DB21/T 1564.4-2007 岩土工程勘察技术规程 静力触探试验规程

辽宁省地方标准

四、静力触探试验规程

Specificationsforconepenetrationtest

DB21/T1564.4-2007

主编单位:辽宁有色勘察研究院

批准部门:辽宁省建设厅

施行日期:2008年01月12日

2007沈阳

1总则

1.0.1为了规范静力触探原位测试i式验，提高静)J触探成

果质量，为检验标定、现场测试、资料整理和成果应用提供依

据，特制定本标准。

1.0.2静力触探主要适用于软士、一般粘性土、粉土、砂

土、含少量碎石的土层和细颗粒京填土土屋。可根据工程的需要

选用单桥探头、双桥探头或孔压静探探头，可测定锥尖阻力、侧

壁摩阻力和贯人时的手L隙水压力等指标。

1.O.3在有经验的地区，不重要的丙级建筑可单独使用静

力触探原位测试试验。在重要的工程场地和缺乏静力触探测试经

验的地区，以及湿陷性黄土、盐渍士、红七、膨胀土哼特殊土地

区勘察时，应与钻探、取样试验、标准贯入试验等其他勘察手段

配合使用。

1.O.4静力触探原位测试试验除应符合本标准外，尚应符

合国家现行有关规范和标准的规定。

2术语、符号

2.1术语

2.1.1静力触探试验

用静压力将一定规格的锥形探头匀速地压入地层，按其所受

贯入阻力大小评价土层力学性质，间接估算土层各深度处的承载

力、变形模量和进行上层划分的一种原位测试方法。

2.1.2单桥探头

具有一组桥路，可测定锥尖阻力、比贯入阻力参数的探头。

2.1.3双桥探头

具有两个独立桥路。可同时测定锥尖阻力和侧壁摩擦力的探

头。

.68•

2.1.4标定

用标定装置、按照规定的程序和步骤，对探头进行汁量检定

的过程。

2.1.5零漂

指探头在空载状态下随环境温度、时间延续而产生的温度漂

移和时间漂移的总称o

2.1.6贯人阻力

静力触探仪探头在贯人士层时受到的总阻力。

2.1.7比贯人阻力

静力触探探头在贵人土层某一深度时所受总贯入阻力与探头

平面投影面积的比值。

2.1.8锥尖阻力

静力触探探头在贯人士层某一深度时，锥尖所受到的阻力与

刊头锥底截面积的比值。

2.1.9惧。壁摩擦力

以桥探头在贯人土层朵→探度时，探头摩擦筒受到的摩擦力

!常简侧表面积的比值。

2.1.10摩阻比

静力触探探头在贯人土层某一深度时，其侧壁摩阻力与锥尖

阻力的比值，以百分数表示。

2.2符号

2.2.1常用参数

A-探头锥底面积或摩擦筒侧壁表面积

Ap一桩端的横截面积

hi-第i层土的厚度

U一桩身横截面周长

/0-地基承载力基本值

fk一地基承载力标准值

.69.

fak一地基承载力特征值

λ一场地静探参数分层加权平均值

fni一单孔静探参数分层平均值

J，一双桥探头侧壁摩擦力

Pa一单桩竖向承载力标准值

p，-单桥探头比贯入阻力

qc一双桥探头锥尖阻力

Rf摩阻比

2.2.2计算参数

k←安全系数

岛一双桥探头侧壁摩擦力的标定系数

kp一单桥探头锥尖阻力标定系数

kq一双桥探头锥尖阻力标定系数

kn一探头标定系数kp、kq、屯的总称

3仪器设备

3.1一般规定

3.1.1静力触探试验的仪器和设备应包括触探主机、探头、

探杆、数据采集仪、探头率定装置。

3.1.2静力触探设备应符合下列基本规定:

l有控制和产生一定的匀速贯入速率的装置;

2反力应与动力系统的额定贯人能力相适应E

3有能连续记录试验数据的仪器;

4探杆直径应小子探头的锥底直径c

3.1.3探头必须进行首次检验和定期检验、标定工作，探

头的标定周期为3个月。探头首次使用时应进行检验外形尺寸和

标定工作，未纯检验、标定或经检验不合格的探头，严禁在勘察

中使用。探头的检验和标远见附录Ao标定记录表见表B.O.1。

.70.

3.2触探主机

3.2.1触探主机的性能应满足下列要求:

1额定功率不小于额定贯人力的1.2倍，且应有能控制贯

人速率的装置;

2应能匀速地贯人和提升探杆;

3在试验过程中，能保证施加的作用力垂直于主机座的基

准面z

4作业时，贯人主机座的基准面应保证水平;

5触探主机的技术参数应符合表3.2.1的要求。

触挥主机的技术参数褒表3.2.1

主机的额定贯人力(kN)贯入速率(m/min)

20;30;ω;80;1∞;120;160;2∞1.2士0.3

3.2.2静触主机可采用于摇式、齿轮机械式或液压传动式

等各种类型。各种触探主机组成部件应符合下列要求:

1子摇式轻型静力触探主机，主要包括手摇柄、链条和齿

轮等部件，利用人力将探头压人土中。

2齿轮机械式静力触探主机，主要部件有变速马达(功率

2.8kW-3.OkW)、伞型齿轮、丝杆、导向滑块、支架、底板、

导向轮等。

3液压传动式静力触探主机，分单缸和双缸两种。主要部

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。

3.2.3在进行静力触探试验时，可利用地锚、重物或车辆

自重作反力。

3.3探忏

3.3.1探杆应用高强度的无缝钢管制戚，管材的屈服强度

•71.

不宜小于600MPa。

3.3.2探杆的截面尺寸应与静探主机相匹配，壁厚5mm以

上，外径一般为φ32mm-φ'35mmo

3.3.3探杆不得有裂纹和损伤。

3.3.4单根探杆长度(含一个接头在内)应相同，一般为1m。

3.3.5探杆接头宜采用平接，探杆与探头的连接要有良好

的互换性，应能拧紧密贴，不得有晃动。

3.4探头

3.4.1静力触探探头的标准外型为圆柱体，底端为圆锥体，

顶端与探抨连接。

3.4.2根据探头的结构和功能主要分为单桥探头、双桥探

头。此外还有能同时量测孔隙水压力的两用(p，-u)或三用(p，-

u-f，)孔压探头。常用的探头规格应符合表3.4.2-1和表3.4.2

-2中的条件。

单桥探头的技术参数表表3.4.2-1

直径锥角探头侧壁长度

锥头(投cm影2)面积(mm)锥(头m高)度(0)(mm)

1035.730.9ω57

1543.737.9ω70

2050.443.7ω81

双桥探头的技术参数表表3.4.2-2

锥头投摩擦筒摩擦筒的

直径锥头高度锥部分头长圆柱度锥角

影面积表面积庭主与摩

(mm)(mm)长度(0)间距

(cm2)(mm)(em2)(mm)(mm)

134150

1035.730.94-5

1792佣

ω:0;;;8

1543.737.9219

3佣2-3

2050.443.7189

3.4.3探头使用前应进行检查，不符合使用标准的探头不

.72.

得使用，当符合下列条件之一时应进行豆豆换。

1锥面及套筒出现明显刻痕戒变形;

2锥尖磨损变形z

3套筒或摩擦筒卡死或滑动不灵活:

4外形尺寸达到j表3.4.3规定时。

探头的更换标准表3.4.3

锥底投影锥底面积(cm2)锥头直径(mm)锥高(mm)

10~34.8<25

15=二42.6<31

20三三49.2<37

3.4.4探头的技术性能庇符合下列规定:

l室内标定后的重复性误差、线性误差、归零误差、温度

漂移范围应为:1::1.0%;

2探头出厂时的绝缘电阻应大于5∞M.n，并在O.3MPa;j(

压下保持施，其绝缘电阻仍大于500Mß。现场使用过程中，当

绝缘电阻小于l∞Mß时，应进行更换E

3探头应自旨在-10-45"'C环境中正常使用，且标定时与使

用时的温差应小于20'C。

4探头的允许过载能力不应小于其额定荷载的1.2倍。

3.4.5探头中各级别传感器的适用范围见表3.4.50

备握别传感器的适用范围对照表表3.4.5

精度等级

贯入阻力

一级三级三级

p，或qc(kPa)运20主三50运100

J.(kPa)运1.0ε玉3.0当主5.0

软塑~流塑状态软塑-可塑状态的硬塑状态的粘性

的粘性土、稍密粘性士、稍密~中密土或密实状态的

适用范围

状态的粉士或松状态的砂士和中密砂土、粉士

散状态的砂土~密实状态的粉土

.73.

3.5数据采集仪

3.5.1数据采集仪宜采用单板机或微型计算机。

3.5.2数据采集仪在试验过程中应具有时时自动显示贯人

深度和曲线、自动采集、存储数据功能。在试验结束后应具有数

据传输、处理、打印数据表和静探曲线的功能。

3.5.3数据采集处理系统应具有率定探头的功能。

4试验方法

4.1一般规定

4.1.1测试前应根据勘察任务书了解工程概况和地质条件

及可能采用的基础类型和埋深等情况。

4.1.2根据测试目前合理安排孔位、孔深，按表3.4.2选

择合适的探头类型。当测试孔深大于50m时，应在探头内附加

测斜装置，测定不同深度的探杆偏斜度，作为深度误差的修正依

据。

4.2试验前的准备工作

4.2.1进行现场踏勘，了解场地的交通情况，搜集已有的

勘察资料，了解场地的地层情况、有元施工障碍物及确切位置。

4.2.2备齐测试用的探杆和电缆，电缆应把探抨按顺序一

次穿齐，宜用一根完整的电缆，电缆长度可按下式计算:

Ld=n(l+O.15)+5(4.2.2)

式中LJ一电缆总长度(m);

l一每根探杆长度(m);

n一探杆根数。

.74.

4.2.3平整工作场地，根据触探主机的贯人能力，合理设

置皮力装置。

4.2.4在预定测试位置可采用人力或液压等方式下人地锚

作为反力装置。亦可利用重物做反力，如采用触探车，可利用自

身的车装重量做反力。

4.2.5安装好贯人和量测设备，利用水平尺将底板调至水

平或将贯人设备底座水平调节气泡调至水准圈的中央部位，确保

基座保持水平位置J

4.2.6将数据通讯电缆与探头、数据采集仪进行正确连接;

4.2.7将深度控制器(角机)电缆与采集仪TE伞确连接;

4.2.8检查探头摩擦筒及锥头的活动情况是否符合要求;

4.2.9接通采集仪电源，预热5-lOmin;检查电压、仪器

和仪表是舌正常:

4.2.10检查深度控制器和探头的传感器是否能够正常工

作。

4.3贯人试验操作

4.3.1利用贯人装置，将探头压人土中O.5m左右(在冬

季或冻土地区应超过冻层以下，并将探头严格保幅)，停、滞3-

5min;使探头温度与地温基本一致。

4.3.2在采集仪中输入T程编号、勘探点编号、勘探点高

程、锥尖率定系数、侧壁率定系数、试验类型、试验日期等相关

参数。并填写静力触探记录表，见表B.O.2和表B.O.3c

4.3.3将探头上提10-25cm;利用采集仪将探头锥尖调零

操作(双桥探头进行锥尖、侧壁调零)J

4.3.4以1.2:!:O.3m1min的贯入速率将探头再入土中，当

使用于摇链式触探机时，转速应力求均匀。记录试验数据的深度

归l隔应不大于lOcml次，每隔2-4m核对一次记录深度和实际贯

人深度，作为深度误差修正的依据。终孔后，应检查探杆与记录

深度的误差，对于不合格的记录曲线，在检修仪器后重新进行测

.75.

试，检验标准见表4.3.4"

静探试验深度误差检验标准表表4.3.4

线杆误差(%)I检验结果|线杆误差(%)I检验结果

线杆误差运优12<线忏误差，;;;;51合格

•÷

1<线杆误差运2I良|线杆误差>5I不合格

4.3.5在贯入过程中，应每隔2m提升一次探杆，将仪器

词零后再进行贯人操作。在贯人深度超过6m时，调零间隔可加

太至4mo

4.3.6贯人试验时，应保证深度控制器(自整角机)的摩

擦轮紧贴探杆并正常转动，以保证贯人深度的准确性。连接探杆

时，螺纹必须拧紧，严禁拉扯电缆。

4.3.7遇到下列情况之一时，应终止试验:

1试验至预计试验探度;

2地锚上拔或压重上抬，反力严重不足E

3触探孔发生严重偏斜，探杆尚现明显弯曲，触探机移位。

4探头的负荷达到额定荷载:

5触探主机的荷载达到额定荷载的1.2倍;

6记录仪器出现故障且无法修复。

4.3.8试验结束后，1世及时存储或打印记录数据和曲线;

应量测探杆在地面部分长度和开孔深度，以准确计算静探孔探

度。

4.3.9在贯人过程中，当发现读数异常或零漂值过大时，

应停止贯人，及时提升探抨，检查和调整仪器，排除故障后可继

续进行试验。

5资料整理

5.1一般规定

5.1.1打印单孔静探原始数据表;

.76.

5.1.2绘制单孔静力触探曲线;

5.1.3绘制静力触探剖面图;

5.1.4应对原始数据进行修iF.和统计。

5.2原始数据修正和数据的统计计算

5.2.1深度修正:当记录的深度与实际贯人的深度有出人

时，可按如下方法进行修正。

I按误差随探度线性分配的方法进行修正。

H=II+nl-il.l(5.2.1-1)

式中H一实际贯入探度(m);

I1←从锥底算起的第1根探杆氏度;

n→除第1根探杆外，贯人土中的探杆总数;

il.l一未人土部分探杆的长度(m)。

2如在静探试验的同时量测了探头的偏斜角，可按下式进

行修正:

ð..h.=1-cos(些二主斗(5.2.1-2)

飞2

式中:Aha-第i段深度修正值(每贯入1m为一段，量测偏斜角

1次)

矶、0ι&伫尸川川"血-1阜斗-1γ帽

剖深度hιn处，总的深度修正值为主il.hi，实际的贯人深h

为:

h二h"-Iil.h;(5.2.1-3)

5.2.2归零修正:对各传感甜的输出怯归零检查的探度间

隔以线性内插法进行i彦正。

5.2.3触探曲线修正:由于静力触探探忏连接造成贯人的

瞬间停止，使记录的曲线出现"尖峰"或"喇叭口"的不连续

现象，应用圆滑曲线进行修ïE.

•77•

5.2.4绘制单子L静探曲线

1)也绘制比贯人阻力随贯人深度变化曲线p，-h、锥头阻力

随贯入深度变化曲线qc←h、侧壁摩擦力随贯人探度变化曲线又一

h和摩阻比与贯入深度变化曲线Rf-h;

2比贯入阻力随贯入深度变化曲线或锥头阻力随贯入深度

变化曲线应用实线表示:侧壁摩擦力随贯入深度变化曲线和摩阻

比与贯人深度变化曲线分别用虚线或点划线表示:

1前E度比例宜采用1:100或1:200;

4比黄人阻力或锥头阻力宜采用lcm代表o.当、l.0或

2.0MPa;

5侧壁摩擦力宜采用lcm代表5kPa或lOkPa;

6摩阻比宜采用lem代表1%或2%;

7原始数据表和曲线应采用计算机绘制c

5.3土层划分

5.3.1土层划分成满足工程性质的苛要。对工秤有重要影

响的主要持力层和软弱下卧层应详细划分。

5.3.2利用静探资料进行划分土层应符合下列规定:

l力学分层应依据参数值大小进行划分土层界限;

2在力学分层的基础上，结合钻探资料或当地经验确定土

层名称。

5.3.3利用贯人阻力的大小、静探曲线的形态特征并结合

当地工程经验或钻孔资料进行土层划分，应满足表5.3.3的要

求。

力学分层的划分标准表表5.3.3

Pz或qc(kPa)贯入阻力最大值与最小值之比

运l∞o1.0-1.