如何選用PS～fo經驗關系

丁仕群（安徽省水利水電勘測設計院 蚌埠 233000）

科技論壇

如何選用PS～fo經驗關系

丁仕群
（安徽省水利水電勘測設計院 蚌埠 233000）

針對在應用PS～fo經驗關系中出現的不當情況，根據實踐經驗，介紹了選擇或建立工作地區可以采用的經驗關系庫，進一步對比分析界定其適用條件，在工程中采用的注意事項，并介紹了一種綜合經驗關系式，指出這些關系有適用性亦有局限性，應綜合分析后再采用。

靜力觸探 地基承載力 經驗關系 適用范圍

1 前言

用靜力觸探PS值求fo是利用原位測試確定地基承載力的一種方法，其突出優點是快速、簡便、有效且可靠。國內大多采用建立PS（qC）與載荷試驗，或與土的物理力學性指標查規范確定的地基承載力的相關關系的途徑，評定地基承載力。這一類關系很多，各有其適用范圍，適用地區和土類。

在應用這些經驗關系時，少數人由于經驗不足或選擇不當，往往不加區別，造成成果不當，影響勘察質量。為進一步搞好靜力觸探成果的應用，筆者根據多年工作實踐，介紹采用PS～fo經驗關系注意事項，希望能對推廣靜力觸探工作有所幫助。由于江淮地區靜力觸探多采用單橋探頭，所以僅介紹用PS求fo的經驗關系。

2 建立工作地區可以采用的經驗關系庫

圖1粘性土、粉性土經驗關系圖

在廣泛收集資料的基礎上，按工作地區工程地質條件，按土類、土性各選擇出一組經驗關系，經初步篩選，舍去不太適用本地區或成果明顯有差異的關系，建立工作地區適用的經驗關系庫。選擇4組PS～fo經驗關系，見表1、圖1～2。

3 進行對比分析、界定經驗關系的適用條件

對所選擇的經驗關系，要進一步收集其統計背景資料，最好能了解其方差、相關系數、統計子樣的分類及來源。按土類分組分析出高值、中值、低值公式，對學術界曾研討或有爭議的關系式，在選用時，應按其結論意見采用。

（1）式是制定TJ21-77表4、5的原始關系式，其均方差為54kPa，雖經檢驗PS～fo有一定的安全度，可以采用，但與國內外其他統計關系比較為高值公式，從保障工程的安全性考慮，經規范審查會議討論研究作出如下修正：

當PS≥3MPa時

當PS＜3MPa時

圖2砂土經驗關系圖

表1 評定地基土承載力fo的經驗關系

表2 各土類β、α修正系數表

fo=0.104PS-（0.54÷30）PS+26.9

=0.086PS+26.9 （3-2）

最終以（3-1）、（3-2）關系式建立了附表4、5。故用（1）式計算fo值與TJ21—77比較時會發現計算值偏大。

有些關系式適用范圍很廣：如適用淤泥質土、一般粘性土、老粘土，或IP＜10一般粘性土、飽和砂土等。應通過對比分析，界定其在本地區最適宜在何種土性中使用。

如（1）式因淤泥質土的統計子樣較少，絕大數為PS≥1MPa的指標，PS＜1MPa區間受大值的PS～fo區間相關線型的影響，可能精度不及（5）式高。同樣（21）式用以計算IP=3～10的粉性土要較用來計算飽和砂土更適宜。

4 選用PS～fo經驗關系的注意事項

從4種土性PS～fo的經驗關系圖（圖1～2）中可以看出各組均可分為高值、中值、低值三種關系式，無特殊理由一般不選用高值公式，以選用符合計算條件的中低值關系式為宜。

適用范圍單一的關系式可能較適用范圍廣的適用性要好。可以根據地區經驗，將一些適用范圍廣的經驗關系界定在某類土性中使用，但不能超越其適用范圍。

有爭議或經過修正的關系式要慎用，或按修正意見采用。

采用的經驗關系應經過試用，與其他方法求得的成果比較，并在適用過程中反復驗證，以得出該地區的一套常用經驗關系。

對該地區工程地質性質特殊土層，可根據地區勘察經驗確定具體適用的關系式。例如江淮地區的膨脹土（Q3al），長期強度多衰減，浸水易軟化，可采用一般粘性土的高值關系式計算fo，江淮地區Q1～2的地層按老粘土關系式較適宜。

5 綜合經驗關系的介紹

全國各地土質差別很大，各經驗式也有差別。總結以往眾多的經驗式，進行統計分析后，建議采用下述較精確的經驗式：

fo=0.1βPS+0.032α （5-1）

式中：β與α為土類修正系數，可參見表2。

公式（5-1）使用方便，適應性廣，相對誤差小。應用該式時，首先要了解當地土質情況，特別是塑性指數IP及土名，要有少量室內試驗和鉆探配合，或有附近的工程地質資料類比。一般是對地基土類了解得越清楚，用PS（qc）求fo的準確度越高。

上述關系在該地區的適用性，可以在使用中驗證。

6 結論

用靜力觸探PS值求fo全為經驗關系，既有其適用性也有一定的局限性，采用時應進行分析比較，不要盲目使用，以保證計算成果的可靠性。在對比資料積累較多時，可以通過統計分析建立自己地區的PS～fo經驗關系