静力触探
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。
静力触探
Cu=0.071qc+1.28
Qc<700kPa
同济大学
Cu=0.039qc+2.7
Qc<800kPa
铁道部
Cu=0.0308ps+4.0
Ps=100 ～ 1500kPa 新 .0696ps-2.7
Ps=300～1200饱和软 粘土
武汉静探联合组
Cu=0.1qc
Ψ=0纯粘土
Qu = α b q cb Ab + U P ∑ f si l i β f
i =1
−
n
确定地基土承载力基本值f 用ps(kPa)或qc值(kPa)确定地基土承载力基本值 o (kPa) 或 确定地基土承载力基本值
实用公式
f0
适用条件 上海硬壳层 上海淤泥质粘性土 上海灰色粘性土 上海粉土 1500≦ 一般粘性土 1500≦ps≦6000 淤泥质土、一般粘性土、 淤泥质土、一般粘性土、老粘土 300≦ 300≦ps≦6000 淤泥质土、 300≦ 淤泥质土、一般粘性土 300≦ps≦3000 老粘性土 中、粗砂 粉、细砂 3000≦ 3000≦ps≦6000 1000≦ 1000≦ps≦10000 1000≦ps≦15000 1000≦
软 土 ， 0.3≦ps<5 软 土 ， 0.3≦ps<3 老粘性土
Es
和 变 形 模 量
3≦ps<6 ps<1.6 建设部综勘院 ps>4
软土，一般粘性土 粉土
Eo
2）砂土 砂土的压缩模量E、变形模量E0和初始切线模量Ei与静力触 探的锥尖阻力qc和贯入阻力qs均有一定的关系。如我国铁道 部《静力触探技术规则》提出估算砂土Es的经验值见下表
摩阻比-深度（Rfh）关系曲线
静力触探试验
05
CATALOGUE
静力触探试验的优缺点
优点
无损检测 连续测试 快速简便 适用范围广
静力触探试验是一种无损检测方法，不会对土体造成破坏，能 够保证土体的完整性和原状结构。
静力触探试验可以连续进行，能够获取土体中不同深度的物理 性质参数，如锥尖阻力、侧摩阻力等。
静力触探试验操作简便，测试速度快，能够提高工程勘察的效 率。
地层参数的确定
土层厚度
通过静力触探试验结果，确定各土层 的厚度和分布范围。
土层承载力
根据静力触探数据计算各土层的承载 力，为工程设计提供依据。
土层压缩性
分析土层的压缩性指标，判断土层的 稳定性及沉降量。
土层抗剪强度
通过静力触探试验结果，确定土层的 抗剪强度参数，评估边坡稳定性。
地层评价与工程建议
地层评价
根据静力触探试验结果，对各土层进行 评价，确定其工程性质和适用性。
风险评估
结合地层评价结果，对工程中可能存 在的风险进行评估，并提出相应的防
范措施。
工程建议
根据地层评价结果，提出针对性的工 程措施和建议，如地基处理、边坡防 护等。
监测方案
根据工程需求和地层特点，制定合理 的监测方案，对工程实施过程中的土 层变化进行实时监测。
对硬土和岩石不适用
静力触探试验不适用于硬土和岩石地层，因为锥尖阻力可能会非常大 ，导致无法进行测试。
需要经验丰富的操作员
静力触探试验需要经验丰富的操作员进行操作，以确保测试结果的准 确性和可靠性。
06
CATALOGUE
静力触探试验的案例分析
案例一：某地区软土层的静力触探试验
总结词
了解软土层的物理性质
目的
标准贯入试验、静力触探、动力初探对比
标准贯入试验、静力触探、动力初探对比1、名词解释：标准贯入试验：质量为63.5kg的穿心锤，以76cm的落距自由下落，将标准规格的贯入器自钻孔孔底预打15cm，测记再打入30cm的锤击数的原位试验方法。
静力触探试验：以静压力将一定规格的锥形探头压入土层，根据其所受阻抗力大小评价土层力学性质，并间接估计土层各深度处的承载力、变形模量和进行土层划分的原位试验方法。
动力触探试验：用一定质量的击锤，以一定的自由落距将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的一定深度所需的锤击数，判定土的性质的原位试验方法。
2、解析：标准贯入试验：动力触探的一种，是在现场测定砂土或黏性土的地基承载力的一种方法。
它利用一定的锤击功能将一定规格的对开管式贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯入阻抗判别土层的变化及土的工程性质。
静力触探试验：采用静力方式均匀地将标准规格的探头压入土中，通过量测探头贯入阻力以测定土的力学特性的原位测试方法。
一般在黏性土、粉土和砂土及相应的处理土地基中较为适用，对于含少量碎石土层，其适用性应根据碎石含量、粒径级配等条件而定。
静力触探试验能较为直观地评价土的均匀性和地基处理效果，结合载荷试验成果或地区工程实践经验，能推定土的承载力及变形参数。
动力触探试验：用标准质量的重锤，以一定高度的自由落距，将标准规格的圆锥形探头贯入土中，根据打入土中一定距离所需的锤击数，判定土的力学特性。
共分为轻型动力触探、重型动力触探和超重型动力触探三种：轻型动力触探试验适用于评价黏性土、粉土、粉砂、细砂地基及其人工地基土形状、地基处理效果和判定地基承载力；重型动力触探试验适用于评价黏性土、粉土、砂土、中密以下的碎石土及其人工地基以及极软岩的地基土性状、地基处理效果和判定地基承载力，也可用于检验砂石桩和初凝状态的水泥搅拌桩、旋喷桩、灰土桩、夯实水泥土桩、注浆加固地基的成桩质量、处理效果以及评价强夯置换效果及置换墩着底情况；超重型动力触探试验适用于评价碎石土、极软岩和软岩等地基土性状和判定地基承载力，也可用于评价强夯置换效果及置换墩着底情况。
静力触探试验
1 概述 2 试验设备 3 试验技术要求 4 成果应用
1 概述
静力触探（CPT），是用静力将探头 以以一定的速率压入土中，利用探头 内的力传感器，通过电子量测器将探 头收到的贯入阻力记录下来，可以达 到了解图层工程性质的目的。
CPT主要适合于黏性土、粉土和中等密实度以下的砂土等土质情况。由于目前尚无 法提供足够大的稳固压入反力，对于含较多碎石、砾石的土和很密实的砂土一般不 适合采用。此外总的测试深度不能超过80m。
2.3 量测记录仪器
电阻应变仪
自动记录仪
3 静力触探试验技术要求
触探头应匀速垂直压入土中，贯入速率为1.2m/min； 触探头的测力传感器连同仪器、电缆应进行定期标定，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、温度零漂、归零误差均应小于1%FS （full scale），现场试验归零误差应小于3% ，绝缘电阻不小于500MΩ 深度记录误差不应大于触探深度的±1% ; 当贯入深度大于30m，或穿过厚层软土层再贯入硬土层时，应防止孔斜或触探 杆断裂，也可配置测斜探头量测触探孔偏斜角，以修正土层界线深度。 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充满，并 在现场保持探头应变腔的饱和状态，直至探头进入地下水位以下土层。在孔压静 探试验中不得上提探头，以免出现真空负压，破坏应变腔的饱和状态。 当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，其计时间隔应 由密而疏。试验过程中不得松动探杆。
2 试验设备
贯入装置 探头 量测系统
静力触探试验设备
静力加压装置
探 头
电 测
装
置
qsia qpa
静力触探试验
2.1 贯入设备
一、加压装置
静力触探试验在工程勘察技术中的实用意义
静力触探试验在工程勘察技术中的实用意义摘要：一、静力触探试验的概述二、工程勘察技术中静力触探试验的作用三、静力触探试验在工程勘察中的应用实例四、静力触探试验的优势与局限性五、未来发展展望正文：一、静力触探试验的概述静力触探试验（Static Cone Penetration Test，简称SCPT）是一种在地面或地下进行的岩土工程勘察方法。
通过该试验，可以获得地基土层的力学性质、工程特性等关键信息，为工程建设提供重要依据。
静力触探试验在我国工程勘察领域得到了广泛的应用，具有很高的实用价值。
二、工程勘察技术中静力触探试验的作用1.地基土层性质的判定：静力触探试验通过测量钻头在土层中的贯入阻力，可以判断土层的性质、均匀性及变化趋势，为地基设计和基础选型提供依据。
2.土层参数的获取：静力触探试验可测定土层的厚度、密度、剪切波速等物理力学参数，为工程设计提供详细的数据。
3.地下水位及土层液限的确定：静力触探试验可在钻孔中安装压力计和流量计，测定地下水位及其变化，判断土层的液限。
4.地基承载力的评估：静力触探试验可通过计算钻头贯入过程中的阻力与深度关系，评估地基承载力。
三、静力触探试验在工程勘察中的应用实例1.高速公路建设：在高速公路工程勘察中，静力触探试验可用于评估路基土壤的承载力、均匀性等特性，为设计提供依据。
2.桥梁基础工程：在桥梁基础工程中，静力触探试验可用于调查河床、两岸边坡等地基土层的性质，为基础设计提供数据支持。
3.港口与航道工程：静力触探试验在港口与航道工程中，可帮助了解海底土层的承载力、稳定性等特性，为海底基础工程设计提供参考。
四、静力触探试验的优势与局限性1.优势：静力触探试验设备轻便、操作简便、成本较低，适用于各种地质条件和场地。
试验结果可靠，对地基土层的评价具有较高的准确性。
2.局限性：静力触探试验的深度有限，对于深层地基的勘察效果不佳。
此外，试验结果受土层性质、钻头形状、操作技术等因素影响，需要综合其他勘察方法进行验证。
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。
静力触探试验实施细则
静力触探试验实施细则一、引言静力触探试验是一种常用的土壤力学试验方法，用于确定土壤的力学性质和地层的承载能力。
本文旨在制定静力触探试验的实施细则，以确保试验的准确性和可靠性。
二、试验目的静力触探试验的主要目的是确定土壤的下列性质：1. 土壤的密实度和颗粒间的磨擦角；2. 土壤的承载力和变形特性；3. 土壤的水平地应力和垂直地应力。
三、试验设备和材料1. 静力触探机：应选择具有合适的静力触探能力和稳定性的设备，并定期进行校准和维护。
2. 钻杆和触探头：应选择适合试验需求的钻杆和触探头，并确保其质量和尺寸符合相关标准。
3. 记录仪：应使用高精度的记录仪器，以确保试验数据的准确性和可靠性。
4. 其他辅助设备和材料：如水泥、水桶、测量工具等。
四、试验前的准备工作1. 土壤勘探：在进行静力触探试验前，应进行充分的土壤勘探工作，以确定试验点的位置和土层分布情况。
2. 环境调查：应对试验点周围的环境进行调查，包括地下水位、地质构造等因素的影响。
3. 试验点准备：在试验点周围清除杂物，确保试验点平整且无障碍物。
五、试验操作步骤1. 安装设备：将静力触探机放置在试验点上，并进行稳定固定。
安装钻杆和触探头，并确保其与设备连接坚固。
2. 开始试验：启动静力触探机，将钻杆和触探头缓慢下压到预定深度，同时记录下压力和下沉深度。
3. 数据记录：使用记录仪器实时记录下压力和下沉深度的变化。
在试验过程中，应注意观察土壤的变化情况，并记录相关观察结果。
4. 试验结束：当触探头达到设计深度或者无法继续下压时，住手试验并记录最大下压力和对应的下沉深度。
5. 数据处理：根据试验数据计算土壤的密实度、磨擦角、承载力等指标，并绘制相应的试验曲线和图表。
六、数据分析和结果解读1. 数据分析：对试验数据进行统计和分析，计算土壤的力学性质指标，并进行数据的验证和比较。
2. 结果解读：根据试验结果，评估土壤的承载能力和变形特性，并提出相应的建议和措施。
静力触探试验
孔压探头
18
§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。
.
19
§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。
静力触探试验(原理和应用)
静力触探试验(原理和应用)静力触探是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测土的贯入阻力，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。
静力触探加压方式有机械式、液压式和人力式三种。
静力触探在现场进行试验，将静力触探所得比贯入阻力（Ps）与载荷试验、土工试验有关指标进行回归分析，可以得到适用于一定地区或一定土性的经验公式，可以通过静力触探所得的计算指标确定土的天然地基承载力。
静力触探的贯入机理与建筑物地基强度和变形机理存在一定差异性，故不常使用。
基本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。
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。
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。
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。
土体原位测试手段
土体原位测试手段在土木工程领域，了解土体的性质对于工程的设计、施工和稳定性评估至关重要。
土体原位测试手段作为一种直接在现场对土体进行测试的方法，能够提供更为真实、准确的土体参数，为工程决策提供有力支持。
一、静力触探静力触探是一种常用的土体原位测试方法。
它通过将一个圆锥形的探头匀速压入土中，同时测量探头所受到的阻力。
根据测量得到的阻力数据，可以推算出土体的强度、压缩性等重要参数。
静力触探的优点在于测试过程相对简单、快速，能够连续地获取土层的信息。
而且，由于测试是在原位进行的，避免了对土体的扰动，所得结果更能反映土体的实际状态。
在实际应用中，静力触探常用于地基勘察、基础设计等方面。
二、动力触探与静力触探不同，动力触探是利用一定质量的重锤，从一定高度自由落下，将探头打入土中。
根据探头打入土中的难易程度，来评价土体的性质。
动力触探分为轻型、重型和超重型等不同类型，适用于不同类型的土体和工程需求。
例如，轻型动力触探常用于浅层填土、砂土的勘察；重型和超重型动力触探则适用于深层地基土的测试。
三、旁压试验旁压试验是通过向土体中水平地施加压力，测量土体的变形和压力之间的关系。
这种测试方法可以得到土体的水平应力、水平变形模量等参数。
旁压试验对于评价土体的侧向承载能力和变形特性具有重要意义。
在隧道工程、挡土墙设计等方面有着广泛的应用。
四、十字板剪切试验十字板剪切试验主要用于测定饱和软黏土的不排水抗剪强度。
试验时，将十字板头插入土中，通过旋转十字板头，测量土体抵抗剪切的扭矩。
这种测试方法对于软黏土地区的工程建设非常有用，能够为地基处理、边坡稳定分析等提供关键的参数。
五、扁铲侧胀试验扁铲侧胀试验是利用扁铲探头贯入土中，通过测量探头膨胀时的压力和变形，来获取土体的参数。
它可以提供土的水平应力指数、静止侧压力系数等信息。
扁铲侧胀试验具有操作简便、对土体扰动小等优点，在岩土工程勘察中得到了越来越多的应用。
六、波速测试波速测试是通过在土体中激发弹性波，测量波在土体中的传播速度，从而推断土体的性质。
静力触探试验实施细则
静力触探试验实施细则一、引言静力触探试验是土力学领域中常用的一种试验方法，用于测定土壤的力学性质和地下工程设计参数。
本文旨在制定静力触探试验的实施细则，确保试验的准确性和可靠性。
二、试验目的静力触探试验的主要目的是确定土壤的下列性质：1. 土壤的承载力和变形模量；2. 土壤层的分布和厚度；3. 土壤的抗剪强度和剪切模量。
三、试验设备和工具1. 静力触探设备：包括静力触探机、触探杆和静力触探锤等；2. 试验工具：包括测量仪器（如测斜仪、水平仪等）、标定设备、样品采集工具等。
四、试验前的准备工作1. 确定试验点：根据设计要求和土层特征，在待测区域内选择试验点；2. 清理试验点：清除试验点上的杂物和表层土壤，确保试验点的平整；3. 安装触探杆：将触探杆插入试验点，确保触探杆的垂直和稳固；4. 进行标定：使用标定设备对静力触探设备进行标定，以确保试验结果的准确性。
五、试验过程1. 开始触探：启动静力触探机，将触探杆缓慢下压，直至触及土层底部或达到设计要求的深度；2. 记录数据：在触探过程中，实时记录触探杆下沉的深度和相应的阻力值；3. 进行试验：根据需要，可以进行静力触探曲线试验、静力触探动力指数试验等；4. 采集样品：在试验结束后，根据需要采集土样进行室内试验。
六、数据处理和分析1. 数据处理：将触探过程中记录的数据整理和归纳，包括触探深度、阻力值等；2. 曲线分析：根据触探曲线的特征，分析土层的性质和分布；3. 参数计算：根据触探数据，计算土壤的承载力、变形模量、抗剪强度等参数；4. 结果分析：根据计算结果，评估土壤的工程性质和适用性。
七、试验报告1. 报告内容：试验报告应包括试验目的、试验方法、触探数据、数据处理和分析结果等；2. 报告格式：报告应采用标准格式，包括封面、目录、摘要、引言、试验方法、数据处理和分析、结果和讨论、结论等部分；3. 报告评审：报告应经过相关专家的评审和审查，确保报告的准确性和可靠性。
静力触探试验
头锥角
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11
双桥探头
.
12
孔压静力触探探头
除了具有双桥探头所需的各种部件外，还增加了由透水陶 粒做成的透水滤器和一个孔压传感器。透水陶粒要求其渗 透系数为(1.1士0.1) x10-5cm/s，抗渗能力为110士 5(kPa)。透水滤器的位置可镶嵌于探头的锥尖, 锥面或锥 尾，一般以对称3--6孔镶嵌于锥面为佳。孔压静力触探探 头具有能同时测定锥头阻力、侧壁摩擦阻力和孔隙水压力 的装置，同时还能测定探头周围土中孔隙水压力的消散过 程。
（2）孔压消散理论
.
20
4. 试验方法和技术要求
在静力触探试验工作之前，应注意搜集场区既有的工程 地质资料，根据地质复杂程度及区域稳定性，结合建筑物 平面布置、工程性质等条件确定触探孔位、深度，选择使 用的探头类型和触探设备。
（1）静力触探仪的选择
（2）试验等级及精度要求
（3）孔压探头的脱气处理
1.原始数据的修正
深度修正 零飘修正 锥尖阻力的修正 侧壁摩擦力修正
2.贯入阻力计算 3.绘制触探曲线
.
31
一、贯入数据的处理 1、原始数据的整理 回零修正 触探参数的计算
y k x'
锥尖阻力：qc Kq Xq 侧壁摩阻力： fs Kf X f 孔隙水压力： u ku xu
219
300
孔压
60
35.7
10
133.7
150
国际标准
60
43.7
15
179
200
.
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记录仪器
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：
静力触探、动力初探和标准贯入试验的区别
静力触探、动力初探和标准贯入试验的区别
静力触探（CPT）：是把一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土中，并测定探头阻力。
分为机械式静力触探和电测式静力触探。
动力触探（DPT）：是利用一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，根据每打入土中一定深度的锤击数（或以能量表示）来判定土的性质，并对土进行力学分层的一种原位测试方法。
分为标准贯入测试和圆锥动力触探测试。
圆锥动力触探根据穿心锤的重量分为轻型、重型、超重型动力触探，对应质量为10KG、63.5KG、120KG。
一般将圆锥动力触探简称为动力触探或动探，将标准贯入测试简称为标贯。
圆锥动力触探是连续贯入，连续分段计锤击数。
标准贯入测试（SPT）：是动力触探测试方法的一种，它与圆锥动力触探最大的区别是探头不同，标贯探头不是圆锥形，是空心圆柱形，即标准贯入器。
在测试方法上也不同，每次只能贯入45cm，穿心锤质量为63.5KG，只计贯入0.3m的锤击数N，没有下角标。
《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。
静力触探临界深度
静力触探临界深度静力触探作为一种常见的地质勘探手段，在土木工程中发挥着重要的作用。
它主要通过静力方式将触探杆压入土层，根据触探头的阻力变化来判断土层的物理力学性质。
然而，在实际操作中，触探杆的压入深度并不是无限的，当达到一定深度时，会遇到所谓的“临界深度”，此时触探阻力会急剧增加，使得进一步的压入变得困难。
本文将围绕静力触探的临界深度展开讨论，分析其产生原因、影响因素以及在实际工程中的应用。
一、静力触探临界深度的概念及产生原因静力触探临界深度是指在静力触探过程中，触探阻力随深度增加到某一特定值时，阻力突然增大，使得触探杆难以继续压入的深度。
这一现象的产生与土体的应力状态、触探头的形状和尺寸、土的物理力学性质等多种因素有关。
在静力触探过程中，随着触探杆的压入，土体受到挤压和剪切作用，产生固结的土体对触探头的阻力。
当触探深度较浅时，土体受到的扰动较小，阻力增加缓慢；但当触探深度达到一定值时，土体受到的扰动增大，固结的土体形成固结的土体拱，使得触探阻力急剧增加，达到临界深度。
二、影响静力触探临界深度的因素1. 土体的物理力学性质：土体的密度、含水量、塑性指数等物理性质以及抗剪强度、压缩性等力学性质对静力触探临界深度有重要影响。
一般来说，土体越密实、含水量越低、抗剪强度越高，临界深度越大。
2. 触探头的形状和尺寸：触探头的形状和尺寸直接影响其与土体的接触面积和挤压作用。
触探头越大、越尖锐，对土体的挤压作用越强，临界深度可能越小。
3. 触探速率：触探速率对土体的扰动程度有一定影响。
较快的触探速率可能导致土体受到的扰动增大，从而使得临界深度提前出现。
4. 土层的分布和厚度：不同土层具有不同的物理力学性质，土层的分布和厚度对静力触探临界深度也有一定影响。
例如，在软土层和硬土层交替出现的情况下，临界深度的变化可能更加复杂。
三、静力触探临界深度在实际工程中的应用1. 地层划分和土层识别：通过静力触探临界深度的变化，可以初步判断土层的分布和性质变化，为地层划分和土层识别提供依据。
地基承载力试验检测(静力触探法)2024
引言：地基承载力是指土地基在承受荷载时所能承受的最大力量。
土地基的承载力是确定房屋或其他结构物基础是否能承受荷载的重要指标。
地基承载力试验检测是评估地基承载力的一种常见方法。
本文将继续介绍地基承载力试验检测的静力触探法。
1. 静力触探法的概述1.1 钻孔准备在进行静力触探试验前，需要先进行钻孔准备。
钻孔准备包括选择试验点、选取合适的钻孔方式和确定钻孔深度等。
通常情况下，试验点的选择需要考虑土层的一致性和地表承载力的要求。
1.2 钢管安放在选定的试验点上，需要将钢管安放到钻孔孔底，以便进行后续的试验操作。
钢管的直径和长度应根据试验要求确定，并且需要保证安放时的垂直度。
1.3 钻杆安装钻杆的安装是静力触探试验的重要环节。
钻杆需要通过钢管，并延伸至地表。
选择适当的钻杆直径和长度，确保其稳定性和可靠性。
1.4 荷载施加在钻杆安装完成后，需要施加荷载。
通常使用油压机或液压系统施加荷载。
通过施加荷载，可以测得地基的变形和应力数据，进而计算地基的承载力。
1.5 数据记录和分析在进行荷载施加的过程中，需要记录相应的数据，并进行后续的分析。
数据记录可以包括地基的沉降量、钻杆的伸长量、荷载施加量等。
通过对这些数据的分析，可以计算地基的承载力。
2. 静力触探法的优势2.1 非破坏性静力触探法是一种非破坏性的地基承载力试验方法。
在试验过程中，不会对地基结构产生破坏，可以保持地基的完整性。
2.2 简便快捷相比其他地基承载力试验方法，静力触探法具有简便快捷的特点。
试验过程简单，可以在较短的时间内完成。
2.3 数据准确性高静力触探法通过直接测定地基的变形和应力数据，可以更加准确地评估地基的承载力。
数据的准确性对于设计和施工具有重要的指导意义。
2.4 成本相对较低相对于其他地基承载力试验方法，静力触探法的设备和人力成本相对较低。
这降低了地基承载力试验的成本，使其更适用于各种规模的工程项目。
2.5 应用范围广静力触探法适用于各种类型的地基和土壤情况。
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。
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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。
贯入设备装在汽车上工作方便，工效比较高，但由于汽车底盘距地面过高，使钻杆施力点距离地面的自由长度过大，当下部遇到硬层而使贯入阻力突然增大时易使钻杆弯曲或折断，应考虑降低施力点距地面的高度。
触探钻杆通常用外径Φ32～35mm、壁厚为5mm以上的高强度无缝钢管制成，也可用Φ42mm的无缝钢管。
为了使用方便，每根触探杆的长度以1m为宜，钻杆接头宜采用平接，以减小压入过程中钻杆与土的摩擦力。
（三）探头
1.探头的工作原理
将探头压入土中时，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，然后由仪表测量出来。
为了实现这个目的，需运用三个方面的原理，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。
传感器受力后要产生变形。
根据弹性力学原理，如应力不超过材料的弹性范围，其应变的大小与土的阻力大小成正比,而与传感器截面积成反比。
因此，只要能将传感器的应变大小测量出，即可知土阻力的大小，从而求得土的有关力学指标。
如果在传感器上贴上电阻应变片，当传感器受力变形时，应变片也随之产生相应的应变从而引起应变片的电阻产生变化，根据电阻定律，应变片的阻值变化与电阻丝的长度变化成正比，与电阻丝的截面积变化成反比，这样就能将传感器的变形转化为电阻的变化。
但由于传感器在弹性范围内的变形很小，引起电阻的变化也很小，不易测量出来。
为此，在传感器上贴一组电阻应变片，组成一个电桥电路，使电阻的变化转化为电压的变化，通过放大，就可以测量出来。
因此，静力触探就是通过探头传感器实现一系列量的转换：土的强度—土的阻力—传感器的应变—电阻的变化—电压的输出，最后由电子仪器放大和记录下来，达到测定土强度和其他指标的目的。
2.探头的结构
目前国内用的探头有三种(如图4﹣5所示)，一种是单桥探头，另一种是双桥探头。
此外还有能同时测量孔隙水压的两用（ps～u）或三用qc～u～fs)探头，即在单桥或双桥探头的基础上增加了能量侧孔隙水压力的功能。
(1)单桥探头；单桥探头由带外套筒的锥头、弹性元件(传感器)、顶柱和电阻应变片组成，锥底的截面积规格不一，常用的探头型号及规格见表4﹣2，其中有效侧壁长度为锥底直径的1.6倍。
(2)双桥探头。
单桥探头虽带有侧壁摩擦套筒，但不能分别测出锥头阻力和侧壁摩擦阻力。
双桥探头除锥头传感器外，还有侧壁摩擦传感器及摩擦套筒。
侧壁摩擦套筒的尺寸与锥底面积有关。
双桥探头结构见图4﹣5，其规格见表4﹣3。
(3)探头的密封及标定
要保证传感器高精度地进行工作，就必须采取密封、防潮措施，否则因传感器受潮而降低其绝缘电阻，使零飘增大，严重时电桥不能平衡，测试工作无法进行。
密封方法有包裹法、堵塞法、充填法等。
用充填法时应注意利用中性填料，且填料要呈软膏状，以免对应变片产生腐蚀或影响讯号的传递。
（四）量测记录仪器
目前我国常用静力触探的量测记录仪器有两种类型，一种为电阻应变仪，另一种为自动记录仪。
1.电阻应变仪
电阻应变仪由稳压电源、振荡器、测量电桥、放大器、相敏检波器和平衡指示器等组成。
应变仪是通过电桥平衡原理进行测量的。
当触探头工作时，传感器发生变形，引起测量电桥电路的电压平衡发生变化，通过手动调整电位器使电桥达到新的平衡，根据电位器调整程度就可确定应变的大小，并从读数盘上直接读出。
2.自动记录仪
自动记录仪是由通用的电子电位差计改装而成，它能随深度自动记录土层贯入阻力的变化情况，并以曲线的方式自动绘在记录纸上，从而提高了野外工作的效率和质量。
它主要由稳压电源、电桥、滤波器、放大器、滑线电阻和可逆电机组成。
由探头输出的信号，经过滤波器以后，产生一个不平衡电压，经放大器放大后，推动可逆电机转动，与可逆电机相连的指示机构，就沿着有分度的标尺滑行，标尺是按讯号大小比例刻制的，因而指示机构所显示的位置即为被测讯号的数值。
近年来已有将静力触探试验过程引入微机控制的行列。
即在钻进过程中可显示和存入与各深度对应的qc和fs值，起拔钻杆时即可进行资料分析处理，打印出直观曲线及经过计算处理的各土层的qc、fs平均值，并可永久保存，还可根据要求进行力学分层。