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1、岩土工程原位测试,静 力 触 探,静力触探,Static Cone Penetration Test（CPT） 荷兰锥试验（Dutch Cone Test） 用静力将一定规格和形状的圆锥探头以恒定的贯入速率压入土体中，测定贯入过程中探头所受到的阻力，根据贯入阻力大小间接判定土的物理力学性质。,静力触探 CPT,测试目的 土类定名、划分土层界面 评定地基土的物理、力学、渗透性质 确定地基承载力/单桩极限承载力 判定地基土液化 适用范围 软土、粘性土、粉土、砂类土、含少量碎石的土层。 不适用于含较多碎石、砾石的土层和很密实的砂层。,静力触探 CPT,测试参数 比贯入阻力 ps（单桥探头） 锥尖阻力
2、 qc、侧壁摩擦阻力 fs（双桥探头） 孔隙水压力 u 及其消散（孔压探头CPTU）,静力触探 CPT,测试原理 物理原理 探头压入时受到的阻力大小与土层的软硬程度成比例。 探头压入时，土层孔隙水渗入探头形成水压力。 传感原理 阻力测量：阻力转化为电阻片的变形，形成电信号。 孔压测量：孔压转化为电阻膜片的变形，形成电信号。,静力触探 CPT仪器设备,量测系统 探头 单桥探头、双桥探头、孔压探头 记录仪器 数字式电阻应变仪、电子电位差自动记录仪等,探头,单桥探头,单桥探头结构及工作原理示意图 1 顶柱；2 外套筒；3 探头管；4 导线；5 环氧树脂密封垫圈；6 橡皮管；7 空心变形柱；8 应变片
3、; 9、探杆,9,1,2,3,6,5,7,8,5,4,锥尖,摩擦筒,顶柱,变形套,变形套,探杆,电阻片,电阻片,传力杆,传力套,双桥探头结构及工作原理示意图,探头,孔压探头结构及工作原理示意图,探头,孔压传感器,过滤器,探杆,孔隙水,静力触探 CPT仪器设备,贯入系统 加压动力装置 液压式、手摇链条式、电动机械式 探杆 刚性传力杆，采用高强度无缝钢管做成。 反力装置 为探头的贯入提供反力：地锚、压重、地锚压重联合,CLD-4型静力触探仪 主要技术参数：贯入力：2吨贯入速度：0.81.2m/mim探杆长度：0.5m支整机重量：100kg。,江苏省如皋大地仪器有限公司,贯入油缸,轻便加压装置液压动
4、力、地锚式反力,轻便加压装置液压动力、地锚式反力,履带式车载加压装置液压动力、压重式反力,车载加压装置液压动力、压重地锚联合式反力,静力触探 CPT试验方法,试验准备 孔压探头饱和 触探机定位 探头贯入 孔压消散试验 试验终止,静力触探 CPT试验方法,影响静力触探试验的因素 探头、探杆规格 探头贯入引起土超孔隙水压力，影响贯入阻力测量值。 贯入速率 温度变化导致传感器电阻应变片变形，产生数据“零飘”。 孔压探头饱和 探头倾斜导致贯入阻力测量失真 探杆弯曲倾斜一是导致贯入深度测量不准；二是不能有效地将贯入力传导给探头,静力触探 CPT试验方法,影响静力触探试验的因素 温度变化 探头部位温度变化
5、导致传感器电阻应变片变形，产生数据“零飘”。 产生温度变化的原因：应变片通电时间过长；地面地下温差；探头贯入摩擦生热；传感变形体反复变形升温。 探头倾斜、探杆弯曲 探头倾斜导致贯入阻力测量失真 探杆弯曲倾斜：贯入深度测量不准；影响贯入力传导。 孔压传感器的位置和透水单元尺寸 孔压传感器在探头的安装位置不同所测孔压结果不同 探头透水部分面积大小影响孔隙水的渗入，进而影响孔压值。,静力触探 CPT试验方法,静力触探试验技术要求（岩土工程勘察规范） 圆锥锥头截面积宜采用 10cm2 或 15cm2，侧壁面积宜为 150300cm2，锥尖锥角宜为 60。 探头应均速、垂直地压入土中，贯入标准速率宜为1
6、.2 0.3m/min。 探头传感器应经率定，室内率定重复性误差、线性误差、温度漂移、归零误差范围为0.5% 1.0%，现场归零误差不应超过 3%。 深度记录误差范围应为 1%。 贯入深度超过50m时，应量测触探孔的偏斜度，校正土的分层界线。,静力触探 CPT成果分析,成果分析内容（岩土工程勘察规范） 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
7、、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。,静力触探 CPT成果分析,原始资料整理 初读数校正 应变 = 1 0 贯入阻力计算 单桥探头比贯入阻力： ps = Kpp 双桥探头锥头阻力： qc = Kqq 双桥探头侧壁摩阻力 ：fs = Kff 摩阻比计算 摩阻比： Rf = (fs / qc)100%,初读数,读数,静力触探 CPT成果分析,原始数据修正 零漂校正 曲线形状修正 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
8、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,绘制触探曲线、地层分层,地层变化时的电桥探头静力触探比贯力深度曲线,静力触探 CPT成果分析,分层试验数据统计计算 各土层触探参数取本层触探曲线数据点的加权平均值。譬如：,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。,土质不均，测试数据离散大，I 类建筑,静力触探 CPT成果应用,地基土分类 土的原位状态参数 土的强度参数、变形参数 浅基础设计 深基础设计 地基处理质量控制 砂土地基液化评价,原位测试方法学习要点,测试目的 测试的目标、方法的适用范围 测试参数 描述工程体特性的直接或间接的参数 测试原理 方法原理、仪器设备、关键技术 数据整理和分析 数据处理方法、数据参数与工程体性质的关系,