用孔压静力触探求固结系数的研究

为探讨利用孔压静力触探求取土层固结系数的可行性与规律, 在珠江三角洲软土地区进行了大量孔压静力触探超孔压消散试验.对试验场地、设备和方法作了简明扼要地介绍, 重点分析了试验机理及结果, 并将孔压消散试验估算的固结系数与室内固结试验得到的试验值以及现场沉降资料反算值作了比较, 证明它们之间有很好的规律性, 且用孔压静探所求固结系数更接近于实际值.      

密度孔压静力触探的测试理论和工程应用综述

孔压静力触探试验(CPTU)是目前使用最为广泛的原位测试方法之一,但CPTU不能原位测量土体最基本的指标——密度。密度孔压静力触探试验(DCPTU)是把核子密度仪结合到孔压静力触探系统中,贯入过程中可以同时测量锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力和密度的一种新型原位测试方法。本文首先介绍了DCPTU的试验装置和密度测试理论;然后通过与室内试验结果对比评价了利用DCPTU测量砂土、黏土、填土地层以及海底淤泥的密度的可靠性,分析了非均质地层中DCPTU测量密度与真实密度的区别、并提出了真实密度剖面的推求方法;然后综述了DCPTU在判别软弱夹层、评价砂土的液化势、检验地基处理效果、检测块状填土中的空隙、调查浮泥层的厚度和密度分布等方面的工程应用;最后展望了DCPTU在工程勘察中的发展趋势和应用前景。     

一种孔压静力触探数据采集系统

从实现孔压静力触探多种测量功能和自动测量与数据记录的要求出发,开发了一套孔压静力触探数据采集系统,并完成了TCY-1型测试仪以及PC机配套软件的设计与调试;介绍了其组成单元、工作原理与流程。系统具有测量精度高、数据容量大、体积小和功耗低等特点。应用表明,系统操作简便、配置灵活、工作效率高,可以广泛应用于工程勘测领域。     

浅谈孔压静力触探

本文简单介绍了孔压触探所用设备及准备工作,对孔压触探探头的饱和过程和JTY-3A型静探数据采集仪的操作步骤进行了说明,最后提出了测试有关要求及注意事项。     

含浅层生物气砂土孔压静力触探试验研究

含浅层生物气的砂土是一类特殊的非饱和土,由于此类砂土中含有数量不等的生物气,生物气的存在对砂土的工程性质影响较大,使其有着有别于一般砂性土的特殊工程特性。本文采用孔压静力触探仪,对河湖相沉积的砂土是否含有生物气进行了初步判别,然后对生物气释放前后砂土的承载性能进行了现场和室内试验对比研究,认为在不发生渗透破坏的情况下,生物气的缓慢释放会提高砂土的承载力,有利于砂土上部建筑物的稳定。     

基于孔压静力触探确定土体的渗透系数

近年来许多研究者致力于通过孔压静力触探(CPTU)确定土体的渗透系数,但是存在偏差大,而且不能从机制上清楚地解释孔压静力触探确定土体渗透系数的原因。为了应用孔压静力触探现场快速地确定土体的渗透系数,在总结前人对孔压静力触探确定土体渗透系数方法的研究基础上,提出孔压静力触探时锥头处呈球冠形孔隙水流动的计算模型,假定锥头处初始超孔隙水压力为负指数型分布,推导出土体渗透系数的表达式,并且结合现场实测数据,将所提出的方法与已有的方法进行对比分析。研究发现：所提出的方法扩大了现有方法的应用范围;渗透系数计算结果受锥头角度的影响较大,随着锥头角度的增大而增大;针对国际上通用的60°角的标准锥头,所提出的方法计算的渗透系数大于前人的方法,而且更接近室内外试验结果。     

孔压静力触探与扁铲侧胀试验在上海软黏土中的应用研究

依托上海轨道交通市域线机场联络线岩土工程勘察项目,开展了孔压静力触探试验与扁铲侧胀试验,并获取了高质量取样压缩试验结果,研究了不同试验、不同图表分类方法对土层分类效果的影响,分析了扁铲侧胀试验与超固结比、锥尖阻力与压缩模量的关系。研究表明：孔压静力触探图表法对上海软黏土的分类效果较好,而对于过渡型土体（粉土）和“混合土”则分类不理想,扁铲侧胀试验分类方法则能达到良好的分类效果;上海地区软黏土在埋深18.0 m以内具有明显的超固结性,超固结比随着深度的增加而减小,变化差异较大,埋深大于18.0 m的土则为正常固结土;不同类型的软黏土,锥尖阻力与压缩模量之间存在着明显的线性相关关系,并可用统一公式表达。     

孔压静力触探用于含浅层生物气砂土工程特性的试验研究

含浅层生物气的砂土是一类特殊的非饱和土,由于此类砂土中含有封闭的生物气,生物气的存在对砂土的工程性质影响较大,使其有着有别于一般饱和砂性土的特殊工程特性。采用孔压静力触探仪,对砂土是否含有生物气进行了初步判别,然后对生物气释放前后砂土的承载性能进行了现场和室内试验对比研究,认为在含气砂土不发生渗透破坏的情况下生物气的缓慢释放会提高砂土的承载力,对砂土上部建筑物的稳定是有利的。     

黏土结构性对孔压静力触探结果的影响分析

针对目前黏土结构性对孔压静力触探结果的影响及其机理尚不是很清楚的问题,首先在ABAQUS软件中对结构性剑桥模型进行了程序实现,然后建立了孔压静力触探贯入结构性黏土的数值模型,通过数值计算分析了黏土结构性对孔压静力触探结果的影响。数值计算结果表明：（1）黏土的结构性会导致锥尖周围土体的偏应力增大,由于锥尖附近土体的结构性损伤,最大偏应力出现在距锥尖一定距离的右下方;（2）表征结构性强度的参数——初始结构屈服应力$ p{\text{'}}_{ {\rm{yi}}} $越大,锥尖阻力qc越大,而表征结构性损伤速度的参数——结构性对流动法则影响参数ω越大,qc值越小;（3）$p\text{'}_{ {\rm{yi}}} $值越大,贯入停止时的超静孔隙水压力u越大,而ω值越大,贯入停止时的u值越小;（4）经验圆锥系数Nkt随$p\text{'}_{ {\rm{yi}}} $增大明显减小,随ω的增大略有减小。因此,黏土的结构性强度及其损伤会明显影响孔压静力触探的测量结果,基于锥尖阻力qc估算结构性黏土的不排水抗剪强度su时应采用考虑结构性影响的经验圆锥系数Nkt,否则将会低估结构性黏土的su。研究结果可为孔压静力触探结果的分析和应用提供参考。     

Cone Penetration Test Based Direct Methods for Evaluating Static Axial Capacity of Single Piles

The direct cone penetration test (CPT) based pile design methods use the measured penetrometer readings by scaling relationships or algorithms in a single-step process to enable the assessment of pile capacity components of shaft and base resistance (f _p and q _b, respectively) for evaluation of full-size pilings. This paper presents a state-of-the-art review of published works that focus on direct CPT evaluation of static axial pile capacity. The review is presented in a chronological order to explicate the evolution over the past six decades of an in situ test based solution for this soil-structure interaction problem. The objective of this study is an attempt to assemble maximum published methods proposed as a result of past investigations in one resource to afford researchers and practitioners with convenient access to the respective design equations and charts. In addition to an all-inclusive summary table and the design charts, a compilation of significant findings and discussions thereof are presented. Furthermore, potential future research directions are indicated, with special emphasis on the optimal use of the modern multi-channel hybrid geophysical-geotechnical seismic CPT to evaluate the complete axial pile load–displacement response.     

Surfer自动化在静力触探试验曲线图绘制中的应用

通过实例讲述了Surfer自动化绘图功能的高级应用。通过对Surfer的编程，实现了静力触探试验曲线图的自动绘制，大大提高了工勘图件的绘制效率。     

重型动力触探、标准贯入试验在振动挤密碎石桩复合地基检测中的应用

通过对振动挤密碎石桩复合地基的检测，介绍了重型动力触探、标准贯入试验测试技术在软弱地基土复合地基处理效果评价方面的应用。     

Side-by-Side Correlation of Texas Cone Penetration and Standard Penetration Test Blowcount Values

This paper presents side-by-side comparisons of blowcount values for the Texas cone penetration (TCP) test and the standard penetration test (SPT). The comparisons yielded statistically-significant regression models for both coarse-grained soils and fine-grained soils. Consistent with expected trends and published data, the TCP–SPT relationship is nonlinear, with weak to fair correlation strength (R² = 23–44%). For TCP blowcounts (N_{60, TCP}) varying from 25 to 200 blows/30 cm (1 ft), corresponding SPT blowcounts (N_{60, SPT}) are typically 30–60% lower than N_{60, TCP} in fine-grained soils. Likewise, corresponding N_{60, SPT} blowcounts are 10–70% lower than N_{60, TCP} in coarse-grained soils, all other things being equal. Comparative data were obtained from published sources and from project-specific field research sites used for full-scale deep foundation load tests. The final dataset consisted of 225 test pairs obtained in similar soils and geomaterials, at equivalent depths, with all blowcounts normalized to 30 cm (12 in.) penetration (i.e., blows/30 cm or blows/ft) within the bounds of typical test precision, and corrected to 60% hammer efficiency. The generally weak correlations do not support conversion of N_{60, TCP} to N_{60, SPT} (or vice versa) to compute foundation capacity for final design. But, engineers can certainly get an intuitive feel about site conditions and preliminary foundation capacity by using the correlation equations to translate their knowledge of one test to the other. This study extends previous work by formally comparing and contrasting the similar yet different SPT and TCP test methods in such a way as to make the results useful to users of both tests and to the broader geotechnical engineering community.     

静力触探参数相关范围的估算

应用随机场理论,对静力触探参数的空间变异性进行了统计分析,结合工程实际,得到了扬州运河大桥处各土层的静力触探参数qc和fs的相关范围δ的经验值。     

超深静力触探试验在昆明巫家坝软土场地勘探中的应用

昆明巫家坝地处滇池流域,部分地区其第四系土层厚度超过百米,含有多层泥炭质土及软弱层,常规静力触探手段无法满足要求,严重制约昆明地区建筑基坑与基础设计。为解决这个问题,通过改进静力触探试验方法,对场地90 m深度内土层进行超深静力触探测试,结合室内土工实验结果,对比静探数据与钻孔数据,结果表明:(1)静探反映的地层信息与现场钻探获得的土层信息基本一致,且与周边类似项目数据吻合。通过分析数据发现:(2)地表10 m深度以内的地层,受以往工程活动影响,静力触探侧摩阻力较经验值偏大;(3)深度90 m以内地层的侧摩阻力随深度增加而增加;(4)泥炭质土与粉土常相伴出现,结合各类土层地质成因分析,此特征是滇池水位变化引起的。     

用相关函数法求静探曲线相关距离的讨论

通过南水北调工程中一百余条静探曲线的相关距离研究,对用相关函数法求静探曲线相关距离过程中所出现的各种问题,如计算方法的选择、异常数据的影响、样本容量的选取等进行了分析。     

应用于静力触探中串行控制的数据采集系统

设计了应用于静力触探中的数据采集系统,给出了系统电路原理图并主要介绍了MAX132芯片及它的软件算法。该系统以AT89C2051单片机为控制核心,主要采用可编程的±18位串行A/D转换器MAX132进行数据采集并转换,通过RS232串行通信接口与上位机进行异步串行通信。     

吹填土静力触探测试及主要特性分析

天津滨海新区吹填土在形成过程中受重力分选作用及水动力条件影响,加上后期真空固结方法处理,使其工程性质复杂。采用静力触探原位测试手段,通过对实测参数的统计、分析,综合考虑野外钻探编录及室内土工试验结果,将吹填土分为硬壳层、软弱粘性土层及底部砂性土层3个工程地质层。顶部硬壳层及底部砂性土层强度相对较好、层位分布不稳定,软弱粘性土层具有强度低、压缩性高的软土工程特性。吹填土在排水口部位以软弱粘性土层为主,工程性质相对其他部位差。     

Hammer Efficiency and Correction Factors for the TxDOT Texas Cone Penetration Test

This study analyzes blowcount data from instrumented Texas Cone Penetration (TCP) tests. TCP hammer efficiency, rod length influence on the hammer efficiency, and overburden pressure correction factors for the TCP blowcounts (N_TCP) are explored. Results are compared to published correction factors for the standard penetration test (SPT). The final dataset analyzed for this study consisted of 293 TCP tests from which 135 tests were instrumented. TCP hammer efficiency values for automatic trip hammers ranged from 74 to 101% with an average of 89%. Analyses showed a statistically-significant relationship between the TCP hammer efficiency and the rod length below ground surface. Statistical models were developed for undifferentiated soils, and corresponding rod length correction factors for the TCP test (C_R-TCP) were obtained ranging from 0.90 to 1.00. In a second analysis, the relationship between the overburden pressure and N_TCP was explored and a mathematical expression for the overburden correction factor for the TCP blowcount value (C_N-TCP) was determined. This work represents the first study where corrections to N_TCP are explored, and the outcome of this research benefits the geotechnical engineering community using the TCP test and its associated foundation design method.