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孔压静力触探技术规程TechnicalSpecificationforPiezoconePenetrationTest江苏省地方标准DB32/T2977-20162016-09-20发布2016-11-20实施江苏省质量技术监督局发布ICS93.020P10备案号：51423-2016DB32DB32/T2977-2016I目次前言..................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语与定义..........................................................................14总则................................................................................25仪器设备............................................................................26探头的标定..........................................................................36.1测力、孔压标定..................................................................36.2测力、孔压标定结果计算..........................................................46.3探头的饱和标定..................................................................67现场操作............................................................................67.1一般规定........................................................................67.2准备工作........................................................................67.3试验要点........................................................................77.4数据采集........................................................................78原始数据处理........................................................................88.1一般规定........................................................................88.2原始数据修正....................................................................89成果整理............................................................................99.1土层划分及触探参数计算..........................................................99.2土的工程分类与状态参数确定.....................................................109.3土的物理力学指标确定...........................................................119.4地基土液化判别.................................................................129.5单桩竖向承载力的计算...........................................................13附录A（资料性附录）孔压探头规格、各部加工公差及更新标准..............................15附录B（资料性附录）土的其它物理力学指标确定..........................................16DB32/T2977-2016II前言本规程按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本规程由江苏省交通运输厅提出并归口。本规程主要起草单位：江苏省交通规划设计院股份有限公司，东南大学。本规程参加起草单位：南京东大岩土工程技术有限公司、南京南大岩土工程技术有限公司、江苏省建苑岩土工程勘测有限公司、南京工业大学、南京市测绘勘察研究院有限公司、江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室、江苏省建筑科学研究院有限公司。本规程主要起草人：刘松玉蔡国军李军海汪春桃接道波韦杰陈偲苟联盟徐春明胡明亮李俊才王平方磊童立元杜广印赵裕峰袁灿勤吴风军DB32/T2977-20161孔压静力触探技术规程1范围本标准规定了孔压静力触探探头标定、现场操作、原始数据处理及成果资料分析应用等技术要求。本标准适用于软土、黏性土、粉土、砂类土及含少量碎石的土层，可应用于公路、水运、港口、环境、海洋及地质等行业。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50021岩土工程勘察规范TB10018铁路工程地质原位测试规程CECS04静力触探技术标准YS5223静力触探试验规程3术语与定义下列术语与定义适用于本文件。3.1CPTU孔压静力触探piezoconepenetrationtest岩土工程勘察的一种原位测试技术，是将具有一定规格的锥形探头以规定的速率匀速贯入土中，量测贯入过程中探头受到的阻力和孔隙水压力的技术。当探头停止贯入时，还可测量孔压随时间而变化的过程值。该技术是由圆锥头、侧壁摩擦筒、孔压过滤环、传感器测量元件以及相连的探杆所组成的集成系统。3.2孔压静力触探探头piezoconepenetrationprobe由圆锥头和摩擦筒等量测仪器所组成的装置，可同时测量贯入过程中锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔隙水压力，在贯入停止后还可记录随时间变化的孔隙水压力。3.3孔压过滤环filter置于孔压静力触探探头中，将孔隙水压力传递至孔压传感器，同时维持探头的几何形状不变的多孔透水元件。3.4孔隙水压力porewaterpressure贯入与消散试验过程中的土体孔隙中水压力。本规程中孔隙水压力为在圆锥头的锥肩部位测得的孔隙水压力(u2)，简称孔压。DB32/T2977-201623.5有效面积比conearearatio孔压静力触探圆锥头上部、测量孔隙水压力的间隙或凹槽部位处载荷元件横截面积与圆锥头底座处横截面积的比值。3.6孔压消散试验porewaterpressuredissipationtest探头贯入过程中，在某一深度暂停贯入并保持探头静止时量测孔隙水压力随时间的变化规律。3.7孔压参数比porepressureparameterratio孔压静力触探测试得到的某一深度处产生的触探超静孔隙水压力与锥尖阻力上覆应力修正值的比值，无量纲。3.8归一化摩阻比normalizedfrictionratio孔压静力触探测试得到的某一深度处侧壁摩阻力与经上覆应力修正的锥尖阻力的比值，%。3.9归一化锥尖阻力normalizedconeresistance孔压静力触探测试得到的某一深度处的锥尖阻力上覆应力修正值与竖向有效应力的比值，无量纲。3.10土类指数soilbehaviortypeindex由归一化锥尖阻力和归一化摩阻比所表示的土分类参数，其数学意义为基于孔压静力触探成果的土分类图中近似同心圆曲线簇的半径，无量纲。4总则4.1为提高岩土工程勘察设计水平，推动孔压静力触探（CPTU）技术应用，特制定本规程。4.2本规程适用于公路、水运、港口、环境、海洋等行业的岩土工程勘察工作。4.3在重要工程场地或缺乏CPTU使用经验的地区，CPTU应与其他勘察测试方法相结合。4.4采用本规程时，尚应符合国家现行有关标准规范的规定。5仪器设备5.1孔压静力触探设备应包括触探设备和标定设备。a)触探设备由贯入系统、测量系统、反力装置三部分组成。b)标定设备包括测力（压）计或力传感器，加（卸）荷装置、压力罐及辅助设备等。5.2贯入系统应包括主机、探杆和附属工具。主机应符合下列技术条件：a)匀速贯入速率宜为（20±5）mm/s，宜有保证标准贯入速率20mm/s的控制装置。b)贯入和起拔时，施力作用线应垂直机座基准面，垂直度公差为30'。c)额定起拔力不小于额定贯入力的120%。d)贯入设备推动探杆压力的轴线偏离铅垂线的角度应小于2°。DB32/T2977-201635.3测量系统应包括数据采集仪、探头和信号传输电缆。5.4反力装置可采用地锚或压重，必须限制主机在贯入中相对地表移动。5.5数据采集仪应符合下列技术条件：a)电源的额定电压和电流应满足工作需要；b)非线性度小于等于40ppm，温漂小于等于0.6uV/ºC；c)数据采集间隔沿深度不得大于5cm。d)工作环境温度为-10ºC~45ºC；5.6探头规格必须为锥角60°，锥底直径35.7mm，锥底横截面积10cm2，侧壁摩擦筒表面积150cm2。其余各部加工公差和更新标准应参见附录A。5.7孔压过滤环必须安装在圆锥头肩部（u2）位置。5.8探头的技术性能应符合下列要求：a)测力传感器的检测总误差不应大于3%F•S，其中非线性误差、重复性误差、滞后误差、归零误差均应小于1%F•S。b)探头在工作状态下，各部传感器的互扰值应小于本身额定测试值的0.2%。c)探头绝缘性能，应符合表1的规定：表1探头绝缘电阻性能表出厂时的绝缘电阻≥500MΩ现场测试时的绝缘电阻≥50MΩ2MPa水压下6h后的绝缘电阻≥300MΩd）在满负荷水压条件下，孔压传感器的应变腔的体（容）积变化量不应大于4mm3，体变率应小于0.2%。e)测试期间，零点读数应在探头温度与地面温度接近的条件下读取；标定时与工作时的温度变化不宜大于20℃。探头传感器温度敏感性应符合表2的规定。表2传感器温度敏感性表锥尖阻力≤2.0kPa/ºC侧壁摩阻力≤0.1kPa/ºC孔隙水压力≤0.05kPa/ºC5.9自探头锥底起算的1000mm长度范围内，探杆直径不得大于探头直径；为降低探杆与土的摩阻力而需加设减摩器时，只能在此规定范围以外的位置设置。5.10探头贮存应配备防潮、防震的专用探头箱（盒），并存放于干燥、阴凉的处所；带透水元件的探头，应贮存于盛有脱气液体（水或硅油）的专用密封容器内，使透水元件始终处于饱和状态。6探头的标定6.1测力、孔压标定6.1.1未经标定或超期标定的探头，严禁使用。探头标定应包括力传感器标定与孔压传感器标定，其公称量程不宜大于探头额定荷载的两倍。6.1.2探头的标定应采用固定桥压法，根据固定供桥电压标定施加于探头的荷载与仪表输出值之间的对