靜力觸探在工程勘察中的應(yīng)用簡介

摘 要：本文主要介紹天津海河教育園區(qū)（北洋園）一期基礎(chǔ)設(shè)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(jié)果與用土工試驗(yàn)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證。

關(guān)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(xiàn)標(biāo)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(zhǔn)靜力將一個(gè)內(nèi)部裝有傳感器的探頭以勻速壓入土中，靜力觸探應(yīng)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(yù)估單樁承載力、判別砂土的密實(shí)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(qū)（北洋園）一期基礎(chǔ)設(shè)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(jié)果與用土工試驗(yàn)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證。

1 工程概況

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

2 工程地質(zhì)條件

該場地位于津南區(qū)。30 km2深度范圍內(nèi)主要有7個(gè)地質(zhì)成因?qū)印?0個(gè)工程地質(zhì)亞層，有關(guān)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(gè)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(zhì)粘土，局部分布④-夾 淤泥質(zhì)土。（3）第Ⅰ海相層（Q42m），為淺海相沉積，可分為兩個(gè)亞層：⑥1淤泥質(zhì)土和⑥2粘土、粉質(zhì)粘土。（4）第Ⅱ陸相層沼澤相（Q41h），為沼澤相沉積，即⑦粘土、粉質(zhì)粘土。（5）第Ⅱ陸相層（Q41al），為河床～河漫灘相沉積，即⑧粘土、粉質(zhì)粘土。（6）第Ⅲ陸相層（Q3eal），為河床～河漫灘相沉積，可分為兩個(gè)亞層：⑨1粘土、粉質(zhì)粘土和⑨2粉土、粉砂。（7）第Ⅱ海相層（Q3dmc），為濱海～潮汐相沉積，即⑩粘土、粉質(zhì)粘土。

3 劃分土層

依據(jù)《巖土工程技術(shù)規(guī)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(nèi)試驗(yàn)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(xiàn)出來，土層劃分更加快速、準(zhǔn)確，而且比鉆探不受土樣擾動、室內(nèi)試驗(yàn)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(jù)《巖土工程技術(shù)規(guī)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(nèi)試驗(yàn)兩種方法所得f0總體變化趨勢一致，而且粉質(zhì)粘土、粉土的承載力誤差相對較小，淤泥質(zhì)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(biāo)還是室內(nèi)土工試驗(yàn)指標(biāo)，都需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐貐^(qū)經(jīng)驗(yàn)綜合分析取值。

依據(jù)《巖土工程技術(shù)規(guī)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(yīng)注意綜合分析。

5 選擇樁基持力層

根據(jù)靜力觸探試驗(yàn)曲線，⑨2粉土、粉砂層分布穩(wěn)定，頂板埋深24.0～27.5 m左右，厚度6.0～8.0 m，工程地質(zhì)性質(zhì)較好，呈密實(shí)狀態(tài)，中壓縮性。其下臥層為呈可塑～硬塑狀態(tài)的⑩粘土、粉質(zhì)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(dāng)采用靜力觸探試驗(yàn)對地面下15 m深度范圍內(nèi)的飽和砂土或飽和粉土進(jìn)行液化判別時(shí)，可按下例公式計(jì)算。當(dāng)實(shí)測值小于臨界值時(shí)，可判為液化土。

7 結(jié)論

土體原位測試技術(shù)的發(fā)展歷史較短，對測試機(jī)理及應(yīng)用的研究都有待于進(jìn)一步深入。由于現(xiàn)場土體邊界條件不易控制及其復(fù)雜性，使所測成果和數(shù)據(jù)與土的工程性質(zhì)指標(biāo)等對比時(shí)，目前仍主要是建立在大量統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系之上，但這并沒有妨礙它在工程勘察實(shí)踐中的應(yīng)用。它的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)大于其缺點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]祝龍根，劉利民，耿乃興.地基基礎(chǔ)測試新技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[2]工程地質(zhì)手冊編委會[M].工程地質(zhì)手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[3]天津市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn).DB 29-20-2000，巖土工程技術(shù)規(guī)范[S].2000.