如何选用PS～fo经验关系

丁仕群（安徽省水利水电勘测设计院 蚌埠 233000）

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如何选用PS～fo经验关系

丁仕群
（安徽省水利水电勘测设计院 蚌埠 233000）

针对在应用PS～fo经验关系中出现的不当情况，根据实践经验，介绍了选择或建立工作地区可以采用的经验关系库，进一步对比分析界定其适用条件，在工程中采用的注意事项，并介绍了一种综合经验关系式，指出这些关系有适用性亦有局限性，应综合分析后再采用。

静力触探 地基承载力 经验关系 适用范围

1 前言

用静力触探PS值求fo是利用原位测试确定地基承载力的一种方法，其突出优点是快速、简便、有效且可靠。国内大多采用建立PS（qC）与载荷试验，或与土的物理力学性指标查规范确定的地基承载力的相关关系的途径，评定地基承载力。这一类关系很多，各有其适用范围，适用地区和土类。

在应用这些经验关系时，少数人由于经验不足或选择不当，往往不加区别，造成成果不当，影响勘察质量。为进一步搞好静力触探成果的应用，笔者根据多年工作实践，介绍采用PS～fo经验关系注意事项，希望能对推广静力触探工作有所帮助。由于江淮地区静力触探多采用单桥探头，所以仅介绍用PS求fo的经验关系。

2 建立工作地区可以采用的经验关系库

图1粘性土、粉性土经验关系图

在广泛收集资料的基础上，按工作地区工程地质条件，按土类、土性各选择出一组经验关系，经初步筛选，舍去不太适用本地区或成果明显有差异的关系，建立工作地区适用的经验关系库。选择4组PS～fo经验关系，见表1、图1～2。

3 进行对比分析、界定经验关系的适用条件

对所选择的经验关系，要进一步收集其统计背景资料，最好能了解其方差、相关系数、统计子样的分类及来源。按土类分组分析出高值、中值、低值公式，对学术界曾研讨或有争议的关系式，在选用时，应按其结论意见采用。

（1）式是制定TJ21-77表4、5的原始关系式，其均方差为54kPa，虽经检验PS～fo有一定的安全度，可以采用，但与国内外其他统计关系比较为高值公式，从保障工程的安全性考虑，经规范审查会议讨论研究作出如下修正：

当PS≥3MPa时

当PS＜3MPa时

图2砂土经验关系图

表1 评定地基土承载力fo的经验关系

表2 各土类β、α修正系数表

fo=0.104PS-（0.54÷30）PS+26.9

=0.086PS+26.9 （3-2）

最终以（3-1）、（3-2）关系式建立了附表4、5。故用（1）式计算fo值与TJ21—77比较时会发现计算值偏大。

有些关系式适用范围很广：如适用淤泥质土、一般粘性土、老粘土，或IP＜10一般粘性土、饱和砂土等。应通过对比分析，界定其在本地区最适宜在何种土性中使用。

如（1）式因淤泥质土的统计子样较少，绝大数为PS≥1MPa的指标，PS＜1MPa区间受大值的PS～fo区间相关线型的影响，可能精度不及（5）式高。同样（21）式用以计算IP=3～10的粉性土要较用来计算饱和砂土更适宜。

4 选用PS～fo经验关系的注意事项

从4种土性PS～fo的经验关系图（图1～2）中可以看出各组均可分为高值、中值、低值三种关系式，无特殊理由一般不选用高值公式，以选用符合计算条件的中低值关系式为宜。

适用范围单一的关系式可能较适用范围广的适用性要好。可以根据地区经验，将一些适用范围广的经验关系界定在某类土性中使用，但不能超越其适用范围。

有争议或经过修正的关系式要慎用，或按修正意见采用。

采用的经验关系应经过试用，与其他方法求得的成果比较，并在适用过程中反复验证，以得出该地区的一套常用经验关系。

对该地区工程地质性质特殊土层，可根据地区勘察经验确定具体适用的关系式。例如江淮地区的膨胀土（Q3al），长期强度多衰减，浸水易软化，可采用一般粘性土的高值关系式计算fo，江淮地区Q1～2的地层按老粘土关系式较适宜。

5 综合经验关系的介绍

全国各地土质差别很大，各经验式也有差别。总结以往众多的经验式，进行统计分析后，建议采用下述较精确的经验式：

fo=0.1βPS+0.032α （5-1）

式中：β与α为土类修正系数，可参见表2。

公式（5-1）使用方便，适应性广，相对误差小。应用该式时，首先要了解当地土质情况，特别是塑性指数IP及土名，要有少量室内试验和钻探配合，或有附近的工程地质资料类比。一般是对地基土类了解得越清楚，用PS（qc）求fo的准确度越高。

上述关系在该地区的适用性，可以在使用中验证。

6 结论

用静力触探PS值求fo全为经验关系，既有其适用性也有一定的局限性，采用时应进行分析比较，不要盲目使用，以保证计算成果的可靠性。在对比资料积累较多时，可以通过统计分析建立自己地区的PS～fo经验关系