靜力觸探在工程勘察中的應用簡介

摘 要：本文主要介紹天津海河教育園區（北洋園）一期基礎設施工程勘察中，用靜力觸探劃分土層、確定地基土的承載力和變形模量、判別砂土液化，并對其結果與用土工試驗計算的結果進行對比驗證。

關鍵詞：靜力觸探 劃分土層 承載力 變形模量 砂土液化

中圖分類號：TU41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0086-01

靜力觸探（英文縮寫CPT）（cone penetration test）的基本原理是用準靜力將一個內部裝有傳感器的探頭以勻速壓入土中，靜力觸探應用于劃分土層、確定土的類別、確定地基土的承載力和變性模量、選擇樁基持力層、預估單樁承載力、判別砂土的密實度及其在地震作用下的液化可能性等目的。

本文主要介紹天津海河教育園區（北洋園）一期基礎設施工程勘察中，用靜力觸探劃分土層、確定地基土的承載力和變形模量、判別砂土液化，并對其結果與用土工試驗計算的結果進行對比驗證。

1 工程概況

北洋園一期基礎設施工程位于天津市津南區，海河中游南岸，其規劃四至范圍：東起月牙河，西至幸福河，南起津晉高速，北至規劃的薊汕高速聯絡線和天津大道。項目規劃總占地規模為10.2平方公里，屬于新建型的規劃區域；項目周邊緊鄰津南新城、八里臺鎮、天嘉湖、雙港鎮、大寺鎮、軍糧城鎮。

2 工程地質條件

該場地位于津南區。30 km2深度范圍內主要有7個地質成因層、10個工程地質亞層，有關各層具體情況分述如下。

（1）人工填土層（Qml），為人工堆積，可分為兩個亞層：①1雜填土和①2素填土。（2）第Ⅰ陸相層（Q43al），為河床～河漫灘相沉積，即④粘土、粉質粘土，局部分布④-夾 淤泥質土。（3）第Ⅰ海相層（Q42m），為淺海相沉積，可分為兩個亞層：⑥1淤泥質土和⑥2粘土、粉質粘土。（4）第Ⅱ陸相層沼澤相（Q41h），為沼澤相沉積，即⑦粘土、粉質粘土。（5）第Ⅱ陸相層（Q41al），為河床～河漫灘相沉積，即⑧粘土、粉質粘土。（6）第Ⅲ陸相層（Q3eal），為河床～河漫灘相沉積，可分為兩個亞層：⑨1粘土、粉質粘土和⑨2粉土、粉砂。（7）第Ⅱ海相層（Q3dmc），為濱?！毕喑练e，即⑩粘土、粉質粘土。

3 劃分土層

依據《巖土工程技術規范》DB 29-20-2000第3.7.5-1條：按表1劃分土層、確定土的類別。

與本工程的鉆孔資料對比，靜力觸探地層劃分與鉆探-取樣-室內試驗地層劃分基本吻合。不同的是，靜力觸探是原位測試，對于變層的位置及薄夾層都能非常直觀的體現出來，土層劃分更加快速、準確，而且比鉆探不受土樣擾動、室內試驗各種誤差因素的影響。

4 確定地基土的承載力和變性模量

依據《巖土工程技術規范》DB 29-20-2000表3.7.5-2可確定地基土的基本承載力f0。查表可知，靜力觸探和室內試驗兩種方法所得f0總體變化趨勢一致，而且粉質粘土、粉土的承載力誤差相對較小，淤泥質土的承載力誤差相對較大。所以，對于淺層地基土的承載力的確定，無論是靜力觸探指標還是室內土工試驗指標，都需要結合當地地區經驗綜合分析取值。

依據《巖土工程技術規范》DB 29-20-2000表3.7.5-3可估算變形模量Es。查表可知，兩種方法確定的Es離散性較大，應注意綜合分析。

5 選擇樁基持力層

根據靜力觸探試驗曲線，⑨2粉土、粉砂層分布穩定，頂板埋深24.0～27.5 m左右，厚度6.0～8.0 m，工程地質性質較好，呈密實狀態，中壓縮性。其下臥層為呈可塑～硬塑狀態的⑩粘土、粉質粘土層，因此，⑨2粉土、粉砂層層可做本工程橋梁的樁基持力層使用。

6 靜力觸探液化判別

當采用靜力觸探試驗對地面下15 m深度范圍內的飽和砂土或飽和粉土進行液化判別時，可按下例公式計算。當實測值小于臨界值時，可判為液化土。

7 結論

土體原位測試技術的發展歷史較短，對測試機理及應用的研究都有待于進一步深入。由于現場土體邊界條件不易控制及其復雜性，使所測成果和數據與土的工程性質指標等對比時，目前仍主要是建立在大量統計的經驗關系之上，但這并沒有妨礙它在工程勘察實踐中的應用。它的優點遠大于其缺點。

參考文獻

[1]祝龍根，劉利民，耿乃興.地基基礎測試新技術[M].機械工業出版社，2002.

[2]工程地質手冊編委會[M].工程地質手冊[M].中國建筑工業出版社，2007.

[3]天津市工程建設標準.DB 29-20-2000，巖土工程技術規范[S].2000.