静力触探技术规程上海最新版

上海市工程建设规范 静力触探技术规程 Technical specification for cone penetration test DG TJ08 2189 2015 批准部门 上海市住房和城乡建设管理委员会 施行日期 2016 年 4 月 1 日 2015 年 12 月 日 前前 言言 本规程根据上海市城乡建设和交通委员会沪建交 2013 1260 号文下达的编制计划 由上海 岩土工程勘察设计研究院有限公司会同业内有关单位共同编制而成 静力触探是上海地区应用最为广泛的一种原位测试方法 在岩土工程勘察中具有不可替代的 作用 1988 年 中国工程建设标准化委员会批准发布的 静力触探技术标准 CECS04 88 在全 国范围内对推广和规范静力触探试验发挥了巨大作用 但距今已有二十多年 长期以来 上海地 区与静力触探相关的技术要求分别以 节 条款 或 要点 的形式散见于上海市 岩土工程 勘察规范 DGJ08 37 地基基础设计规范 DGJ08 11 岩土工程勘察文件编制深度规定 DG TJ08 72 和 岩土勘察外业操作规程 DG TJ08 1001 等规范中 缺乏系统性和完整性 深度 也显不足 随着数字化处理技术的广泛应用和各种多功能探头的面世 以及重大工程建设的最新 实践 亟需对静力触探技术进行全面 深入总结 编制专用的技术标准 规范和引领技术发展 促进行业进步 在编制过程中 编制组在本市范围内和部分外省市广泛征求意见 开展了相关专题研究 总 结了上海地区静力触探原位测试技术的最新发展和应用成果 经多次讨论 反复修改 数易其稿 后定稿 先后形成了 初稿 征求意见稿 送审稿 年 月 日 通过上海市城乡建设 和管理委员会科学技术委员会组织的技术审查 经报批定稿 本规程共分八章 1 总则 2 术语和符号 3 基本规定 4 探头 5 仪器设备 6 试验操作 7 资料整理 8 成果指标应用 请各单位在执行本规程的过程中 注意总结经验 积累资料 如有意见或建议 请寄至上海 岩土工程勘察设计研究院有限公司 地址 上海市小木桥路 681 号 18 楼 邮编 200032 邮箱 sgidi 以供今后修订时参考 主编单位 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 参编单位 排名不分先后 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 中船勘察设计研究院有限公司 上海市政工程设计研究总院 集团 有限公司 上海市城市建设设计研究总院 主要起草人 顾国荣 夏 群 龚 渊 以下按姓氏笔画排列 丁国洪 刘荣毅 杨石飞 陈桂英 陈 琛 胡立明 胡 钧 项培林 徐四一 高倚山 蒋益平 主要审查人 袁雅康 张文龙 王家钧 费涵昌 朱火根 陈国民 钮建定 上海市建筑建材业市场管理总站 二 一五年 十月 日 目目 次次 1 1 总总 则则 1 2 2 术语和符号术语和符号 2 2 1 术 语 2 2 2 符 号 3 3 3 基本规定基本规定 4 4 4 探探 头头 5 4 1 一般规定 5 4 2 基本探头单桥 双桥探头 5 4 3 多功能探头 6 5 5 仪器设备仪器设备 8 5 1 一般规定 8 5 2 贯入系统 8 5 3 探测系统 8 5 4 探头标定设备 9 6 6 试验操作试验操作 11 6 1 一般规定 11 6 2 设备安装 11 6 3 试验操作测 试 12 6 4 安全操作规定 14 7 7 资料整理资料整理 15 7 1 一般规定 15 7 2 原始数据修正 15 7 3 土层界面划分 16 7 4 指标统计方法 16 7 5 试验成果图表 16 8 8 成果指标应用成果指标应用 18 8 1 一般规定 18 8 2 估算土层物理 力学性指标 18 8 3 地基基础设计施工应用 19 附录附录 A A 探头的标定探头的标定 26 附录附录 B B 探头标定记录表式探头标定记录表式 28 附录附录 C C 孔压探头的饱和方法孔压探头的饱和方法 30 附录附录 D D 试验记录表及典型曲线试验记录表及典型曲线 32 附录附录 E E 试验指标的统计方法试验指标的统计方法 36 本规程用词说明本规程用词说明 38 引用标准名录引用标准名录 39 条文说明条文说明 41 Contents 1 General Provisions 1 2 Terms and Symbols 2 2 1 Terms 2 2 2 Symbols 3 3 Basic Rules 4 4 Cone 5 4 1 Basic Requirements 5 4 2 Basic Single bridge and Double bridge Cone 5 4 3 Multi function Cone 6 5 Instruments and Equipment 8 5 1 Basic Requirements 8 5 2 Penetration System 8 5 3 Testing System 8 5 4 Calibration Equipment 9 6 In site Operation 11 6 1 Basic Requirements 11 6 2 Equipment Installation 11 6 3 Testing Operation 12 6 4 Safety Operation Regulations 14 7 Data Processing 15 7 1 Basic Requirements 15 7 2 Primary Data Correction 15 7 3 Soil Layer Division 16 7 4 Index sStatistical Method 16 7 5 Test Results Chart 16 8 Application of Results 18 8 1 Basic Requirements 18 8 2 Estimation of Soil Physical and Mechanicsal Indexs 18 8 3 Application for Foundation Design and Construction 19 Appendix A Calibration of Cone 26 Appendix B Cone Calibration Chart 28 Appendix C Saturation Method of Piezocone 30 Appendix D Test Recording Requirements and Typical Curves 32 Appendix E Statistical Methods of Testing Index 36 Explanation of Wording in This Specification 38 List of quoted Standards 39 Addition Explanation of Provisions 41 1 1 1 总总 则则 1 0 1 为规范静力触探试验 更好地为岩土工程服务 做到技术先进 经济合理 质量可 靠 制定本规程 1 0 2 本规程适用于上海地区在岩土工程勘察 测试和检测中进行的静力触探试验 1 0 3 静力触探试验及其应用应做到操作规范 数据可靠 参数合理 评价正确 1 0 4 静力触探试验与应用除应符合本规程的规定外 尚应符合国家 行业和本市现行有 关标准的规定 2 2 2 术语和符号术语和符号 2 12 1 术术 语语 2 1 1 静力触探试验 cone penetration test CPT 将一定规格的锥形探头按规定的速率贯入土中 同时按一定深度间距测读探头所受阻 力的一种原位测试方法 2 1 2 探头 cone 静力触探探测系统中能测量土层阻力 或兼具孔隙水压力 偏斜角度 地下水 pH 值 土层温度 电阻率和波速等其中一种或多种参数测量功能的锥形部件 分单桥 双桥 孔 压探头和其他多功能探头 2 1 4 3 传感器 transducer 静力触探探头中能感知被测量对象特性 并能将其转换成电信号输出的关键部件 按 类型可分为力传感器 加速度传感器 热传感器 地震波传感器和电阻率传感器等 2 1 4 零漂 zero drift 零位受温度影响 以及由于电缆线在静力触探试验过程中随探杆贯入地下或地下水中 因电阻 电容与标定时发生变化引起的漂移 2 1 5 温漂 temperature drift 零位在温度影响下的漂移 2 1 7 6 非线性误差 nonlinear error 电阻应变式探头 受制作材质 加工精度 应变片的阻值 粘贴工艺 标定设备等影 响 在标定时其满量程应力 应变并不完全符合虎克定律 理想的线性关系 呈现曲线关 系 该曲线与直线之间的最大差值相对满量程的百分率 2 1 8 7 重复性误差 repeatability error 探头标定时 重复加荷 或卸荷 至某级荷载时 从仪表上读取的一组输出值的极差 相对满量程的百分率 2 1 9 8 滞后误差 hysteresis error 探头标定时 重复加荷和卸荷至某级荷载时仪表输出值的极差相对满量程的百分率 2 1 9 归零误差 zero error 3 当探头标定卸荷归零时 仪表显示一组不归零值的平均值相对满量程的百分率 2 1 10 起始感量 starting sense 是表征静力触探试验量测系统灵敏度的一个指标 其值为探头标定系数与仪表最小分 度值的乘积 2 22 2 符符 号号 FS 额定荷载下探头的满量程输出值 ps 单桥探头的比贯入阻力 qc 双桥探头的锥尖阻力 fs 双桥探头的侧壁摩阻力 Rf 双桥探头的摩阻比 Bq 孔压系数 qt 经孔压修正后的总锥尖阻力 r0 孔压探头的半径 T50 相当于 50 固结度的时间因数 t50 超孔隙水压力消散达 50 时的历时 归一化超孔压比 消散度 U u0 经修正的初始孔隙水压力 u2 孔压探头贯入过程中锥肩位置的孔隙水压力 ut 孔压消散试验 t 时刻的孔隙水压力 uw 超孔压完全消散后的静水压力 4 3 3 基本规定基本规定 3 0 1 静力触探试验适用于素填土 冲填土 软土 黏性土 粉性土 砂土和含少量碎石 的土 以及经地基处理形成的水泥土 石灰土 3 0 2 静力触探试验应根据工程要求 地质条件和试验方法的适用性等因素 选择单桥 双桥或多功能探头 3 0 3 静力触探试验应采取措施控制探杆的垂直度 3 0 4 静力触探探头必须定期标定 数据采集系统性能必须稳定可靠 3 0 5 静力触探试验可用于下列目的 1 查明土性变化 划分土类 2 划分土层界线 3 估算土的相关物理力学参数 4 判别场地地基液化 5 估算地基承载力 6 选择桩基持力层 判别沉桩可行性 估算单桩承载力和桩基沉降量 7 检验地基处理效果 8 测定地下水头 5 4 4 探探 头头 4 14 1 一般规定一般规定 4 1 1 静力触探探头按其结构和功能 可分为单桥 双桥探头和多功能探头 4 1 2 探头应具有高强度 耐磨损和防水密封性好的特性 4 1 3 探头应能在 10 45 的环境温度中正常工作 4 1 4 探头使用过程中出现下列情况之一的 应予更换 1 锥尖或锥肩受损的 2 锥面 套筒出现明显变形或多处划痕的 3 摩擦筒活动不便的滑动异常的 4 孔压探头锥肩处滤水器外径小于锥头底面直径的 4 1 5 探头应贮存于防潮 防震的专用探头箱内 并应存放于干燥 阴凉处 避免烈日暴 晒和冰冻 饱和后待用的孔压探头 应贮存于盛有脱气液体 水 甘油或硅油 的专用密 封容器内 使透水元件始终处于饱和状态 4 1 6 未经标定合格的探头严禁使用 不得先使用后标定 4 1 7 探头标定的有效期应为 3 个月 当使用中出现异常情况时 应及时重新标定 4 1 8 探头标定应按附录 A 的要求进行 标定记录可采用附录 B 表式 4 1 9 孔压探头的饱和可按照附录 C 的要求进行 4 24 2 基本探头基本探头单桥 双桥探头单桥 双桥探头 4 2 14 2 1 单桥探头的规格和使用公差应符合表 4 2 21 的规定 表表 4 2 2 1 单桥探头的规格和使用公差单桥探头的规格和使用公差 探头 型号 锥底面积 cm2 锥底直径 mm 锥角 有效侧壁长度 mm 有效侧壁表面积 cm2 I 110 35 7 0 1860 157 0 0 28 64 I 215 43 7 0 2260 170 0 0 35 96 4 2 2 双桥探头的规格和使用公差应符合表 4 2 32 的规定 6 表表 4 2 3 2 双桥探头的规格和使用公差双桥探头的规格和使用公差 探头 型号 锥底面积 cm2 锥底直径 mm 锥角 摩擦筒长度 mm 摩擦筒表面积 cm2 II 110 35 7 0 1860 1178 4 0 89 200 II 215 43 7 0 2260 1218 5 1 09 300 注 1 摩擦筒应紧挨锥头 当连结部位有倒角时 其倒角应为 45 摩擦筒与锥头的间距不应大于 10mm 2 双桥探头锥头等直径部分的高度不应超过 3mm 3 锥头 摩擦筒与探头管同轴公差不应大于 0 2mm 摩擦筒直径应比锥底直径大 0 05mm 4 2 3 单桥 双桥探头的技术性能指标应符合以下规定 1 非线性误差 重复性误差 滞后误差和归零误差均应不大于 1 0 FS 2 零位温漂值应不大于 0 05 FS 3 适用于软土地区的探头 比贯入阻力或锥尖阻力起始感量应小于 10kPa 侧壁摩阻 力起始感量应小于 0 1kPa 4 绝缘电阻应大于 500M 5 防水密封性应能满足在 500kPa 水压下 2h 后绝缘电阻大于 500M 6 安全过载率应不小于 120 的要求 4 34 3 多功能探头多功能探头 4 3 1 多功能探头可分为孔压探头 单桥测斜探头和双桥测斜探头等 4 3 2 多功能探头在工作状态下 各传感器的互扰值应小于 0 3 FS 4 3 3 孔压探头除应符合 4 2 节双桥探头相应的要求之外 尚应符合下列规定 1 滤水器的位置应安装在紧挨锥肩之后的位置 具有足够的刚度和耐磨性能 2 滤水器渗透系数应不小于 1 0 10 3cm s 外径应不小于锥头底面直径 且与土层接 触的面积应大于 3cm2 3 孔压传压腔体积应尽可能小 传压通道短且少转折 体变率应小于 0 1 4 密封性能好 在 2000kPa 的水压作用 6h 后测试绝缘电阻应大于 300M 5 孔压分辨率应小于 1kPa 4 3 4 测斜探头除应符合本规程第 4 2 节单桥 双桥探头的相应要求之外 倾斜角测量应 7 满足 0 30 范围 分辨率应不大于 0 1 4 3 5 探头采用内置芯片数字化处理技术的 A D 模数转换器宜符合下列规定 1 分辨率不低于 16 位 2 采样频率不低于 1Hz 8 5 5 仪器设备仪器设备 5 15 1 一般规定一般规定 5 1 1 静力触探试验的贯入系统 探测系统及探头标定设备应分别包含以下组成部分 1 贯入系统 静力触探主机及反力装置 2 探测系统 探头 探杆 电缆 数据采集仪和深度记录装置 3 探头标定设备 加载系统和量测仪表 5 1 2 仪器设备应符合下列规定 1 符合定型产品标准 2 探头及标定所用的测力钢环和仪表等 应定期检查和标定 3 新研制的仪器设备应通过鉴定 并有操作说明书 4 与数据存储和统计有关的软件应通过技术检验 5 1 3 仪器设备使用前应进行试机检查 确认合格后才能投入使用 5 25 2 贯入系统贯入系统 5 2 1 贯入系统应能稳定地提供均匀的贯入速率 5 2 2 静力触探主机应能满足试验所需贯入力的要求 并符合下列规定 1 额定贯入力应大于试验最大总贯入阻力 2 额定起拔力不应小于额定贯入力的 1 2 倍 5 2 3 反力装置可利用地锚 配重堆载或车载静力触探车辆自重 也可组合使用 提供的 反力应大于静力触探主机的额定贯入力 5 35 3 探测系统探测系统 5 3 1 探头应符合本规程第 4 章的规定 5 3 2 探杆应采用高强度无缝钢管制成 外径宜为 25 50 并应符合下列规定 1 壁厚 5mm 以上 屈服强度不宜小于 600MPa 2 探杆应平直 弯曲度应小于 0 2 无裂纹和损伤 接头外径与探杆外径应一致 9 自锥底面起算 紧接探头之后 1m 长度范围内的探杆外径应略小于探头直径 前 3m 探杆 弯曲度宜小于 0 1 3 同一套探杆长度规格应一致 其长度误差不得大于 0 2 4 探杆两端螺纹的同轴度公差应小于 1mm 采用锥形螺纹连接的探杆 连接后不 应有晃动 采用圆柱形螺纹连接的探杆 拧紧后丝肩应密贴 5 3 3 与输出模拟信号的探头配套使用的四芯或八芯电缆应采用屏蔽电缆 并应符合下列 规定 1 各芯之间应互相屏蔽 屏蔽网应合理接地 2 具有良好的防水性和绝缘性 绝缘电阻应不小于 500M 接头处应密封防水 3 表皮破损的电缆不得使用 5 3 4 数据采集仪应能满足记录和存储试验数据的要求 并应符合下列规定 1 在 10 45 气温条件下能正常工作 2 在试验过程中应具有自动采集 存储数据 以及显示贯入深度和曲线的功能 在 试验结束后应能传输或打印试验数据 3 存储容量可保证现场作业的连续进行 5 3 5 作为深度记录装置使用的角机应符合下列规定 1 角机上的滑动轮和夹轮应能夹住探杆 2 滑动轮的周长应为 10cm 3 滑动轮上的触点应与微动开关有良好接触 4 滑动轮内应装有倒转制动装置 5 45 4 探头标定设备探头标定设备 5 4 1 探头力传感器的标定设备应满足下列规定 1 能对探头分级加载和卸载 达满量程时 标定架各部杆件应稳定 2 标定架的压力作用线与被标定的探头中心线应重合 3 标定装置对力的传递误差应小于 0 5 4 标定探头所用的测力钢环或其他形式的测力计 其量程应与探头的额定荷载相适 应 精度应不低于三等 每年送计量检测部门标定不应少于 1 次 5 4 2 标定孔压传感器的压力罐及压力检测装置 应具有良好的密封性能 10 5 4 3 测量角度的加速度传感器标定架 应能提供不同的角度值 精度不低于 0 1 11 6 6 试验操作试验操作 6 16 1 一般规定一般规定 6 1 1 现场试验前 应进行现场踏勘和地下管线图等资料查阅 掌握与静力触探试验有关 的场地条件 宜制定专门的安全保障措施 6 1 2 选用的仪器设备应完好 并与场地条件 试验目的和任务要求相适应 6 1 3 现场试验应做好记录 记录可采用本规程附录 D 所示格式 6 26 2 设备安装设备安装 6 2 1 静力触探主机就位前 应整平场地 夯实主机基座就位处的松散表土层 静力触探 主机就位后 应用水平尺或吊锤校准基座水平面 调平基座 6 2 2 应根据试验深度 地层条件 表层土的锚固能力和地坪状况 选择地锚 堆载或两 者组合作为反力装置 总反力应大于贯入力 静力触探主机基座应与反力装置联接牢固 6 2 3 采用地锚提供反力时 尚应符合下列规定 1 下地锚前应核实并避让地下管线 障碍物等 2 锚杆应垂直 锚片宜进入坚实土层至少 0 5m 3 地锚宜对称布置 锚距大于 2 倍锚片直径 各锚宜尽量靠近静力触探试验孔 受力 均匀 6 2 4 采用堆载提供反力时 配重应堆放匀称 稳固 防止倾倒 6 2 5 深度记录仪应固定于安置在稳固的基准平面上 当采用角机记录深度时 应保持角 机滚轮紧贴探杆 滚轮磨损的 应及时更换 6 2 6 在水域进行静力触探试验时 应根据水深等条件选用支架式或下沉式平台 采用支 架式平台应符合下列规定 1 支架立柱应进入水底土层一定深度 并设置导向护管 2 支架安装时 应充分考虑水的流速 流向 潮位差 风力 波浪力等因素 确保支 架平台稳固 3 当水底为粉土或砂土时 宜进行支架架设试验 观察水底泥沙是否有被水流淘蚀的 现象 确保支架稳定 4 平台应能提供足够的贯入反力 6 2 7 试验前应逐根检查探杆 顺序放置 将电缆依次穿入探杆 并做好深度标识 在数 据采集仪中输入基本信息 12 6 2 8 静力触探试验前应清除孔位处填土中的碎石 砖块等 对含较多碎石 砖块的杂填 土 可先采用开孔圆锥预压穿越 通过预成孔避免探孔偏斜 并防止对探头造成损伤 6 36 3 测测 试试 6 3 1 试验前应对仪器设备进行完好性检查 探头系统现场归零误差不应大于 3 FS 6 3 2 静力触探探头初始压入土中 0 5m 1 0m 应提升约 5cm 待记录仪无明显零漂后继续 贯入 6 3 3 静力触探试验贯入速率应符合 1 2 0 3 m min 记录仪操作应符合下列规定 1 在深度 6m 内 每隔 2m 3m 应提升一次探头 记录归零读数 超过 6m 后 视零漂 大小可放宽归零检查的深度间隔 终孔时应再次记录归零读数 2 随时校核记录深度和实际贯入深度 记录深度与实际贯入深度的误差不得超过 10cm 3 如发生异常情况影响正常贯入时 应记录相应深度 分析 判断数据是否正常 4 当数据异常时应停止贯入 排查原因 5 终孔时 应及时保存试验数据 6 3 4 应按 10cm 深度间距采集静力触探试验数据 试验过程中 应注意观察深度记录仪 的运行情况 确保深度记录准确无误 当采用目测标尺人工采集数据时 操作人员应集中 注意力 按规定的间隔等间距采集数据 6 3 5 当贯入深度超过 30m 或穿过厚层软土再贯入硬土层时 应采用导向护管或测斜探头 当采用水冲法下护管时 尚应符合下列规定 1 导向护管宜采用内径不大于 65mm 的无缝钢管 2 水冲深度应小于已触探深度 1m 以上 导向护管深度应小于水冲深度防止被埋 3 探头出导向护管后继续贯入的深度不宜大于 20m 4 现场记录应包括分段下护管和试验的情况 6 3 6 贯入过程中地锚松动时 应停止贯入 及时紧固螺栓 6 3 7 当探头穿越密实粉性土 砂土超过探头额定量程使用的 应事后及时对探头重新标 定检验 6 3 8 孔压静力触探试验除应满足上述有关规定外 尚应符合下列规定 1 探头应在室内进行脱气饱和 并用盛满液体的橡胶袋或塑料袋套住绑扎密闭 装在 专用探头箱内保持至试验现场 2 贯入前应先使用外径不小于孔压探头直径的开孔圆锥压入地下水位以下 向孔内灌 13 水至地面 再将处于饱和状态的孔压探头贯入 3 贯入过程中不得提升探杆 进行超孔压消散试验时 不得松动探杆 终孔后探头提 出地面 应记录孔压零漂读数 4 在预定深度停止贯入后进行超孔压消散试验 应量测不同时刻的孔压值 采样时间 间隔应由密而疏 0s 10s 之间每隔 1s 采样 1 次 10s 2min 之间每隔 10s 采样 1 次 2min 15min 之间每隔 1min 采样 1 次 15min 以后每隔 15min 采样 1 次 直至试验结束 5 超孔压消散试验持续时间的长短可根据试验要求采用如下标准之一 超孔隙水压力 完全消散 到达稳定的静水压力 或超孔隙水压力消散到 50 以下 可获得固结参数 t50时 为止 6 单孔试验结束后 应清洗或更换滤水器 并重新饱和 6 3 9 带测斜功能的静力触探试验除应满足上述有关规定外 尚应符合下列规定 1 试验前应将测斜探头分别置于水平 角度 90 度 垂直 角度 0 度 和 45 度状态 检查探头测斜加速度传感器是否同步响应 2 在符合本规程第 5 3 2 条第 2 款的同时 为了增加贯入深度 防止断杆 可采用不同 直径的探杆 按前细后粗搭配 或采用在探头 1m 以上设置扩孔器通过注入润滑浆液 减 小探杆总贯入阻力 3 探头初始贯入倾斜角应小于 0 3 度 否则应起拔重新调整 直至达到要求 在 20m 贯入深度内 应分 2 3 次在不同深度旋转探杆 使倾斜角度调整到最小后继续贯入 4 当贯入深度为 10m 和 20m 时 探头倾斜角度分别大于 1 5 度和 2 5 度时 宜拔起探 杆重新贯入 当贯入深度大于 30m 时 水平偏移距离大于贯入深度的 10 时应终孔或起拔 后重新贯入 5 当孔深大于 60m 时 宜采用下护管分次贯入 6 采用水冲法下护管时 探头在护管底部压入土中的初始倾斜角度宜小于 3 0 度 继 续贯入深度不宜大于 20m 7 当探头从软土层开始进入硬土层时 宜慢速贯入 6 3 10 当出现下列情况之一 静力 触探试验应停止贯入 1 触探主机 探头负荷达到其额定荷载的 1 2 倍的 2 探杆出现明显弯曲有断杆危险的 3 反力装置失效的 4 绝缘失效 探头 记录仪不能正常工作的 5 采用测斜探头时 倾斜角或累计水平偏斜距离超过预定限值的 6 试验数据出现明显异常的 6 3 11 试验终孔结束后 应及时清洗擦干探头和内部顶柱 上油保存 14 6 46 4 安全操作规定安全操作规定 6 4 1 现场试验前应进行安全交底 6 4 2 静力触探试验区宜有标识和防护措施 应防止无关人员进入 在交通要道区域作业 时 应在来车方向前方设置警示标志 配备安全员瞭望 保证作业人员安全 6 4 3 在地下管线密集地段开孔时 宜由人工开挖垂直管线走向的探槽查明管线位置 或 在孔位 锚位处用小螺纹钻小心探查是否存在管线等 严禁使用机械挖掘或重锤夯击开挖 应注意避让深部非开挖管线 6 4 4 下锚时 操作人员不得站立于下锚机作用力的正面 需防止遇块石等障碍物时突然 增加扭力 打伤操作人员 6 4 5 静力触探试验完成后不得将探杆长时间滞留孔内 应及时起拔 拆卸探杆时 应夹 持稳固 防止下部探杆连同探头滑落掉落孔内 6 4 6 在水域进行静力触探试验前 应了解天气预报 提前做好安全防护工作 河口及近 海风力大于 5 级 浪高水急时 不得进行水上作业 15 7 7 资料整理资料整理 7 17 1 一般规定一般规定 7 1 1 根据静力触探试验数据进行土层划分 定名和参数统计时 应结合钻探 室内试验等成 果综合考虑 7 1 2 应注意仪器设备 试验方法和操作过程对试验结果的影响 剔除异常数据 7 1 3 静力触探试验成果图表和参数统计应满足工程应用的需要 7 27 2 原始数据修正原始数据修正 7 2 1 进行单孔静力触探试验时 应根据零漂检查的深度间隔按线性内插法平差 7 2 2 记录深度与实际贯入深度不一致时 应根据出现误差的深度范围 按等距法修正 采集 的多余读数应根据实际情况作相应删除 7 2 3 对于测斜探头 尚应进行贯入深度的竖向修正 可按下式计算 7 2 3 1 h0 10cos n i i 式中 h 修正后的垂竖向贯入深度 m 第 i 次倾角 即每贯入 0 10m 测量的倾角 i 7 2 4 孔压静力触探试验中的锥尖阻力应按下式修正 7 2 4 2 1 tc qqu 式中 经孔压修正后的总锥尖阻力 MPa t q 双桥探头的锥尖阻力 MPa c q u2 孔压探头贯入过程中锥肩位置的孔隙水压力 MPa 有效面积比 即顶柱与锥底的横截面面积比 7 2 5 绘制孔压消散历时曲线 ut lgt 对有关数据的修正应符合下列规定 1 当孔压消散曲线初始段出现陡降时 宜采用曲线拟合法使其后段曲线通过陡降段终点 与纵轴相交 作为初始孔隙水压力 u0值 16 2 当孔压消散曲线初始段出现上升时 宜略去其上升段数据 以曲线峰值点作为消散试 验的初始孔隙水压力 u0值 7 37 3 土层界面划分土层界面划分 7 3 1 根据静力触探曲线划分土层 分层的精细程度应满足工程需要 7 3 2 进行单孔力学分层时 每层中最大贯入阻力与最小贯入阻力之比宜符合表 7 3 2 的规定 表表 7 3 2 按贯入阻力变化幅度的力学并层标准按贯入阻力变化幅度的力学并层标准 ps或 qc MPa 最大贯入阻力与最小贯入阻力之比 1 0 1 5 1 0 3 0 2 0 3 0 2 5 7 3 3 静力触探试验曲线的土层界面划分应符合下列规定 1 应将单桥和双桥探头超前 滞后总深度段中点定为土层界面 2 对于双桥探头 上 下土层锥尖阻力差别不明显时 尚可结合 Rf fs值确定土层界 面 3 对于孔压静力触探试验 尚可按 u h 和 Bq h 曲线的突变点位置确定土层界面 7 47 4 指标统计方法指标统计方法 7 4 1 静力触探试验数据的统计方法应按附录E执行 7 4 2 静力触探试验参数应提供单孔和场地分层统计值 并根据指标用途按满足安全性和合理 性的原则 选择算术平均值 最小平均值 最大平均值或厚度加权平均值 7 57 5 试验成果图表试验成果图表 7 5 1 静力触探试验应提供相应的单孔试验曲线柱状图 并符合下列规定 1 单桥 双桥探头 应绘制ps h曲线 或qc h fs h和Rf h曲线 2 多功能探头 孔压静力触探尚应绘制u h曲线 带测斜功能的探头 宜绘制不同深 度处水平偏移距离d h曲线 17 3 应随曲线提供各土层的比贯入阻力ps 或锥尖阻力qc 侧壁摩阻力fs和摩阻比Rf的算 术平均值 以及分层深度 层底标高和厚度等 4 绘制单孔静力触探曲线时 纵轴应表示深度 h m 横轴表示比贯入阻力 ps MPa 或锥尖阻力 qc MPa 侧壁摩阻力 fs kPa 和摩阻比 Rf 无量纲 或孔隙水压力 u kPa 5 双桥静力触探的 qc fs Rf与深度 h 的关系曲线 应以前款规定的量纲绘制于同一图 表中 分别以不同线型区分 7 5 2 孔压静力触探归一化超孔隙水压力消散 lgt 曲线绘制应符合下列规定 U 1 各时刻 t 的归一化超孔压比 应按下式计算 U 7 5 2 0 U tww uuuu 式中 消散试验过程中 t s 时刻的孔隙水压力 kPa tu 按本规程第 7 2 5 条修正的初始孔隙水压力 kPa 0u 孔压消散试验的稳定值 一般可取潜水或承压水的相对静水压力 kPa wu 2 宜按图 7 5 2 的形式 以 为纵轴 时间 t s 的对数 lgt 为横轴绘制归一化超U 孔压消散曲线 lgt U 100 50 0 110100100010000 0 消散时间t s 归一化超孔压比U 图图 7 5 2 超孔压消散曲线超孔压消散曲线 lgtU 18 8 8 成果指标应用成果指标应用 条文 条文 8 18 1 一般规定一般规定 8 1 1 按场地或工程地质分区选取各土层静力触探试验参数统计值时应符合下列规定 1 当土质均匀 试验数据离散较小时 可采用各孔的算术平均值 2 当土质不均匀 试验数据离散性较大时 可采用厚度加权平均值 最小平均值或最大平 均值 8 1 2 静力触探试验成果的应用应结合工程经验使用 当缺乏其他更直接的试验方法确定土层 物理力学性指标时 可采用本规程第 8 2 节的经验公式换算相应指标 8 1 3 单桥 双桥及孔压静力触探的比贯入阻力与端阻力可按 ps 1 1qc或 ps qt换算 8 28 2 估算土层物理 力学性指标估算土层物理 力学性指标 8 2 1 当缺乏钻探取样试验指标时 黏性土下述物理性指标可采用静力触探试验成果按表 8 2 1 估算 表表 8 2 1 静力触探试验估算黏性土常用物理性指标静力触探试验估算黏性土常用物理性指标 探头 物理指标 适用范围 土体重度 kN m 含水量 w 孔隙比 e液性指数 IL ps 1 05MPas w 58 4 22 6 pse 1 58 0 53 psIL 1 64 0 67 ps 单桥 ps 1 05MPa s w 40 0 5 1 pse 1 17 0 14 psIL 1 20 0 25ps qc 0 95MPa w 61 0 25 3qce 1 72 0 68qcIL 1 88 1 0qc 双桥 qc 0 95MPaw 44 3 7 7qce 1 27 0 21qcIL 1 25 0 34qc qt 1 05MPa w 63 8 24 2qte 1 80 0 66 qtIL 1 98 0 96qt 孔压 qt 1 05MPaw 46 1 7 4 qte 1 32 0 20qtIL 1 31 0 32qt 8 2 2 软黏性土的不排水抗剪强度 cu可用静力触静力触探探指标按式 8 2 2 估算 8 2 2 usk cpN 式中 Nk 锥头承载力系数 由经验取得 一般 Nk 15 25 对于大多数软黏性土 可取 Nk 20 19 8 2 3 根据孔压静力触探试验的孔压消散数据 可采用式 8 2 3 估算土的固结系数 cv值 8 2 3 2 50500 v cTtr 式中 cv 试验点土体的固结系数 cm2 s T50 相当于 50 固结度的时间因数 当滤水器位于探头锥肩位置时 T50可取为 6 87 当滤水器位于探头锥面时 T50可取为 1 64 t 50 超孔隙水压力消散达 50 时的历时 s r0 孔压探头的半径 cm 8 2 4 砂土密实程度以及砂土和黏性土基床系数及其比例系数可根据静力触探指标分别按表 8 2 4 1 和表 8 2 4 2 确定 表表 8 2 4 1 静力触探试验确定砂土密实度 基床系数与比例系数静力触探试验确定砂土密实度 基床系数与比例系数 单桥静力触探 ps值 MPa 2 6 2 6 ps 55 ps 10 10 密实程度松散稍密中密密实 基床系数 k MN m3 1010 2020 50 50 比例系数 m MN m4 44 66 10 10 表表 8 2 4 2 静力触探试验确定黏性土基床系数与比例系数静力触探试验确定黏性土基床系数与比例系数 单桥静力触探 ps值 MPa 0 6 0 6 ps 1 01 0 ps 2 02 0 ps 5 0 5 0 基床系数 k MN m3 55 1515 3030 50 50 比例系数 m MN m4 22 44 66 10 10 8 38 3 地基基础设计施工应用地基基础设计施工应用 8 3 1 采用静力触探试验成果确定天然地基承载力设计值时应符合下列规定 1 当持力层厚度大于或接近实际基础宽度或其持力层下的土层力学性质好于持力层时 可根据下式确定 fd 0 5fk d 0 d 0 5 b b 3 8 3 1 1 式中 fd 天然地基承载力设计值 kPa fk 按静力触探由表 8 3 1 估算的地基土极限承载力标准值 kPa d b 基础埋深和宽度的地基承载力设计值修正系数 按基底下土类确定 20 淤泥质土 d 1 0 b 0 一般黏性土 d 1 1 b 0 粉性土 d 1 3 b 0 3 b 基础底面宽度 m 当基础宽度小于 3m 按 3m 考虑 大于 6m 按 6m 考虑 d 基础埋置深度 m 一般自室外地面算起 在填土整平地区 可自填土地面标高 算起 但填土在上部结构竣工后完成时 应从天然地面标高算起 0 基础底面以上土的加权平均重度 kN m3 地下水位以下取浮重度 基础底面以下土的重度 kN m3 地下水位以下取浮重度 表表 8 3 1 根据静力触探估算地基极限承载力标准值根据静力触探估算地基极限承载力标准值 fk 土性fk kPa 适用范围值 黏性土 fk 68 0 13ps fk 68 0 15qc 滨海平原区 ps 1500kPa 取 1500kPa qc 1300kPa 取 1300kPa 湖沼平原 I 1 区 ps 3000kPa 取 3000kPa qc 2700kPa 取 2700kPa 淤泥质土 fk 50 0 12ps fk 50 0 14qc ps 800kPa 取 800kPa qc 700kPa 取 700 kPa 粉性土 fk 72 0 09ps fk 72 0 10qc ps 2500kPa 取 2500 kPa qc 2200kPa 取 2200 kPa 素填土 fk 54 0 10ps fk 54 0 12qc ps 1500kPa 取 1500 kPa qc 1300kPa 取 1300 kPa 冲填土 fk 40 0 08ps fk 40 0 09qc ps 1000kPa 取 1000 kPa qc 900kPa 取 900 kPa 注 1 ps qc单位为 kPa 2 对浅部的非均质土 人工填土和新近沉积土 宜查明其均匀性 3 当土质较均匀时 ps qc宜取算术平均值 当土质不均匀时 ps qc宜取最小平均值 2 当持力层下存在软弱下卧层时 应考虑下卧层对地基土极限承载力标准值的影响 公 式 8 3 1 1 中地基土极限承载力标准值 fk可按下列条件确定 1 当基底以下持力层厚度 h1与基础宽度 b 之比 h1 b 0 7 时不计下卧层影响 可按下 式确定 fk fk1 8 3 1 2 式中 fk1 持力层的地基极限承载力标准值 kPa 2 当 0 5 h1 b 0 7 时 可按下式确定 fk fk1 fk2 2 8 3 1 3 式中 fk2 软弱下卧层的地基极限承载力标准值 kPa 21 3 当 0 25 h1 b 0 5 时 可按下式确定 fk fk1 2 fk2 3 8 3 1 4 4 当 h1 b 0 25 时不计持力层影响 可按下式确定 fk fk2 8 3 1 5 注 1 ps qc单位为 qc宜取最小平均值 8 3 2 当地基经初步判别认为需进一步进行液化判别时 可根据静力触探试验成果分别按式 8 3 2 1 和式 8 3 2 2 计算比贯入阻力临界值 pscr和锥尖 阻力临界值 qccr 当地基经进一步判别为液化时 可按照上海市 岩土工程勘察规范 DGJ08 37 2012 划分和评价液化等级 8 3 2 1 0 3 1 0 06 sw scrss swc p dd ppd ab dd 8 3 2 2 0 3 1 0 06 sw ccrcs swcq dd qqd ab dd cp 13 4 0 94 ps 3 ps 8 3 2 3 cq 7 28Rf 0 58 8 3 2 4 式中 pscr qccr 分别为比贯入阻力临界值和锥尖阻力临界值 MPa ps0 qc0 分别为比贯入阻力基准值和锥尖阻力基准值 当抗震设防烈度为 7 度时 可 分别取 2 60MPa 和 2 35MPa ds 静力触探试验点深度 m dw 地下水年平均水位深度 m a b 系数 可取 1 0 和 0 75 cp cq 黏粒含量百分率 按式 8 3 2 3 和式 8 3 2 4 估算 小于 3 时取 3 土层静力触探不均匀指数 取判别点比贯入阻力值与下一测点 测点间距一般取 s p 0 1m 比贯入阻力值差值绝对值 MPa 0 1m 比贯入阻力值差值绝对值 MPa MPa Rf 双桥静力触探摩阻比 8 3 3 估算黏性土的压缩模量 Es0 1 0 2可根据静力触探试验成果按表 8 3 3 确定 表表 8 3 3 根据静力触探试验成果估算黏性土的压缩模量根据静力触探试验成果估算黏性土的压缩模量 Es0 1 0 2 Es0 1 0 2 MPa 适用深度适用范围值 0 1 0 2 2 21 9 ss Ep 0 1 0 2 1 42 4 sc Eq 0 1 0 2 1 91 4 st Eq 70m ps 4 0MPa qc 4 0MPa qt 4 0MPa 注 1 表中Es0 1 0 2是指试验加压 100kPa 到 200kPa 压力段的压缩模量 22 2 ps qc qt单位为 MPa 8 3 4 采用单桥静力触探试验 按地基土对桩的支承能力确定预制桩的单桩竖向抗压承载力设 计值时 可采用式 8 3 4 1 估算 p psbb s isip p pk s sk d AplfUR R R 8 3 4 1 式中 fsi 用静力触探比贯入阻力估算的桩周各土层的极限摩阻力标准值 kPa psb 桩端附近的静力触探比贯入阻力平均值 kPa b 桩端阻力修正系数 按表 8 3 4 1 取用 s p 分项系数 可根据 p按表 8 3 4 2 内插取用 p Rpk Rsk Rpk 8 3 4 2 式中 Rpk 桩端极限阻力标准值 kN Rsk 桩侧总极限摩阻力标准值 kN 表表 8 3 4 1 桩端阻力修正系数桩端阻力修正系数 b值表值表 桩端入土深度 h m h 15 15 h 30h 30 黏性土 1 22 31 粉性土 2 311 2 砂土 11 21 4 表表 8 3 4 2 分项系数分项系数 s p取值表取值表 p 0 050 100 150 200 250 300 35 s 2 092 162 182 132 031 881 73 p 1 081 201 371 611 932 342 83 1 桩端附近的静力触探比贯入阻力平均值 psb按下列公式计算 当 psb1 psb2时 psb psb1 psb2 2 8 3 4 3 当 psb1 psb2时 psb psb2 8 3 3 4 式中 psb1 桩端全断面以上的 8 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值 kPa psb2 桩端全断面以下的 4 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值 kPa 折减系数 按 psb2 psb1的值查表 8 3 4 3 取用 表表 8 3 4 3 折减系数折减系数 值值 psb2 psb1 55 1010 15 15 15 62 31 2 23 2 采用静力触探比贯入阻力估算各层土的极限侧摩阻力时 应结合土工试验资料 土层 的埋藏深度及性质分别按下列情况考虑 1 地表下 6m 范围内的浅层土 可取 fs 15kPa 8 3 4 5 2 黏性土 当 ps 1000kPa 时 8 3 4 6 20 s s p f 当 ps 1000kPa 时 8 3 4 7 25 40 s s p f 3 粉性土 8 3 4 8 60 s s p f 4 砂土 8 3 4 9 80 s s p f 式中 ps 桩身所穿越土层的比贯入阻力平均值 kPa 3 采用静力触探估算的桩端极限阻力值不宜超过 8000kPa 桩侧极限摩阻力值不宜超过 120kPa 对于比贯入阻力 ps值为 2500kPa 6500kPa 的浅层粉性土或稍密的砂土 估算桩端阻 力和桩侧摩阻力时应结合土的密实程度以及类似工程经验综合确定 4 在湖沼平原区 对埋深 3m 12m 的第 1层暗绿色 草黄色黏性土及第 2层黄 灰色 粉性土或砂土 其桩侧极限摩阻力可按公式 8 3 4 5 式 8 3 4 9 估算值的 0 7 倍考虑 8 3 5 当采用静力触探试验方法估算钻孔灌注桩单桩竖向抗压极限承载力标准值时 在确保成 桩质量的前提下 桩周土极限摩阻力 fs可取 打 压 入式预制桩的 0 7 0 8 倍 桩端土极 限端承力 fp可取 打 压 入式预制桩的 0 3 0 4 倍 8 3 6 估算桩基沉降时 Es可根据静力触探试验成果按表 8 3 6 确定 表表 8 3 6 土的压缩模量土的压缩模量 Es 与静力触探试验成果关系与静力触探试验成果关系 土性Es MPa 适用深度适用范围值 MPa 黏性土 Es 3 3ps 3 2 Es 3 7qc 3 4 15m 70m 0 8 ps 5 0 0 7 qc 4 0 砂质粉土及粉细砂 Es 3 4 ps Es 3 4 4 4 qc 20m 80m 3 0 ps 25 0 2 6 qc 22 0 注 1 表中 Es是指地基土在自重压力至自重压力加附加压力 200 300 kPa 作用时的压缩模量 2 ps qc单位为 MPa 8 3 7 采用单桥静力触探 按地基土对桩的支承能力确定预制桩