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摘要：静力触探技术的发明和应用，对工程勘察业具有革命性的意义，以简单、快捷、经济、准确的特点成为岩土工程勘察重要的原位测试手段。本文简述了静力触探技术的发展历史、试验原理及现今静力触探新技术和发展方向。主要就以下方面进行探讨：岩土力学分层和岩土类别判定；估算地基承载力特征值及单桩承载力。
关键词：静力触探，工程勘察技术，应用
2、静力触探的试验原理静力触探的工作原理是用静力将探头压到土层中。在贯入过程中，由于埋藏在地层中的各种土的物理力学性质不同，因此探头遇到的阻力也不同，有的土软，阻力就小，有的土硬，阻力就大。土的软硬正是土的力学性质的一种综合表现。所以贯入阻力是从一个侧面反应了土的强度。根据这样一种内部联系，利用探头中的阻力传感器，将贯入阻力变化转化为电学信号的变化，并通过电子量测记录仪表把它显示和记录下来，再利于贯入阻力和土的强度之间存在的一定关系，确定土的力学指标，划分土层，进行地基土评价和提供设计所有需参数。但也有人认为静力触探在理论上未解决触探机理问题，因此不能推广应用。但是我们必须承认：CPT的应用是实验土力学的课题，而非理论土力学课题。它可以通过实验来证明和建立某种实用的方法和规律，但不能无视甚至违背土力学理论或概念去建立检测设的规律。半个世纪来，国内外对CPT的应用都建立在可靠的实验基础上，而不是臆想的机理分析。
3、静力触探试验技术发展现状及趋势目前在我国静力触探方法主要有单桥静力触探、双桥静力触探以及孔压静力触探三种，应用以单桥静力触探及双桥静力触探为主，孔压静力触探只有少数单位在使用。由于各种不同用途的需要，国内外以标准静力触探为基础，在探头上加装各种不同用途的传感器，从而形成具有特殊功能的静力触探技术，如：旁压静力触探、电阻率静力触探，快速光衰减静力触探等。但从本专业实用角度考虑，以下几种用途的静力触探更值得开发和推广：①无线静力触探，在使用静力触探过程中探头上数据传输电缆带来诸多不变，在处理钻杆时耗费时间，而且电缆和连接头容易损坏。因此研制和推广无线静力触探可以极大的提高静力触探使用效率，延长探头使用寿命，节约资源；②测斜静力触探，静力触探所用的探杆直径一般为25-42mm，当杆长接到超长状态（杆长与直径比为500～1000以上）时，会产生自由弯曲，遇到土层复杂，会产生倾角偏斜；而这种任意偏斜不可纠正，但又是事实存在，且在地面难以发现，严重时还会造成探杆折断；如果能在静探头内安装一个全方位的倾角测量传感器，测量系统就能测出触探头贯入过程中的倾向和倾角，也就能修正因其偏斜产生的误差，更精确的反映地层的力学状况，提高静力触探的精度。此外还有许多专门用途的功能也都需要在实践应用中逐步开发。
4、静力触探在工程勘察中的应用静力触探在众多的勘察手段中因其适用范围广、测试数据准确快捷、操作成本较低廉等特有的优点，受到广大岩土同仁的偏爱，其优点主要表现在下面主要对静力触探成果的整理及应用进行探讨：
通过多年来对各地区粘性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比，分别按土类从曲线形态进行分析，从中得出比较共性的特征，可以做为划分土类的基本标志，现分述如下：
⑴杂填土：曲线变化无规律，突变现象严重，但其位于表层，较好判定。
⑵粘土：qc曲线较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有向右突峰，fs曲线略有突峰，在qc曲线右侧且距离较大。
⑶粉质粘土：qc曲线较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有向右突峰，fs曲线局部略有突峰，与qc曲线距离较近，大部位于qc曲线右侧局部交叉越过左侧。
⑷粉土：qc值较大，曲线呈钝锯齿状，齿峰较缓，fs曲线一般位于qc曲线右侧，局部间隔较大，但偶尔也和qc曲线左右穿插。
⑸砂类土：qc值较大，曲线呈尖锐锯齿状，fs 曲线一般和qc曲线间隔较大，曲线尖峰处大部位于qc曲线以左；中细砂qc曲线和fs曲线的尖齿更为剧烈，局部呈不规则大锯齿状。
粘土特征曲线粉质粘土特征曲线 粉土特征曲线砂类土特征曲线
对以上各土层的特征曲线有感性认识后，就可以用临界深度概念确定各土层力学分界面，每个阻力值点上下一定范围内的土层性质均对阻力值有影响。因此，各阻力值是探头上下一定厚度土层的综合力学性能的反映。层间阻值曲线都有超前段和滞后段，土层力学分界面基本位于层面影响段(滞后段和超前段曲线)的中间位置．如图所示：
关键词：静力触探，工程勘察技术，应用
1、静力触探的发展历史
静力触探技术的雏形最早于1917年出现在瑞典铁路工程中，当时采用的是螺旋锥头式静力触探；1930年荷兰开始使用尖锥试验，国际上称为荷兰静力触探，方法较瑞典法更为直观，在业内影响较大。但终究是一种机械式静力触探。后由我国土力学、岩石力学专家陈宗基教授于1954年引入国内，但由于适用范围限制及使用经验缺乏最终放弃使用。静力触探技术的革命性发展源于上世纪50年代末期电阻应变微米测试传感技术的出现。随即产生革命性的新思路——设计一套力学电学传感装置，该装置贯入地层时直接感受土层的阻力变化，将物理阻力变化转化为电学信号变化，并接收、存储这种电学信号，再利用阻力值和电学信源于：论文发表网www.udooo.com
号的对应关系把电学信号的变化解读为阻力值的变化。这就是最早发展革命性电测静力触探的概念设计。我国于1962年开始经过两年多的奋力探索，于1964 年试制成功，并在建工系统内推广使用。荷兰在1969年出版《1 gm_medelelingen》专辑（the dutchstatic penetration test with the adhesion jacket cone）时表示正在研制甚至接近成功的电测静力触探。并于1970 年于美国土木工程学会FE 学报上发表了荷兰的CPT。到1980年荷兰部长级代表团访问中国建筑科学研究院，参观了我国的CPT。回国后撰写的访华报告中指出：中国的CPT发展比荷兰早5~6 年。回顾历史，由原建工部综合勘察研究院研制成功，并由全国四十多个勘察、设计、科研单位齐心协力发展起来的一整套电测静探（CPT）的仪器、机具、方法与实用经验，是国际首创的新技术成就，这也坚定了我国深入发展 CPT的决心和信心。2、静力触探的试验原理静力触探的工作原理是用静力将探头压到土层中。在贯入过程中，由于埋藏在地层中的各种土的物理力学性质不同，因此探头遇到的阻力也不同，有的土软，阻力就小，有的土硬，阻力就大。土的软硬正是土的力学性质的一种综合表现。所以贯入阻力是从一个侧面反应了土的强度。根据这样一种内部联系，利用探头中的阻力传感器，将贯入阻力变化转化为电学信号的变化，并通过电子量测记录仪表把它显示和记录下来，再利于贯入阻力和土的强度之间存在的一定关系，确定土的力学指标，划分土层，进行地基土评价和提供设计所有需参数。但也有人认为静力触探在理论上未解决触探机理问题，因此不能推广应用。但是我们必须承认：CPT的应用是实验土力学的课题，而非理论土力学课题。它可以通过实验来证明和建立某种实用的方法和规律，但不能无视甚至违背土力学理论或概念去建立检测设的规律。半个世纪来，国内外对CPT的应用都建立在可靠的实验基础上，而不是臆想的机理分析。
3、静力触探试验技术发展现状及趋势目前在我国静力触探方法主要有单桥静力触探、双桥静力触探以及孔压静力触探三种，应用以单桥静力触探及双桥静力触探为主，孔压静力触探只有少数单位在使用。由于各种不同用途的需要，国内外以标准静力触探为基础，在探头上加装各种不同用途的传感器，从而形成具有特殊功能的静力触探技术，如：旁压静力触探、电阻率静力触探，快速光衰减静力触探等。但从本专业实用角度考虑，以下几种用途的静力触探更值得开发和推广：①无线静力触探，在使用静力触探过程中探头上数据传输电缆带来诸多不变，在处理钻杆时耗费时间，而且电缆和连接头容易损坏。因此研制和推广无线静力触探可以极大的提高静力触探使用效率，延长探头使用寿命，节约资源；②测斜静力触探，静力触探所用的探杆直径一般为25-42mm，当杆长接到超长状态（杆长与直径比为500～1000以上）时，会产生自由弯曲，遇到土层复杂，会产生倾角偏斜；而这种任意偏斜不可纠正，但又是事实存在，且在地面难以发现，严重时还会造成探杆折断；如果能在静探头内安装一个全方位的倾角测量传感器，测量系统就能测出触探头贯入过程中的倾向和倾角，也就能修正因其偏斜产生的误差，更精确的反映地层的力学状况，提高静力触探的精度。此外还有许多专门用途的功能也都需要在实践应用中逐步开发。
4、静力触探在工程勘察中的应用静力触探在众多的勘察手段中因其适用范围广、测试数据准确快捷、操作成本较低廉等特有的优点，受到广大岩土同仁的偏爱，其优点主要表现在下面主要对静力触探成果的整理及应用进行探讨：
4.1静力触探测试数据成果整理
静力触探数据成果的整理主要是先对测试数据进行深度修正和异常测试数据修正，后进行力学分层，最后根据土层分类图结合钻探资料进行工程地质分层；目前国内外在利用静力触探指标判别岩土类别、确定土名上，大部分依据双桥探头测得的qc及Rf来确定。通过多年来对各地区粘性土、粉土及砂类土中进行的静力触探与钻孔资料的对比，分别按土类从曲线形态进行分析，从中得出比较共性的特征，可以做为划分土类的基本标志，现分述如下：
⑴杂填土：曲线变化无规律，突变现象严重，但其位于表层，较好判定。
⑵粘土：qc曲线较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有向右突峰，fs曲线略有突峰，在qc曲线右侧且距离较大。
⑶粉质粘土：qc曲线较平缓，有缓慢的波形起伏，局部略有向右突峰，fs曲线局部略有突峰，与qc曲线距离较近，大部位于qc曲线右侧局部交叉越过左侧。
⑷粉土：qc值较大，曲线呈钝锯齿状，齿峰较缓，fs曲线一般位于qc曲线右侧，局部间隔较大，但偶尔也和qc曲线左右穿插。
⑸砂类土：qc值较大，曲线呈尖锐锯齿状，fs 曲线一般和qc曲线间隔较大，曲线尖峰处大部位于qc曲线以左；中细砂qc曲线和fs曲线的尖齿更为剧烈，局部呈不规则大锯齿状。
粘土特征曲线粉质粘土特征曲线 粉土特征曲线砂类土特征曲线
对以上各土层的特征曲线有感性认识后，就可以用临界深度概念确定各土层力学分界面，每个阻力值点上下一定范围内的土层性质均对阻力值有影响。因此，各阻力值是探头上下一定厚度土层的综合力学性能的反映。层间阻值曲线都有超前段和滞后段，土层力学分界面基本位于层面影响段(滞后段和超前段曲线)的中间位置．如图所示：