静力触探在岩土工程勘察中的应用
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[摘要]随着我国科学技术的进步与发展，静力触探技术得到了广泛的应用。在静力触探的应用过程中，应利用和借鉴其他学科的成果，结合岩土工程实际情况更深一步开发利用新型的测试仪器设备，使岩土工程测试手段更先进、可靠、准确和便捷。静力触探在工程上的应用主要体现在划分土层、确定土的基本承载力、确定土的压缩模量等方面。本文结合工程实例对静力触探在岩土工程勘察中的应用进行了探讨。
[关键词]静力触探 工程勘察 划分土层 基本承载力 压缩模量
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-127-2
0引言
当前主要靠钻探取样及室内土工实验划分土层。但是像铁路、公路等长大干线工程，通过钻孔取样来详细了解沿线地层的变化情况，十分费时费力，经济上也欠合理。静力触探曲线能够获得地层的连续数据，快速准确，不需取样，不受取样扰动等人为因素的影响，避免钻探记录的主观性，为辨认土层界限、划分土层提供了一个快捷、高效、且经济的方法。
1应用静力触探划分土层
划分土层最好选用双桥，土层分层的详细程度应以满足工程需要为度，对主要受力层应详细划分，对工程有影响的软弱下卧层应单独分出。根据锥尖阻力qc和侧摩阻力fs的值，计算出摩阻比，有这些数据便可定名土层。该工程各类土层静力触探测得的曲线如图1所示。
该项测试资料可获得两条曲线，即qc-h和fs-h关系曲线。从图1可以看到不同的土层，首先曲线形状变化不同，素填土曲线变化无规律，有突变；淤泥质土曲线很平缓，近于直线无突变；黏性土较均匀，曲线变化幅度较小；粉土线形很不平稳，呈平缓的锯齿状；粉砂呈尖锐锯齿状。从双桥探头曲线图上可以看到，黏性土的fs曲线在qc曲线的右侧；粉土fs的曲线在qc曲线的外侧，局部有交叉；粉砂fs的曲线和qc曲线交叉较多。
2应用静力触探确定土的基本承载力
我国幅员辽阔、地质条件多种多样。不可能有统一的承载力经验公式，只有通过一个地区的对比实验结果提出适合本地区的经验公式。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）提出可由载荷试验或其他原位测试、公式计算并结合工程实践经验等方法综合确定。本文利用标准贯入试验、静力触探、室内土工试验三者对比，确定地基基本承载力，并推荐了适合本地区的静力触探经验公式。
2.1室内土工试验确定承载力
对于室内试验结果，利用孔隙比、含水量和液性指数，通过查表取得基本承载力值，如表1所示。
2.2静力触探确定承载力
对于静力触探试验结果，利用Ps值（Ps=1.1qc），通过查《铁路工程原位测试规程》（TB10018-2003）取得地基承载力值，如表2所示。
2.3标准贯入试验确定承载力
对于标准贯入试验，利用建筑规范查表法得地基承载力值，各层平均值如表3所示。
三者实验结果对比：除砂土外，静力触探提供设计所需的承载力，与试验数据和标准贯入试验提供的承载力差别不大。在该地区对黏性土基本承载力用
对粉土基本承载力用σo=0.89Ps0.63+14.4，确定天然地基基本承载力接近实际承载力，偏于安全，值得推荐使用。
3应用静力触探确定土的压缩模量Es
确定压缩模量，常用室内固结试验。室内固结试验测得的压缩模量是土体在完全侧限条件下竖向应力增量Δp与相应的应变增量Δε的比值。静力触探直接测得原位土体的数据，避免了取样、试验等中间环节。既缩短了勘察周期，又减少了中间环节造成的误差。《铁路工程原位测试规程》（TB10018-2003）给出了地基土压缩模量经验公式。该工程与室内实验压缩模量Es值进行对比，结果如表4所示。
受取样方法、试验方法的影响，Es值与天然土层Es值有些差距，但是从以上统计结果来看，粉土和液性指数IL0.5试验数据差别稍大。在该地区对淤泥质土压缩模量用Es=4.2ps0.68，对软塑状的黏性土压缩模量用Es=3.99ps+0.5，对粉土压缩模量用Es=1.34ps+3.45，确定的Es值接近原位土Es值，值得推荐使用。
4结语
（1）利用静力触探划分土层准确、高效、低成本、缩短勘察周期，宜与钻探相配合，不能盲目减少钻探孔。
（2）在现今勘察市场，用扰动土样代替原状土样的现象比较普遍。若钻探质量和记录质量再得不到保证，静力触探的优点就更显得重要。
（3）静力触探指标应用时地区经验性很强，与地基承载力、变形参数是统计关系，不是理论关系，需要依靠大量数据的积累。
（4）静力触探指标应用时受地层影响较大，应用时应结合钻探及室内试验综合分析。
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