岩 土 工 程 勘 察 7.2 静力触探试验 静力触探自1917年瑞典正式使用以来，迄今已有余年历史。目前，该项测试技术在很多国家都被列入国家技术规范中，并在世界范围内得到了广泛的应用。静力触探试验主要适合于黏性土、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。 优点： 连续、快速、准确，可以在现场直接得到各土层的贯入阻力指标，从而能够了解土层在原始状态下的有关物理力学参数。 （1）试验目的 划分土层； 评价地基土的承载力； 估算地基土层的物理力学参数； 选择桩基持力层、估算单桩承载力，判定沉桩的 可能性； 判定场地土层的液化势。 （2）试验原理 通过一定的机械装置，用准静力将标准规格的金属探头垂直均匀地压入土层中，同时利用传感器或机械量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，并根据测得的阻力情况来分析判断土层的物理力学性质。 （3）试验设备 静力触探试验系统组成： 探头； 贯入装置； 量测系统。 静力触探探头规格 岩土工程勘察规范 探头 定义：比贯入阻力 Ps反映锥尖阻力和侧壁摩擦力的综合效应 定义：锥尖阻力 定义：侧壁摩擦力 定义：摩阻比 孔压静力触探探头 贯入装置 加压装置：液压传动式、手摇链条式及电动丝杆式；反力系统：地锚、重力堆载（物探车）。 量测装置 土层阻力量测是通过量测变形柱的变形计算； 变形柱的变形一般是通过应变片来测量。 （4）静力触探技术要求 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。 （5）试验成果及应用 单桥探头试验 曲线 双桥探头试验 曲线 曲线 曲线 另外对于孔压静力触探试验还可以得到：初始孔压-深度曲线和孔压-时间对数曲线。 划分土层界限 土层分界线的确定必须考虑到试验时超前和滞后的影响，其具体确定方法如下： （1）上、下层贯入阻力相差不大时，取超前深度和滞后深度的中心位置，或中心偏向小阻力土层5-10cm处 作为分层界线； （2）上、下层贯入阻力相差一倍以上时，当由软土层进入硬土层（或由硬土层进入软土层）时，取软土层最后一个（或第一个）贯入阻力小值偏向硬土层10cm处作为分层界线； （3）上、下层贯入阻力变化不明显时，可结合 fs 和 Rf 的变化情况确定分层界线。 划分场地土的类别 以 Rf 和 ps（ 或 qc ）的值共同判别土的类别； 以 ps -h 曲线和曲线 qc-h 形态判别土的类别； 以 Rf 和 qc-h 曲线形态综合判别土的类型。 双桥探头测试结果划分土层类别 评价地基土的强度参数 A 估算饱和黏性土的不排水抗剪强度 原位总得上覆压力 锥头系数 对于灵敏性粘性土，Ladanyi 建议取5.5~8； 对于中软粘性土，Bagligh 建议取5~21； 对于超固结粘性土，Kjeskstad 建议取17±5。 根据静力触探结果估算饱和黏性土不排水抗剪强度的经验公式表 评价地基土的强度参数 B 评价砂土的内摩擦角 我国铁道部《静力触探技术规则》提出用 ps估算砂土的内摩擦角。 根据静力触探的比贯入阻力估算砂土的内摩擦角 评价地基土的变形参数 A 估算粘性土的压缩模量 经验系数 计算黏性土压缩模量时不同土的经验系数取值 国内有关单位估算黏性土压缩模量的经验公式 B 估算粘性土的变形模量 国内有关单位估算黏性土变形模量的经验公式表 C 估算砂土的压缩模量 我国铁道部《静力触探技术规则》 根据比贯入阻力估算砂土压缩模量对照表 D 估算砂土的变形模量 工程中常用的计算砂土变形模量的经验公式 评定地基土的承载力 预估单桩承载力 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） 《高层建筑岩土工程勘察规范》 铁道部标准《静力触探技术规则》 《铁路桥涵设计规范》 《上海市地基基础设计规范》 根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时，如无当地经验，可按下式计算： 当 时 当 时 单桥探头的圆锥底面积 15cm2，底部带7cm高的滑套，锥角60°。 适用于地表下6m范围内的土层 适用于地表下6m范围内的土层 适用于地表下6m范围内的土层 适用于粉土及砂土土层以上（或无粉土及砂土土层地区）的黏性土 适用于粉土及砂土土层以下的黏性土 适用于粉土、粉砂、细砂及中砂