静力触探测试数据案例分析

■黄治灿 金明明 孙晋成

（苏州中岩勘察有限公司 江苏苏州 215168）

静力触探测试数据案例分析

■黄治灿 金明明 孙晋成

（苏州中岩勘察有限公司 江苏苏州 215168）

根据实际工程中获取的多组静力触探测试数据和钻探取土孔数据，采用初步判别、对比验证和数据分析等方法，反演勘探过程中数据异常可能原因，建议多种勘察方法综合应用、进行数据及时处理的重要性和控制勘察过程是保证施工质量的关键。

静力触探孔斜勘察方法探杆异常数据

1 前言

静力触探是用静力将探头以一定的速率压入土中，利用探头内的力传感器，通过电子量测器将探头受到的贯入阻力记录下来。随着我国勘察技术的发展，静力触探作为软土地区工程勘察中重要的勘察方法和测试手段，积累了较多的测试数据和应用经验，由于其具有施工方便、速度快、获取的测试曲线直观、应用方便等优点，在软土地区，静力触探测试孔占据的数量较大，应用广泛。但因出现一些与实际地层不符合的测试结果，导致误判数据的也不少。为此，本文对实际静力触探数据进行分析，采集部分异常样本，根据在本地区的多年勘察经验，提出静力触探测试结果正确与否的判断方法。

2 工程案例

本次勘察采用2台双桥静力触探设备（编号为A和B），施工前已核查探头率定系数，但未逐杆检查探杆垂直度，其中B设备为新购入设备。在勘察施工过程中，A设备揭露的地层深度和厚度与其它设备区别很大，出现钻进困难，压力表数值增幅大，起锚等其它设备未发生的现象。测试结果如图1：

图1 A、B设备获取的C203孔静力触探曲线

3 工程数据分析和判别

（1）初步判别：本地区属于太湖水网平原地貌，地层层序较清晰，除受古河道和暗塘、浜切割外，地层分布平稳。根据A设备获得的静力触探资料与其他资料及本地区资料对比，揭露的⑥~⑧层土层顶埋深异常，⑦层土层厚明显增大，锥尖数据明显偏小，该设备在施工过程中自孔深40m左右出现进尺困难，45m左右液压表数值出现增幅较大现象，同时地锚无法满足施工要求，初步判定该设备可能存在问题，但不排除地层异常情况，需进行对比验证。从多数勘探孔揭露的场地地层情况，C203(A)和C214(A)孔揭露的⑦、⑧层土变化最为突出，选为本次对比验证和分析的典型土层。经核实，确定探头和液压设备属于正常。

（2）对比验证：选用B设备距离C203（A）孔1.5m进行曲线对比试验，采用C钻探设备在距离C203（A）孔5米处进行钻探取土施工验证，A和B静探设备获取的静力触探数据如图一，A、B、C设备揭露地层分布情况如图三（图中单位为m），孔号分别命名为C203(A)，C203(B)，C203(C)，C214(A)，C214(B)。根据获取的数据做如下分析：

a)地层分布情况：各孔位于17.70m以上的①~④层土顶底板埋深变化不大，分布均匀。C203（B）、C214(B)和C203(C)揭露的地层分布基本一致，根据C203(C)孔采取的土样分析和本场地其余孔地层分布情况，此三孔获取的数据属于正常数据。但C203(A)与C203(B)孔间隔1.5m，⑧层土层顶高差达6.18m，C214(A)与C214(B)孔间隔2.0m，⑧层土层顶高差大于6.37m，变化幅度异常。

b)静力触探数据情况：静探数据显示 C203(A)锥尖阻力平均值qc= 0.711MPa，C203(B)锥尖阻力平均值qc=1.484MPa，2台设备获取的锥尖阻力平均值相差2倍以上，侧壁摩阻力fs变化不明显。

c)探孔垂直度情况：选定C203(B)孔、C214(B)孔揭露的厚度为垂直厚度a（垂直边），选定C203(A)孔、C214(A)孔揭露的厚度为模拟厚度c（倾斜边）。现按直角三角形模型cosα=a/c（α为倾斜角度），粗略推算⑤~⑦层土中可能出现的探杆倾斜角度α如表1。

根据推算结果，在⑦层深厚软弱土层中，α在50°左右，探杆可能出现明显弯曲，探头近乎水平向刺入⑦和⑧层土中，使得⑦层土的锥尖测试数据明显偏小，探杆进尺难度反而增大，出现液压值异常增大现象。当进入密实的⑧层粉砂后，因砂土强度明显增

表1 探杆倾斜角度模拟计算

图2 A、B、C设备揭露地层分布情况

大和探杆弯曲程度较大，探杆几乎无法进尺，强行施压时，地锚出现起拔现象，偶尔有极小幅度的进尺和回弹现象。经施工人员核查探杆后，在第20m处的探杆为旧探杆，接口处稍有歪扭现象，导致该接头位置未能与其它探杆同心，可能是造成本次问题孔的主要原因。

（3）综合判别：根据上述分析和对比，判定C203(A)孔，C214(A)孔揭露的⑤~⑧层土与本地区地层和本场地其他孔揭露的地层分布有异常，孔倾斜现象可能性极大，同时进入⑦、⑧层土后反应在地表的施工难度现象也与推测结果一致。因孔深较大，发生孔斜现象的土层厚度大，揭露的地层明显异常，在静力触探试验中一般不量测详细的孔斜角度，无法按照《静力触探技术标准》CECS04：88的要求进行修正，应作为错误资料予以废弃。

4 结论

在勘察过程中，静力触探进场前应核查探杆的弯曲程度和探头的率定系数，施工时应进行严格的场地平整。对已获取的静力触探数据进行及时整理，与本地区岩土工程条件进行对比，同时采用多种勘察方法进行相互对比和验证，能更快的确定和发现异常数据。当发生异常时，选取发生明显异常的地层和本地区标志性地层作为主要研究对象，能较好的探索异常数据的规律。对于可能出现孔斜现象的勘探孔，可采用模拟的方法进行粗略推算倾斜角度，反演可能出现的地面施工状况，确定异常孔的可能原因和利用价值。

[1]建设部综合勘察研究院，同济大学.《静力触探技术标准》 （CECS 04：88） [S].北京：中国工程建设标准化协会，1988.

[2]工程地质手册编写委员会.《工程地质手册》 （第四版） [M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[3]黄治灿，王照光，温思哲.某工程软土地基中桩基础单桩竖向极限承载力影响因素浅析 [J].岩土工程界，2009(6):29-31.

P2[文献码]B

1000-405X（2015）-11-204-2

黄治灿（1980～），男，2005年毕业于中国矿业大学，本科，学士学位，工程师，研究方向为岩土工程勘察。