建立，在欧洲一些软土分布较为广泛的国家发展起来的一种原位测试方法［1］。

3.静力触探测试(二)

2
1、土层划分
1) 绘制各种贯入阻力曲线图，如qc-h，
fs-h，FR-h，U-h(Bq-h)等，将触探孔分层，并计算每一分层参数的平均值；
x= 1 ∑ xi n
a) 当分层厚度大于1m，且土质比较均匀时，应扣除其滞后深度和超前深度范围的触探参数值； b) 对于分层厚度不足1m的均质土层，如为软层，应取其最小值为层平均值；如为硬层应取其大值平均值 (最大值上下各20cm范围内测值的平均值)； c) 分层曲线中，如遇异常大值，应予剔除，不参与平均计算；
32
孔压参数比
u2 − U 0 Bq = qt − σ v0
式中，Bq ——孔压参数比； u2 ——某一深度的最大孔隙水压力（kPa）； U0 ——某一深度的静水压力（kPa）； σv0 ——土层的上覆压力； ρw ——水的密度（10kg/m3）； h ——水位至测点的深度（m）； qt ——总锥尖阻力；
41
用静力触探评定砂土的密实度
Ps——国产单桥探头所测砂土的比贯入阻力，100kPa； qc——双桥探头所测砂土的锥尖阻力，100kPa；
42
锥尖阻力qc（100kPa）
用锥尖阻力求砂土相对密度
有效上覆压力
相对密度Dr
43
铁道部静探规则（TBJ37-93）
46
承载力系数
砂土内摩擦角与锥尖阻力关系图
25
铁道部TBJ37－93规则法（双桥）
此法的优点是建立了土类划分边界方程，便于计算机处理；其缺点是划分土类太粗糙。
qc小于0.7MPa为软土
26
中国地质大学法
利用双桥探头测试得到的qc、fs、FR三个参数绘制三角图划分土类。
27
划分土类三角图粗砂中砂

双桥静力触探划分土类

双桥静力触探划分土类
土名参数特征曲线形态
淤泥 qc<0.4Mpa,fs<20Kpa，Rf=1-30 稳定平直，fs在qc
右侧
淤泥质土 0.4<qc<0.7Mpa,10<fs<30Kpa，Rf=1-30 稳定平直，fs在qc右侧
亚粘土 0.5<qc<4Mpa,20<fs<50Kpa,
Rf≥1.5-4 起伏变化缓慢，fs在qc右侧
粘土 0.5<qc<4Mpa,20<fs<50Kpa, Rf>4 起伏变化缓慢，fs在qc右侧
亚砂土 0.7<qc<9Mpa, Rf≥0.9-1.5 短锯齿状或曲线呈麻花状交叉，或贴近左右一侧
含结核粘土 qc>2Mpa,fs>100Kpa qc fs不稳定，曲线有突变，fs在qc左右侧无规律
粉细砂 2<qc<15Mpa， Rf=0.6-0.9 fs不稳定,长锯齿状,曲线起伏较大, fs在qc左侧
中粗砂 qc>10Mpa, Rf<0.6 长锯齿状,曲线起伏较大,fs在q c左侧
风化层 qc>3.5Mpa fs是稳定高值qc不太稳定, fs在qc左侧或右侧突变。

双桥静力触探分层

( 1 )填土：在测试以粘性土为主的素填土和以生活垃圾为主
一：各类土的双桥静探曲线征
划分土层是双桥触探的基本应用之一，目前国内外在利用静力触探指标划分土层、确定土名的问题上，大多采用双桥探头测得的。通过多年来湖北地区粘性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比，按土类对曲线形态进行分析，从中得出比较显著的特征，可以做为划分土类的基本标志，现分述如下：
多的复杂场地，单桥静探就具有较大的局限性。而双桥静力触探（简称双桥静探）可以测量锥尖阻力（c）和侧壁阻力（fs），还能求算出摩阻比（Rf），数据多元、图形丰富，相比单桥静探具有单独测试能力强、分层更准确等特点。勘测分公司在地层复杂、软土深厚的江汉平原地区大量使用双桥静探进行测试，很好地满足了工程的需要，取得了较好的实践效果。现将双桥静力触探内业整理经验归纳如下。

(完整版)双桥静力触探分层方法

双桥静力触探分层方法传统的单桥静力触探（简称单桥静探）只能测量比贯入阻力（Ps），数据单一、图形简单，在已有静探测试经验的简单场地能较好地满足工程需要，但对于岩土种类较多的复杂场地，单桥静探就具有较大的局限性。

而双桥静力触探（简称双桥静探）可以测量锥尖阻力（qc）和侧壁阻力（fs），还能求算出摩阻比（Rf），数据多元、图形丰富，相比单桥静探具有单独测试能力强、分层更准确等特点。

勘测分公司在地层复杂、软土深厚的江汉平原地区大量使用双桥静探进行测试，很好地满足了工程的需要，取得了较好的实践效果。

现将双桥静力触探内业整理经验归纳如下。

一：各类土的双桥静探曲线特征划分土层是双桥触探的基本应用之一，目前国内外在利用静力触探指标划分土层、确定土名的问题上，大多采用双桥探头测得的。

通过多年来湖北地区粘性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比，按土类对曲线形态进行分析，从中得出比较显著的特征，可以做为划分土类的基本标志，现分述如下：( 1 )填土：在测试以粘性土为主的素填土和以生活垃圾为主的杂填土，曲线变化无规律，往往出现突变现象，由于其位于表层，比较好判定。

2 )粘土：qc曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有突峰，fs曲线略有突峰，在曲线右侧且距离较大。

粘土特征曲线粉质粘土特征曲线( 3 ) 粉质粘土：qc曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有突峰，fs曲线局部略有突峰，与qc曲线距离较粘土近，大部位于qc曲线右侧，当土质不均时局部交叉越过qc曲线( 4 ) 粉土：qc值较大，曲线呈短锯齿状，齿峰较缓，fs曲线一般位于qc曲线右侧，局部间隔较大，但偶尔也和qc曲线左右穿插。

粉土特征曲线粉细砂特征曲线( 5 ) 砂类土：qc 值较大，曲线呈长锯齿状，fs 曲线一般和qc 曲线间隔较小，曲线尖峰处大部位于qc 曲线以左；砂类土颗粒不均匀时qc 曲线和fs 曲线的尖齿更为剧烈，局部呈不规则的、残破的大锯齿状二：各土类划分指标通过双桥静探曲线形态我们能够对土层大致分层，但要做到精确分层我们还应根据《工程地质手册》（第四版）第205页图3-4-6来划分，现结合《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）将图3-4-6中的公式整理成下表。

静力触探技术的发展及应用

静力触探技术的发展及应用摘要：在现代岩土勘察中，原位测试技术有着很重要的作用，静力触探技术作为岩土勘察原位测试技术的一种，经过多年来的发展，在各种复杂工程条件下都能很好适用，且其成果也为工程勘察和设计提供了有力支撑。

关键词：静力触探；发展；应用1 静力触探技术的发展1.1 静力触探探头的发展静力触探技术经过近百年年的不断实践和发展，其主要测试装置之一的探头从最初的机械式到电测式，再到目前的数字式探头，使其工程适用性更好。

静力触探（CPT）技术最早由荷兰人应用于工程实践，因此又称“荷兰锥”。

1932年，荷兰一位工程师根据将底部为圆锥形的探杆在软硬土层中压入的难易程度，发明了简易的静力触探系统[1]。

此系统采用圆锥的截面积为10cm2、锥角为60°，通过人工或机械压入的方式，由顶部的压力表测出贯入力，再减去杆件的重量来校正锥尖阻力，这一参数的探头也成为了目前国际标准中的一种。

1953年，Begemann在探头中增加了一个摩擦筒来测侧壁摩阻力，这一改进使得静力触探可以同时测量锥尖阻力和侧壁摩阻力，进而可以使用两者的比值——摩阻比来用于土的类型的划分。

由于机械式探头存在一定缺点，加之技术不断进步，1965年荷兰辉固公司（Fugro）与荷兰研究院（TNO）联合研制出一种电测式静力触探探头，将原有的机械式测试方法改进为通过内置的电阻应变片受力变形后的电阻值的改变进而来测出锥尖阻力和侧摩阻力。

这一改进消除了机械式探头探杆与套管之间的摩擦，且测试过程连续、贯入速率稳定，使用电信号的测试也更加稳定和可靠。

之后，在1974年出现了可以测量孔隙水压力的孔压静力触探（CPTU）探头，在软土中，通过孔压来修正锥尖阻力来获取更准确的软土岩土参数具有实际意义。

此外，还可以利用超孔隙水压力的灵敏性来判断土的类型以及夹层和估算不排水抗剪强度等[2]。

随着技术的不断进步，数字式探头逐渐得到广泛应用。

数字式探头将此前电测式探头的模拟信号转换为数字信号，解决了模拟信号在传输过程中的信号衰减问题，同时可将多个信号通过一根电缆传输，因此静力触探探头测试参数也逐渐多样化，如获取地震波、含水量、热导率、PH值及温度等的传感器都可以集成到静力触探探头中。

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。

双桥静力触探土层划分方法探讨

双桥静力触探土层划分方法探讨郭凌峰李正东赖建坤（广东工业大学岩土工程研究所，广州５１０００６）摘要：科学地进行地基土的力学分层，对于工程具有重要意义。

现有双桥静力触探土层划分是按分类图法对土类进行划分，没有实际划分具体过程，其物理力学内涵反映不够，也不便于更系统地分析及编程。

为此，针对双桥静力触探的土层划分问题，本文提出一种综合分析法；即基于模糊数学，对地基土实测数据先后进行力学性质分区和分类图法判别土类，再依照所选用的判定标准，通过模糊矩阵进行运算和归一化处理，以得到土层分区结果；该分析可利用自主开发的基于Ｆｏｒｔｒａｎ语言地基土分层程序进行。

在上述基础上，以广州南沙地区某软土地基处理项目作为案例，利用上述土层划分方法对静力触探数据进行分析计算，成功对目标测点土层进行了土类划分，表明了该法的可行性。

本文给出的双桥静力触探划分方法，简便易用且适应性强，便于一线工程技术人员应用。

关键词：地基土；双桥静力触探；模糊数学；土类分区；力学分层中图分类号：Ｆ２２４．５文献标识码：Ｂ文章编号：1674-2133（２０１６）０４－０５－０７Study of cone penetration layer division methodGUO Ling-fengLI Zheng-dong LAI Jian-kun（Institute of geotechnical engineering,Guangdong University of Technology ,Guangzhou 510006,China)Abstract:Ｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｏｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｌａｙｅｒｅｄｓｏｉｌｍｅｃｈａｎｉｃｓ．Ｔｈｅｃｏｎｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｓｄｉｖｉｄｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｎｏｔｔｈｅａｃｔｕａｌｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｎａｔｕｒｅｉｓｎｏｔｅｎｏｕｇｈ，ｎｏｔｔｏｆａｃｉｌｉｔａｔｅａｍｏｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｏｉｌｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｏｆｃｏｎｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｔｅｓｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ；ｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｏｉｌｈａｓｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐａｒｔｉｔｉｏｎａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍａｐｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｓｏｉｌｔｙｐｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｒｉｔｅｒｉａｏｆｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｂｙｔｈｅｆｕｚｚｙｍａｔｒｉｘ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｅｔｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐａｒｔｉｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｃａｎｂｅｕｓｅｄ；ｔｈｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＦｏｒｔｒａｎｌａｎｇｕａｇｅｐｒｏｇｒａｍｂａｓｅｄｏｎｌａｙｅｒｅｄｓｏｉｌ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅａｂｏｖｅ，ａｓｏｆｔｓｏｉｌｇｒｏｕｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔｉｎＧｕａｎｇｚｈｏｕＮａｎｓｈａａｒｅａａｓａｃａｓｅ，ｔｈｅＣＰＴｄａｔａｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｌａｙｅｒｄｉｖｉｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓｏｆｓｏｉｌｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｓｈｏｗｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｃｏｎｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｉｖｉｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｇｉｖｅｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｅａｓｙｔｏｕｓｅａｎｄｓｔｒｏｎｇａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｉｎｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｅｒｓｏｎｎｅｌ．Keywords:Ｓｏｉｌ；ｃｏｎｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｔｅｓｔ；ｆｕｚｚｙｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ；ｓｏｉｌｍｅｃｈａｎｉｃｓｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｐａｒｔｉｔｉｏｎ１引言近静力触探作为一种常用的原位测试方法，已经成为了工程中不可或缺的重要测试手段。

地质勘探基础知识之静力触探

i 1
ps max
ps ps max 2
ps min
ps ps min 2
psi — 第 i 孔穿计算土层的贯入阻力平均值（kPa）；hi — 第 i 孔计算土层的厚度； psmax — 比贯入阻力最大值； psmin — 比贯入阻力最小值。
静力触探 CPT——成果应用

绘制比贯入阻力与深度曲线、锥头阻力与深度曲线、侧壁摩阻力与深度曲线、侧壁摩阻力与锥尖阻力比与深度曲线、孔隙水压力与深度曲线以及超孔隙水压力与深度曲线。根据贯入曲线的线型特征，结合相邻钻孔资料和地区经验划分土层。计算各土层静力触探试验参数的平均值。根据静力触探资料、利用地区经验关系估算土的强度、压缩性、承载力、单桩承载力、沉桩可能性和判定液化势等。根据孔压静探探头在停止贯入时孔隙水压力的消散曲线，估算土的渗透系数和固结系数。
– 深度修正
– 变换拱桥电压校正
静力触探 CPT——成果分析

绘制触探曲线、地层分层
– 触探曲线：参数—深度曲线
– 地层分层

单桥探头触探：按 ps — z 曲线划分双桥探头触探：以 qc — z 为主，fs — z 为辅分界面：曲线变化的超前和滞后之间
静力触探 CPT——成果分析

应变
读数
初读数
= 1 0
–
贯入阻力计算
= Kpp 双桥探头锥头阻力： qc = Kqq 双桥探头侧壁摩阻力：fs = Kff
单桥探头比贯入阻力： ps
–
摩阻比计算
摩阻比：
Rf = (fs / qc)100%
静力触探 CPT——成果分析

原始数据修正
– 零漂校正

静力触探

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，此时只有采用压重物来解决反力问题，即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，一般需压重物40～50kN。

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。

(完整版)双桥静力触探分层.doc

双桥静力触探分层探讨传统的单桥静力触探（简称单桥静探）只能测量比贯入阻力（Ps），数据单一、图形简单，在已有静探测试经验的简单场地能较好地满足工程需要，但对于岩土种类较多的复杂场地，单桥静探就具有较大的局限性。

而双桥静力触探（简称双桥静探）可以测量锥尖阻力（q c）和侧壁阻力（ f s），还能求算出摩阻比（R f），数据多元、图形丰富，相比单桥静探具有单独测试能力强、分层更准确等特点。

勘测分公司在地层复杂、软土深厚的江汉平原地区大量使用双桥静探进行测试，很好地满足了工程的需要，取得了较好的实践效果。

现将双桥静力触探内业整理经验归纳如下。

一：各类土的双桥静探曲线特征划分土层是双桥触探的基本应用之一，目前国内外在利用静力触探指标划分土层、确定土名的问题上，大多采用双桥探头测得的。

通过多年来湖北地区粘性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比，按土类对曲线形态进行分析，从中得出比较显著的特征，可以做为划分土类的基本标志，现分述如下：( 1 ) 填土：在测试以粘性土为主的素填土和以生活垃圾为主的杂填土，曲线变化无规律，往往出现突变现象，由于其位于表层，比较好判定。

( 2 ) 粘土： q c曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有突峰，f s曲线略有突峰，在曲线右侧且距离较大。

粘土特征曲线粉质粘土特征曲线( 3 ) 粉质粘土： q c曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有突峰， f s曲线局部略有突峰，与 q c曲线距离较粘土近，大部位于q c曲线右侧，当土质不均时局部交叉越过q c曲线。

( 4 )粉土：q c值较大，曲线呈短锯齿状，齿峰较缓，f s曲线一般位于q c曲线右侧，局部间隔较大，但偶尔也和q c曲线左右穿插。

粉土特征曲线粉细砂特征曲线( 5 ) 砂类土： q 值较大，曲线呈长锯齿状， fs 曲线一般和 q 曲线间隔较小，曲线尖峰处大c c部位于 q c曲线以左；砂类土颗粒不均匀时q c曲线和 f s曲线的尖齿更为剧烈，局部呈不规则的、残破的大锯齿状。

镇江界牌地区单桥与双桥静力触探划分地层的对比

镇江界牌地区单桥与双桥静力触探划分地层的对比作者：匡祥文来源：《经营者》 2019年第2期匡祥文摘要静力触探试验作为一种最常见的原位测试技术和勘察手段，在工程地质勘察、监测、检测等方面应用广泛，其成果高效、即时。

镇江地区普遍采用单桥和双桥静力触探，本文通过举例工程简单讨论了单桥和双桥静力触探划分地层的对比。

关键词静力触探单桥双桥比贯入阻力锥尖阻力侧壁摩阻力地层一、引言镇江界牌地区地貌区属于长江三角洲平原区，为满足市场需求和勘探要求，提高工作效率，降低勘察成本，在土层较复杂的场地以及不易取得原状土样的饱和砂（粉）土和灵敏度中-高的软土层的勘察原位测试手段中，静力触探试验具有操作简单、施工效率高、成本较低等优点，可以最大限度地避免钻探、取样、室内试验等过程对岩土体原生结构的扰动和原位应力的释放，通过触探参数与土的工程地质特性之间的关系来划分地层、辨别土类及提供工程性质参数。

单桥静力触探在我国最先得到推广和普及，至今也是我国独有的，镇江地区在过去的长期的工程地质勘察中采用单桥静力触探作为主要的原位测试手段，技术人员将单桥静力触探比贯入阻力ps与众多的土性参数建立了相关的经验公式，但随着双桥静力触探试验的施工难度和成本的降低，双桥静力触探在镇江地区的应用得到推广。

因单桥静力触探显得功能单一，分辨率不高及与国际标准不接轨等缺点表现的比较明显，再加上双桥静力触探对地层分析的可靠性较单桥静力触探有明显的优势，双桥静力触探愈来愈受到广大工程地质勘察技术人员的青睐，因此建立单桥静力触探与双桥、孔压静力触探的关系很有必要，也很迫切。

由于镇江地区工程地质界多使用单桥和双桥，孔压静力触探资料有限，故本文主要对单桥和双桥静力触探划分地层进行对比讨论。

二、单桥静力触探和双桥静力触探的应用静力触探试验（Cone Penetration Test，简称CPT）是用静力匀速将标准规格的探头压入土中，同时量测探头阻力，测定土的力学特性，具有勘探和测试双重功能。