DB32-T 2977-2016孔壓靜力觸探技術(shù)規(guī)程-（高清現(xiàn)行）

1、ICS 93.020 P10備案號(hào)：51423-2016DB32江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/T 2977-2016孔壓靜力觸探技術(shù)規(guī)程Technical Specification for Piezocone Penetration Test 2016-09-20 發(fā)布2016-11-20 實(shí)施江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 發(fā)布 PAGE * ROMAN IDB32/T 2977-2016目次 HYPERLINK l _bookmark0 前言II HYPERLINK l _bookmark1 1 范圍1 HYPERLINK l _bookmark2 2 規(guī)范性引用文件1 HYPERLINK l _boo

2、kmark3 3 術(shù)語(yǔ)與定義1 HYPERLINK l _bookmark4 4 總則2 HYPERLINK l _bookmark5 5 儀器設(shè)備2 HYPERLINK l _bookmark6 6 探頭的標(biāo)定3 HYPERLINK l _bookmark7 測(cè)力、孔壓標(biāo)定3 HYPERLINK l _bookmark8 測(cè)力、孔壓標(biāo)定結(jié)果計(jì)算4 HYPERLINK l _bookmark9 探頭的飽和標(biāo)定6 HYPERLINK l _bookmark10 7 現(xiàn)場(chǎng)操作6 HYPERLINK l _bookmark11 7.1 一般規(guī)定6 HYPERLINK l _bookmark12 7.

3、2 準(zhǔn)備工作6 HYPERLINK l _bookmark13 7.3 試驗(yàn)要點(diǎn)7 HYPERLINK l _bookmark14 7.4 數(shù)據(jù)采集7 HYPERLINK l _bookmark15 8 原始數(shù)據(jù)處理8 HYPERLINK l _bookmark16 8.1 一般規(guī)定8 HYPERLINK l _bookmark17 8.2 原始數(shù)據(jù)修正8 HYPERLINK l _bookmark18 9 成果整理9 HYPERLINK l _bookmark19 土層劃分及觸探參數(shù)計(jì)算9 HYPERLINK l _bookmark20 土的工程分類與狀態(tài)參數(shù)確定10 HYPERLINK l

4、 _bookmark21 土的物理力學(xué)指標(biāo)確定11 HYPERLINK l _bookmark22 地基土液化判別12 HYPERLINK l _bookmark23 單樁豎向承載力的計(jì)算13 HYPERLINK l _bookmark24 附錄 A（資料性附錄） 孔壓探頭規(guī)格、各部加工公差及更新標(biāo)準(zhǔn)15 HYPERLINK l _bookmark25 附錄 B（資料性附錄） 土的其它物理力學(xué)指標(biāo)確定16 DB32/T 2977-2016 PAGE * ROMAN II前言本規(guī)程按照 GB/T1.12009 給出的規(guī)則起草。本規(guī)程由江蘇省交通運(yùn)輸廳提出并歸口。本規(guī)程主要起草單位：江蘇省交通規(guī)劃

5、設(shè)計(jì)院股份有限公司，東南大學(xué)。本規(guī)程參加起草單位：南京東大巖土工程技術(shù)有限公司、南京南大巖土工程技術(shù)有限公司、江蘇省建苑巖土工程勘測(cè)有限公司、南京工業(yè)大學(xué)、南京市測(cè)繪勘察研究院有限公司、江蘇省城市地下工程與環(huán)境安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司。本規(guī)程主要起草人：劉松玉 蔡國(guó)軍 李軍海 汪春桃 接道波 韋杰 陳偲 茍聯(lián)盟 徐春明 胡明亮 李俊才 王平 方磊 童立元 杜廣印 趙裕峰 袁燦勤 吳風(fēng)軍 DB32/T 2977-2016 PAGE 17 孔壓靜力觸探技術(shù)規(guī)程范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了孔壓靜力觸探探頭標(biāo)定、現(xiàn)場(chǎng)操作、原始數(shù)據(jù)處理及成果資料分析應(yīng)用等技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于軟土、黏性土、粉土

6、、砂類土及含少量碎石的土層，可應(yīng)用于公路、水運(yùn)、港口、環(huán)境、海洋及地質(zhì)等行業(yè)。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB 50021巖土工程勘察規(guī)范TB 10018鐵路工程地質(zhì)原位測(cè)試規(guī)程CECS 04靜力觸探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)YS5223靜力觸探試驗(yàn)規(guī)程術(shù)語(yǔ)與定義下列術(shù)語(yǔ)與定義適用于本文件。3.1CPTU 孔壓靜力觸探 piezocone penetration test巖土工程勘察的一種原位測(cè)試技術(shù)，是將具有一定規(guī)格的錐形探頭以規(guī)定的速率勻速貫入土中，量測(cè)貫入過(guò)程中探頭

7、受到的阻力和孔隙水壓力的技術(shù)。當(dāng)探頭停止貫入時(shí)，還可測(cè)量孔壓隨時(shí)間而變化的過(guò)程值。該技術(shù)是由圓錐頭、側(cè)壁摩擦筒、孔壓過(guò)濾環(huán)、傳感器測(cè)量元件以及相連的探桿所組成的集成系統(tǒng)。3.2孔壓靜力觸探探頭piezocone penetration probe由圓錐頭和摩擦筒等量測(cè)儀器所組成的裝置，可同時(shí)測(cè)量貫入過(guò)程中錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力和孔隙水壓力，在貫入停止后還可記錄隨時(shí)間變化的孔隙水壓力。3.3孔壓過(guò)濾環(huán) filter置于孔壓靜力觸探探頭中，將孔隙水壓力傳遞至孔壓傳感器，同時(shí)維持探頭的幾何形狀不變的多孔透水元件。3.4孔隙水壓力 pore water pressure貫入與消散試驗(yàn)過(guò)程中的土體孔隙中水

8、壓力。本規(guī)程中孔隙水壓力為在圓錐頭的錐肩部位測(cè)得的孔隙水壓力(u2)，簡(jiǎn)稱孔壓。3.5有效面積比 cone area ratio孔壓靜力觸探圓錐頭上部、測(cè)量孔隙水壓力的間隙或凹槽部位處載荷元件橫截面積與圓錐頭底座處橫截面積的比值。3.6孔壓消散試驗(yàn) pore water pressure dissipation test探頭貫入過(guò)程中，在某一深度暫停貫入并保持探頭靜止時(shí)量測(cè)孔隙水壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律。3.7孔壓參數(shù)比 pore pressure parameter ratio孔壓靜力觸探測(cè)試得到的某一深度處產(chǎn)生的觸探超靜孔隙水壓力與錐尖阻力上覆應(yīng)力修正值的比值，無(wú)量綱。3.8歸一化摩阻比 no

9、rmalized friction ratio孔壓靜力觸探測(cè)試得到的某一深度處側(cè)壁摩阻力與經(jīng)上覆應(yīng)力修正的錐尖阻力的比值，%。3.9歸一化錐尖阻力 normalized cone resistance孔壓靜力觸探測(cè)試得到的某一深度處的錐尖阻力上覆應(yīng)力修正值與豎向有效應(yīng)力的比值，無(wú)量綱。3.10土類指數(shù) soil behavior type index由歸一化錐尖阻力和歸一化摩阻比所表示的土分類參數(shù)，其數(shù)學(xué)意義為基于孔壓靜力觸探成果的土分類圖中近似同心圓曲線簇的半徑，無(wú)量綱。總則為提高巖土工程勘察設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)孔壓靜力觸探（CPTU）技術(shù)應(yīng)用，特制定本規(guī)程。本規(guī)程適用于公路、水運(yùn)、港口、環(huán)境、海

10、洋等行業(yè)的巖土工程勘察工作。在重要工程場(chǎng)地或缺乏 CPTU 使用經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，CPTU 應(yīng)與其他勘察測(cè)試方法相結(jié)合。采用本規(guī)程時(shí)，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。儀器設(shè)備孔壓靜力觸探設(shè)備應(yīng)包括觸探設(shè)備和標(biāo)定設(shè)備。觸探設(shè)備由貫入系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、反力裝置三部分組成。標(biāo)定設(shè)備包括測(cè)力（壓）計(jì)或力傳感器，加（卸）荷裝置、壓力罐及輔助設(shè)備等。貫入系統(tǒng)應(yīng)包括主機(jī)、探桿和附屬工具。主機(jī)應(yīng)符合下列技術(shù)條件：勻速貫入速率宜為（205 ）mm/s，宜有保證標(biāo)準(zhǔn)貫入速率 20 mm/s 的控制裝置。貫入和起拔時(shí)，施力作用線應(yīng)垂直機(jī)座基準(zhǔn)面，垂直度公差為 30。額定起拔力不小于額定貫入力的 120%。貫入設(shè)備推動(dòng)探

11、桿壓力的軸線偏離鉛垂線的角度應(yīng)小于 2。測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集儀、探頭和信號(hào)傳輸電纜。反力裝置可采用地錨或壓重，必須限制主機(jī)在貫入中相對(duì)地表移動(dòng)。數(shù)據(jù)采集儀應(yīng)符合下列技術(shù)條件：電源的額定電壓和電流應(yīng)滿足工作需要；非線性度小于等于 40ppm，溫漂小于等于 0.6 uV/C；數(shù)據(jù)采集間隔沿深度不得大于 5 cm。工作環(huán)境溫度為-10 C 45 C；探頭規(guī)格必須為錐角 60，錐底直徑 35.7 mm，錐底橫截面積 10 cm2，側(cè)壁摩擦筒表面積 150 cm2。其余各部加工公差和更新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參見附錄 A?？讐哼^(guò)濾環(huán)必須安裝在圓錐頭肩部（u2）位置。探頭的技術(shù)性能應(yīng)符合下列要求：測(cè)力傳感器的檢測(cè)總誤差

12、不應(yīng)大于 3% FS，其中非線性誤差、重復(fù)性誤差、滯后誤差、歸零誤差均應(yīng)小于 1% FS。探頭在工作狀態(tài)下，各部傳感器的互擾值應(yīng)小于本身額定測(cè)試值的 0.2%。探頭絕緣性能，應(yīng)符合表 1 的規(guī)定：表 1 探頭絕緣電阻性能表出廠時(shí)的絕緣電阻 500 M現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)的絕緣電阻 50 M2 MPa 水壓下 6 h 后的絕緣電阻 300 Md）在滿負(fù)荷水壓條件下，孔壓傳感器的應(yīng)變腔的體（容）積變化量不應(yīng)大于 4mm3，體變率應(yīng)小于 0.2%。e)測(cè)試期間，零點(diǎn)讀數(shù)應(yīng)在探頭溫度與地面溫度接近的條件下讀?。粯?biāo)定時(shí)與工作時(shí)的溫度變化不宜大于 20 。探頭傳感器溫度敏感性應(yīng)符合表 2 的規(guī)定。表 2 傳感器溫度

13、敏感性表錐尖阻力2.0 kPa/C側(cè)壁摩阻力0.1 kPa/C孔隙水壓力0.05 kPa/C自探頭錐底起算的 1000 mm 長(zhǎng)度范圍內(nèi)，探桿直徑不得大于探頭直徑；為降低探桿與土的摩阻力而需加設(shè)減摩器時(shí)，只能在此規(guī)定范圍以外的位置設(shè)置。探頭貯存應(yīng)配備防潮、防震的專用探頭箱（盒），并存放于干燥、陰涼的處所；帶透水元件的探頭，應(yīng)貯存于盛有脫氣液體（水或硅油）的專用密封容器內(nèi)，使透水元件始終處于飽和狀態(tài)。探頭的標(biāo)定測(cè)力、孔壓標(biāo)定未經(jīng)標(biāo)定或超期標(biāo)定的探頭，嚴(yán)禁使用。探頭標(biāo)定應(yīng)包括力傳感器標(biāo)定與孔壓傳感器標(biāo)定，其公稱量程不宜大于探頭額定荷載的兩倍。探頭的標(biāo)定應(yīng)采用固定橋壓法，根據(jù)固定供橋電壓標(biāo)定施加于探

14、頭的荷載與儀表輸出值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)錐尖阻力 qc 與側(cè)壁摩阻力 fs 單獨(dú)測(cè)量的獨(dú)立型探頭，測(cè)力傳感器 qc、fs 和孔壓傳感器 u 應(yīng)分別進(jìn)行；對(duì)于減法型探頭，測(cè)力傳感器 qc 與 fs 應(yīng)同時(shí)標(biāo)定，孔壓傳感器 u 應(yīng)單獨(dú)標(biāo)定。測(cè)力傳感器的標(biāo)定。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)（鋼環(huán)、不低于等標(biāo)準(zhǔn)）在專用的探頭率定架上進(jìn)行。應(yīng)按照下列步驟進(jìn)行標(biāo)定：標(biāo)定時(shí)最大加荷應(yīng)根據(jù)其探頭額定測(cè)試范圍而定。為消除探頭殘余應(yīng)力，影響標(biāo)定的正確性， 在每次正式標(biāo)定前，至少進(jìn)行 3 次以上的滿負(fù)荷加荷和卸荷，待歸零穩(wěn)定，方可正式標(biāo)定；正式標(biāo)定時(shí)，對(duì)探頭逐級(jí)進(jìn)行加、卸荷，每級(jí)荷載量以探頭的額定荷載 1/10（不允許低于 1/5

15、） 進(jìn)行。每次標(biāo)定加、卸荷應(yīng)有 3 個(gè)循環(huán)；記錄逐級(jí)加、卸荷所對(duì)應(yīng)傳感器的應(yīng)變或電量輸出值。按傳感器標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法，計(jì)算探頭的線性、滯后、重復(fù)性和歸零誤差，同時(shí)給定探頭標(biāo)定系數(shù)。孔壓傳感器的標(biāo)定。應(yīng)采用專用的真空飽和率定器（標(biāo)定罐）。在真空飽和率定器上進(jìn)行時(shí)，將探頭插入飽和率定容器內(nèi)，先抽氣、飽和，然后逐級(jí)施加水壓。標(biāo)定時(shí)最大加荷應(yīng)根據(jù)其探頭額定測(cè)試范圍而定。為消除探頭殘余應(yīng)力，影響標(biāo)定的正確性， 在每次正式標(biāo)定前，至少進(jìn)行 3 次以上的滿負(fù)荷加荷和卸荷，待歸零穩(wěn)定，方可正式標(biāo)定；正式標(biāo)定時(shí)，對(duì)探頭逐級(jí)進(jìn)行加、卸荷，每級(jí)荷載量以探頭的額定荷載 1/10（不允許低于 1/5） 進(jìn)行。每次標(biāo)定加、卸

16、荷應(yīng)有 3 個(gè)循環(huán)；記錄逐級(jí)加、卸荷所對(duì)應(yīng)傳感器的應(yīng)變或電量輸出值。按傳感器標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法，計(jì)算探頭的線性、滯后、重復(fù)性和歸零誤差，同時(shí)確定探頭標(biāo)定系數(shù)。傳感器相互干擾檢測(cè)。當(dāng)探頭內(nèi)某一個(gè)傳感器標(biāo)定時(shí)，將其它未標(biāo)傳感器亦連接儀表，記錄某傳感器加荷時(shí)，對(duì)其它未加荷傳感器的影響，其最大影響值不應(yīng)大于 0.3%FS。探頭溫漂檢驗(yàn)。當(dāng)探頭內(nèi)部有溫度傳感器進(jìn)行溫漂校驗(yàn)時(shí)，僅需對(duì)溫度傳感器進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)探頭內(nèi)部沒有溫度傳感器時(shí)，需要校驗(yàn)探頭的溫漂。將探頭放在恒溫箱內(nèi)，逐步加熱至允許使用范圍45 。量測(cè)溫度對(duì)各傳感器輸出變化，其變化量即為漂移值，應(yīng)不大于 0.05%/FS。測(cè)力、孔壓標(biāo)定結(jié)果計(jì)算探頭經(jīng)測(cè)力、孔壓

17、標(biāo)定后，應(yīng)按下列步驟計(jì)算其標(biāo)定系數(shù)：分別計(jì)算同級(jí)荷載下各次加荷和卸荷的儀表平均輸出值。以荷載為橫軸，儀表輸出值為縱軸，根據(jù)各級(jí)荷載下算得的平均輸出值，點(diǎn)繪荷載（ P ）輸出值（ x ）的關(guān)系曲線。此曲線應(yīng)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。按下式計(jì)算探頭的標(biāo)定系數(shù)：nn2 K (xi Pi ) / A(xi ) （1）式中：K 標(biāo)定系數(shù)；Pi 第i 級(jí)荷載值，kNA 探頭的工作面積，cm2i1i1xi 第i 級(jí)荷載下，儀表的平均輸出值， x (x x ) / 2 ；iiiix 第i 級(jí)荷載加上后，儀表的平均輸出值；ix 卸至第i 級(jí)荷載時(shí)，儀表的平均輸出值。探頭各項(xiàng)檢測(cè)誤差計(jì)算，應(yīng)符合下列要求：以過(guò)原點(diǎn)的公式

18、（1）所確定的直線，定為“最佳直線”。探頭的檢測(cè)誤差統(tǒng)一采用極差值，以滿量程輸出值的百分?jǐn)?shù)表示。見圖 1。圖 1 探頭標(biāo)定曲線及其誤差x x iiF Smax 按下列公式(25)計(jì)算探頭的各項(xiàng)誤差：非線性誤差1(x )100% （2）重復(fù)性誤差r imax 100%（3）滯后誤差sF Sx x iiF Smax (x )100% （4）式中：歸零誤差 0 ma x 100%S0F（5）ix 加荷至第i 級(jí)荷載時(shí)儀表的平均輸出值；i 卸荷至第i 級(jí)荷載時(shí)儀表的平均輸出值；ix 重復(fù)加荷(或卸荷)至第i 級(jí)荷載時(shí)儀表輸出值的極差；x0 卸荷歸零時(shí)儀表的平均不歸零值；SF在額定荷載下儀表的滿量程輸出

19、值；探頭的靈敏度宜根據(jù)起始感量（Y0）按表 3 規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)。當(dāng)計(jì)算出的 Y0 值超過(guò)本規(guī)程表 3 規(guī)定數(shù)值時(shí)，應(yīng)提高供橋電壓重新標(biāo)定、計(jì)算。表 3 根據(jù)起始感量探頭的起始感量（Y0）及靈敏度分級(jí)表觸探參數(shù) 起始感量（Y0）及靈敏度分級(jí) I II III 錐尖阻力 Y0 20 20Y0 50 50Y0 100 側(cè)壁摩阻力 Y0 1 1Y0 3 3Y0 5 孔隙水壓力 Y0 2 2Y0 5 5 1005孔壓消散試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間至少為對(duì)應(yīng)超靜孔隙水壓力消散達(dá)到 50%的時(shí)間 t50。對(duì)于需要做孔壓消散試驗(yàn)的土層，若地下水位未知或不確定，則至少應(yīng)有一孔對(duì)該土層做到孔壓消散達(dá)穩(wěn)定值為止。其他各孔、各試驗(yàn)

20、點(diǎn)的孔壓消散程度，可視地層情況和設(shè)計(jì)要求而定。貫入結(jié)束并起拔探桿、取回探頭，應(yīng)符合下列規(guī)定：完全拔出探頭后，應(yīng)檢查探頭。摩擦筒應(yīng)能夠用手順利旋轉(zhuǎn) 360。將探頭自由地掛在空中或水中并避免陽(yáng)光直射，讀取基線讀數(shù)。并將此次基線讀數(shù)與初始基線讀數(shù)對(duì)比。探頭拔出地面后，應(yīng)對(duì)探頭進(jìn)行清理。觸探完成后應(yīng)封孔。當(dāng)移位至另一孔壓靜力觸探孔時(shí)，探頭的應(yīng)變腔必須重新進(jìn)行飽和，同時(shí)應(yīng)更換飽和好的孔壓過(guò)濾環(huán)。數(shù)據(jù)采集測(cè)試數(shù)據(jù)宜采用合適的數(shù)據(jù)采集儀自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。測(cè)試數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括貫入深度、錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力、孔隙水壓力和孔壓消散測(cè)試等數(shù)據(jù)。當(dāng)配備其他多功能探頭時(shí)，數(shù)據(jù)采集儀應(yīng)具有相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)采集功能。測(cè)試數(shù)據(jù)采集前數(shù)

21、據(jù)采集儀應(yīng)先調(diào)零，測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)以合適的格式保存輸出。數(shù)據(jù)采集軟件應(yīng)具有調(diào)零復(fù)位功能。原始數(shù)據(jù)處理一般規(guī)定應(yīng)對(duì)每個(gè)孔CPTU 資料進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。單孔 CPTU 圖件應(yīng)包括以下內(nèi)容：各觸探參數(shù)隨深度的分布曲線（簡(jiǎn)稱 CPTU 曲線）；土層名稱、地下水位；各層土的觸探參數(shù)值和地基參數(shù)值；孔壓消散試驗(yàn)應(yīng)附孔壓隨時(shí)間變化的過(guò)程曲線。原始數(shù)據(jù)修正用采集儀取得的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)按下列步驟及要求修正：當(dāng)記錄有錐頭傾斜度時(shí)，其貫入深度可按下式進(jìn)行深度修正：l式中：z貫入深度（單位為 m）；l觸探桿貫入長(zhǎng)度（單位為 m）； Cinc觸探桿的傾斜修正系數(shù)。傾斜修正系數(shù)的計(jì)算公式如下： 對(duì)于非定向的傾斜儀：式中： 為觸探桿

22、軸向與鉛垂線的夾角（）。對(duì)于定向的傾斜儀：z Cincdl0Cinc cos （8） （9） 1式中：Cinc (1 tan2 tan2 ) 2 （10） 、 分別為觸探桿在相互垂直的兩個(gè)方向上的偏斜角（）。當(dāng)零漂值在該深度測(cè)試值的 10%以內(nèi)時(shí)，可將此零漂值依歸零檢查的深度間隔，按線性內(nèi)插法對(duì)測(cè)試值予以平差。當(dāng)零漂值大于該深度測(cè)試值的 10%時(shí)，宜在相鄰兩次歸零檢査的時(shí)間間隔內(nèi)，按貫入行程所占時(shí)間段落依比例進(jìn)行線性平差。各深度的測(cè)試值按下式修正：式中：xd 某深度 d 讀數(shù)的修正值；xd該深度 d 的測(cè)試值（讀數(shù)）;xd xd xd （11）xd 相應(yīng)深度 d 的零漂修正量（平差值），分正、

23、負(fù)。各深度的觸探讀數(shù)應(yīng)按以下步驟計(jì)算：標(biāo)定系數(shù)修正式中：Xd 某深度 d 的觸探參數(shù)(qc、fs 和 u2)； K對(duì)應(yīng)于各觸探參數(shù)的標(biāo)定系數(shù)；錐尖阻力孔壓修正：Xd K xd （12）式中：qc實(shí)測(cè)錐尖阻力；qt孔壓修正后的錐尖阻力； u2錐肩部位實(shí)測(cè)孔隙水壓力； a有效面積比(=An/Ac)=0.8；qt qc (1 a) u2 （13）An、Ac錐尖底座和錐尖后的橫截面積，An=8 cm2、Ac=10 cm2。aav0上覆應(yīng)力修正：tntv0Q q / p p/ n （14）B = u2 u0 （15）qq tv0Rf ( fs / qt ) 100% （16）Fr fs / qt v 0

24、 100%（17）I 3.47-logQ 2 log F 1.222 0.5（18）ctnr式中：Qtn 歸一化錐尖阻力；v0 土總上覆應(yīng)力， v0 i hi ；i 第 i 層土的平均天然重度，單位為 kN/m3；hi 第 i 層土的厚度或測(cè)試點(diǎn)與上層面的深度差，單位為 m；pa標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，取 100 kPa；v0土有效上覆應(yīng)力，v0 = v0 - u0，單位為 kPa；Bq 孔壓參數(shù)比；u0靜水壓力， u0 w hi h0 ，單位為 kPa；w 水的重度，單位為kN/m3； h0地下水埋深，單位為 m； Rf 摩阻比，單位為%；Fr 歸一化摩阻比；Ic 土類指數(shù)；n應(yīng)力指數(shù)， n 0.381

25、 Ic 0.05 v 0 / pa 0.15 。成果整理土層劃分及觸探參數(shù)計(jì)算CPTU 資料分析應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)情況及當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，針對(duì)建筑物類型和工程設(shè)計(jì)需要，進(jìn)行成果整理與應(yīng)用。使用 CPTU 資料劃分土層，應(yīng)結(jié)合鉆探資料或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，確定土層名稱、狀態(tài)等特性。土層劃分應(yīng)滿足GB50021 的要求，對(duì)持力層要詳細(xì)劃分；對(duì)工程有影響的軟弱下臥層應(yīng)單獨(dú)劃出。分層后各層土的孔壓靜力觸探代表值應(yīng)按下列方法取值：當(dāng)分層厚度大于 1m 且土質(zhì)比較均勻時(shí)，應(yīng)扣除其上部滯后深度和下部超前深度范圍的孔壓靜力觸探參數(shù)值，然后計(jì)算各土層觸探參數(shù)的平均值；對(duì)分層厚度不足 1m 的土層，軟層應(yīng)取其最小值，其它土層應(yīng)取較

26、大值；各分層的曲線幅值變化時(shí)，將其劃分為若干小層，按下式計(jì)算平均值；分層曲線中遇異常值時(shí)， 應(yīng)予剔除后計(jì)算平均值。n n（19）式中：X xi hii1/ hii1X 各孔壓靜力觸探參數(shù)層平均值；hi 第 i 小層厚度；i 第 i 小層孔壓靜力觸探參數(shù)平均值。土的工程分類與狀態(tài)參數(shù)確定宜采用土類指數(shù)，按圖 2 進(jìn)行土的工程分類。Q =11.88*exp(-F /1.15)-0.36tnr1 淤泥與淤泥質(zhì)土1000歸一化錐 尖阻 力Qtn1001010.1110r歸一化摩阻 比 F (%)分區(qū)我國(guó)國(guó)標(biāo)土分類土類指數(shù) Ic1淤泥與淤泥質(zhì)土Ic 3.45或 Qtn11.8 exp(-Fr/1.15)

27、-0.362粘土2.9Ic11.8 exp(-Fr/1.15)-0.363粉質(zhì)粘土2.65Ic 2.904粉土2.32Ic 2.655粉砂2.10Ic 2.326細(xì)砂1.87Ic 2.107中砂Ic 1.87圖 2 基于土類指數(shù)的土工程分類天然重度宜按式（20）計(jì)算：0.050.0170.073 1.81 v0 qt v0 fs B10.16 （20）w q atm atm atm 式中：w 水的重度，單位為kN/m3； v0土有效上覆應(yīng)力，單位為 kPa； atm標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，取 100 kPa；Bq 孔壓參數(shù)比。對(duì)飽和粘性土，可按下式計(jì)算側(cè)壓力系數(shù) K0：K0 0.10 qt vo / v0

28、 （21）土的物理力學(xué)指標(biāo)確定對(duì)黏性土，可按下式計(jì)算小應(yīng)變剪切模量 G0：tq0式中：G 11.3 q1.28 1 B 4.59 （22）qt孔壓修正錐尖阻力，單位為 MPa。對(duì)飽和無(wú)粘性土，小應(yīng)變剪切模量可由下式估算： q 0.75G 1634 q c 0c （23）式中：v0 G0 小應(yīng)變剪切模量，單位為 kPa；qc 錐尖阻力，單位為kPa。根據(jù)孔壓消散試驗(yàn)結(jié)果，可采用下式計(jì)算飽和粘性土水平固結(jié)系數(shù)：T * r 2 Irch （24）t50式中：ch 水平向固結(jié)系數(shù)，單位 cm2/s；r 探頭半徑，取值 1.785cm；Ir 剛度指數(shù)，IrG/Su；t50 超孔壓消散達(dá) 50%時(shí)的時(shí)間，

29、單位為 s，在繪制的歸一化超孔壓曲線上查?。籘*相應(yīng)于 t50 的時(shí)間因數(shù)，可據(jù)表 5 取值。表 5 時(shí)間因數(shù) T*固結(jié)度20304050607080時(shí)間因數(shù) T*0.0380.0780.1420.2450.4390.8041.600根據(jù)孔壓消散試驗(yàn)結(jié)果，可采用下式計(jì)算飽和粘性土水平滲透系數(shù) kh：h50式中：k 251t 1.25（25）kh 水平滲透系數(shù)，單位為 cm/s；t50 超孔壓消散達(dá) 50%時(shí)的時(shí)間，單位為 s。無(wú)粘性土的相對(duì)密實(shí)度可采用下式估算：qc 100式中：qc 單位為 MPa；v0 單位為 kPa。Dr 98 66 log10 / 10v0（26）飽和無(wú)粘性土的狀態(tài)參數(shù)

30、可采用下式計(jì)算： 0.485-0.314logQtn,cs （27）式中：Qtn,cs Kc Qtn ，Kc 為細(xì)粒含量修正系數(shù)。K = 1.0Ic 1.64（28）c 3425.581 Ic 0.403 Ic 21.63 Ic 33.75 Ic 17.88v0飽和無(wú)粘性土的有效內(nèi)摩擦角可采用下式計(jì)算：Ic 1.64式中：為有效內(nèi)摩擦角，單位為度() ；qc 和 v0 單位為 kPa。 17.6 11logqc /（29）土的其它物理力學(xué)指標(biāo)確定方法參見附錄B。地基土液化判別對(duì)有可能液化的飽和地基土進(jìn)行判別，當(dāng) CPTU 實(shí)測(cè)計(jì)算的周期阻力比 CRR 小于等效周期應(yīng)力比 CSR7.5，可判別為

31、液化土，否則為非液化土。等效周期應(yīng)力比 CSR7.5 可按下列公式計(jì)算：CSR 0.65 v 0 amax r / MSF（30)7.5 g d v 0 rd 1.000 0.00765z 當(dāng) z9.15m 時(shí)(31)rd 1.174 0.0267z 當(dāng) 9.15z23m 時(shí)(32) M 2.56式中：MSF102.24 / M 2.56 7.5 (33)v0、v0 地基土總上覆應(yīng)力和有效上覆應(yīng)力，單位為 kPa；amax 地震動(dòng)峰值加速度，單位為 m/s2； g 重力加速度，g9.8m/s2；rd 應(yīng)力折減系數(shù)；MSF 震級(jí)比例系數(shù)；z 計(jì)算點(diǎn)所處的深度，單位為 m；M地震震級(jí)，可根據(jù)里氏震

32、級(jí)(ML)按表 6 取值；里氏震級(jí)根據(jù)地震安全評(píng)價(jià)和工程的重要性， 取周邊 150km 或 200km 范圍內(nèi)歷史上發(fā)生地震的最大震級(jí)。表 6 地震震級(jí)取值里氏震級(jí)（ML） 6.206.406.606.807.007.207.40地震震級(jí)（M）ML6.526.877.257.668.2410.00周期阻力比CRR 按下列規(guī)定計(jì)算：考慮細(xì)粒含量對(duì)錐尖阻力的影響，按下式計(jì)算等效純凈砂歸一化錐尖阻力 Qtncs：式中：Qtncs 等效純凈砂歸一化錐尖阻力；Qtn歸一化錐尖阻力Qtncs Kc Qtn（34）Kc細(xì)粒含量修正系數(shù)，按下列諸式計(jì)算： 當(dāng) Ic1.64 時(shí)，取 Kc=1.0；當(dāng) 1.64I

33、c 2.50 時(shí)，按下式計(jì)算：cccccK 5.58 I 3 0.403 I 4 21.63 I 2 33.75 I17.88(35)當(dāng) 1.64Ic2.36 且 Fr0.5%時(shí)，取 Kc=1.0；cc當(dāng) 2.50Ic2.70 時(shí)，不需計(jì)算 Kc。K 6107 I16.76(36)按下列諸式計(jì)算周期阻力比 CRR：CRR 93 Qtncs 0.08I 2.7并且50 Q 160(37)3 1000 ctncs 1000 CRR 0.833 Qtncs 0.05Ic 2.7并且Qtncs 50(38)單樁豎向承載力的計(jì)算CRR 0.0477 QtnIc 2.7 (39)單樁豎向極限承載力宜按下式

34、計(jì)算確定:式中：nQu qp Ap D f pi dii1(40)Qu 單樁豎向極限承載力， kN； qp 單位樁端極限阻力， kPa； Ap 樁端橫截面積， m2；D 樁徑， m；fpi第 i 層土的單位樁側(cè)極限摩阻力， kPa。di樁身穿過(guò)的第 i 層土的厚度， m；單位樁端極限阻力 qp 宜按下式計(jì)算確定。qp c qca(41)式中：c 端承系數(shù)，根據(jù)樁的類型和土類錐尖阻力，按表 7 確定；qca 樁端附近等價(jià)平均錐尖阻力。計(jì)算樁端深度處上、下 1.5 倍樁徑范圍內(nèi) qc 的平均值qca ， 并舍棄大于 1.3 qca 和樁頂 1.5 倍樁徑深度范圍內(nèi)低于 0.7 qca 的 qc 值后的 qc 平均值（圖 3）。圖 3 等價(jià)平均錐尖阻力 qca 計(jì)算簡(jiǎn)圖表 7 端承系數(shù) kc 與摩阻