水运工程静力触探技术规程JTST+2422020(1).docx

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1、中华人民共和国行业标准水运工程静力触探技术规程JTS/T2422020主编单位：中交第四航务工程勘察设计院Itf限公司东南大学批准部门：中华人民共和国交通运输部施行日期：2021年2月1日人&/*an吊公司交通运输部关于发布水运工程静力触探技术规程的公告2020年第101号E水运工程静力触探技术规程为水运工程建设推荐性行业标准，标准代码为JTS2422020.自2021年2月1日起施行，由交通运输部水运局负货管理和解择，其文本可在交通运输部政府网站水路运输建设综合管理信息系统“水运工程行业标准”专栏(SyPorudsybz)佟询和下裁。特此公告。中国交通运部2020年12月24日制定说明随着我

2、国水运工程建设的快速发展，工程地质勘察技术应用也得到较大发展，地质勘察中的静力触探技术因其抗风浪性强、稳定性高、适应性广等特点，在水运工程岩土勘察工作中得到了广泛应用。目前，水运工程行业的静力触探技术尚未出台统标准，相关国家标准中的有关技术要求较为分散且不成体系，对静力触探技术在水运工程建设中的应用指导性不强。鉴于近年来我国水运工程静力触探工作涌现出一批新技术、新工艺和新设备，相关工作积累了丰富的实践经验,为进一步统一水运工程静力触探技术标准，保障工程建设质量安全，交通运输部水运局组织相关单位，在归纳、总结现有国内外水运工程静力触探工作实践经验的基础E经深入调态研究、广泛征求意见、反笈修改完善

3、编制完成水运工程睁力触探技术规程本规程共分7章和2个附录，并附条文说明。主要包括设备和仪器、探头标定、现场测试、数据处理、成果应用等技术内容本规程的主编单位为中交第四航务工程勘察设计院有限公司和东南.大学，参编单位为中交第二航务工程勘察设计院有限公司、广州海洋地质调查局和上海辉固岩土工程技术有限公司。本规程编写人员分工如下：1总则：刘松玉祝刘文2术语和符号：蔡国军杜宇3设符和仪器：刘松玉蔡国军杜宇陈奇赵健4探头标定：蔡国军杜宇麦若绵刘方万佳文5现场测试：祝刘文杜宇陈金吕邦来马秋柱6数据处理：刘松玉蔡国军唐群艳代云彼7成果应用：祝刘文蔡国军杜宇梁文成廖先斌李邦附录A:蔡国军附录B:杜宇本规程于

4、2019年12月17日通过部审，于2020年12月24日发布,自20本年2月1日起施行。本规程由交通运输部水运局负货管理和解锋.各单位在执行过程发现的问题和意见，请及时函告交通运输部水运局（地址：北京市建国门内大街11号，交通运输部水运后技术管理处，邮政编码：1007：和本规程管理组（地址：广东省广州市海珠区前进路161号，中交第四航务工程勘察设计院有限公司，邮政编码：510230）,以便修订时参考。8)8)0)3)35)5)5、.(U(G11(18如(21)1总则(1)2#三m2.1 术语(2)2.2 符号(3)3设备和仪髭(5)3.1 -一般规定(5)3.2 海床式(5)3.3 固定式(6

5、)3.4 井下式35浮动式(6)3.6 祝IJ力;(6)4.1 一般规定.4.2 标定方法.4.3 探头标定结果5现场潮试5.1 一般规定5.2 海床式5.3 固定式.5.4 井下式6.1 原始数据的修正6.2 参数计算6.3 测试成果土的分类与土层划分7.2 土的物理力学指标确定(23)附录孔压力触探探头规格和加工标准(26)酎录B本规程用词说明(27)引用名录(28)附加说明本规程主位、叁Ia单位、主要起草人、主要审查人、总校人员MAa名单(29)条文说明(31)1总贝I1.1.0.1为了在水运工程岩土工程勘察孔乐静力触探测试中做到安全可拈、技术先进、数据准确、评价合理、经济适用，制定本规

6、程.1.0.2本规程适用于水运工程淤泥性土、粘性土、粉土、砂土等水上孔乐济力触探测试。1.0.3孔压循力触探测成应用于跳乏地区经验的水运工程场地时，应与钻探、取样、室内成验等其他岩土工程勘察方法配合使用。1.Q4孔压酶力触探测试除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号21术诏2.1.1 孔压静力触探PiczoconcPenetrationTcst(CPTU)一种上体原位测试技术，测试时将一定规格的孔压解力触探探头以规定的速率匀速贯入土层中，同时量测贯入过程中探头受到的推尖阻力、侧壁摩阻力和孔隙水压力：贯入过程停止时，还可测量孔隙水压力随时间变化的过程值。2.1.2 孔压静

7、力触探探头PiCZoConCprObC由圆锥头、俄|壁摩擦筒、过滤环及应变脚等量测元器件所组成的装置，用于地测锥尖阳力、恻壁摩阻力和孔隙水压力2.1.3 过滤环Fi1.terEwni发于孔压静力触探圆锥头肩部，能将孔隙水压力传递至孔压传感器并维持探头几何形状不变的多孔透水元件.2.1.4 触探孔隙水压力PorCWatCrPrCSSUrCDuringPCnCtratiOn孔压静力触探探头贯入时,土体内部产生的孔煤水压力,包括静水压力和触探超静孔隙水压力“2.1.5 触探超静孔隙水质力ExcessPorcwatcrPressureDuringPenetration触探孔隙水压力中超过静水压力值的水

8、压力.2.1.6 探头右效而枳比ConeAreaRatio园犍头顶柱横翻面积与阴锥头链底横截面积的比值2.1.7 孔压消散减验PorcwaicrPressureDissipationTest孔压睁力触探探头贯入过程中，在某一深度停止贺入并保持探头静止时，板测触探孔隙水压力随时间变化过程的试验。2.1.8 孔压参数比PorcwatcrPressureParameterRatio孔压静力触探测试得到的某一深度处产生.他触探超静孔隙水压力与净惟尖阳力的比值2.1.9 归一化锥尖阻力Norma1.izedConeResistance孔压静力触探测试野到的某一深度处的净锥尖阻力1.j竖向有效应力的比他2

9、1.10 归-化摩阻比Norma1.izedFrictionRatio孔压薛力触探测试得到的某一深度处恻壁摩阻力与净俳尖阻力的比值。2.1.11 上类指数Soi1.BchaviorTypcIndex由归一化他尖眼力和归一化摩阻比所表示的士分类参数.2.1.12 测试载体TestingP1.atform用于水上静力触探测试的作业船舶和平台12.1.13 海床式SadxxdMoaic静力触探测试的贯入系统放置于泥面，并且能够实现连续贯入的测试方法。2.1.14 固定式RxcdP1.atformMode静力触探测试的贯入系统设于水上固定的平台上并实现连续贯入的测试方法。2.1.15 井下式DOWn

10、hO1.CMOdC除力触探测试的贯入系统置于钻孔套管底部，通过套管跟进实现井内间断贯入的测试方法2.1.16 浮动式F1.oatP1.atfonnMode静力触探测试的贯入系统置于设有反力基座的套管或桁架顶部平台上，实现连续贯入的测试方法。2.2符号2.2.1 孔压静力触探参数：B4孔压参数比：E归一化摩阻比R)；f侧壁摩阻力(kPa);I土类指数：q.锥尖阻力(MPa);q.经孔压U2修正的锥尖阻力(MPa);Q.归一化锥尖阻力：Qm一考虑应力水平的归一化锥尖阻力：q0有效锥尖阻力(MR)；qn净徒尖阻力(MPa);R一一摩阻比(%)；tsu孔压消散50%历时(三);t44相应于tu的时间因

11、数：uo静水压力(kPa);u2锥肩位置测试的孔隙水压力(kPa)：u2触探超静孔隙水压力(kPa):u1消散试验t时刻的孔隙水压力(kPa);U消散试验起始时刻的孔隙水压力(kPa);U归一化超孔压比；。总上覆应力(kPa):有效上前应力(kPa)。2.2.2土性参数：C一压缩指数：Ch水平向固结系数(Cm%;D,相对密实度：E一压缩模Si(MPa);I刚度指数：k水平向渗透系数(OHs);K静止侧压力系数：OCR超固结比：S*不同试验条件下土的不排水抗剪强度(kPa);1.1.1 灵敏度：,有效内摩擦角().2.2.3 计算参数：a一探头有效面积比：A.圆锥头顶柱横截面枳(cm)A圆锥头椎

12、底横截面枳(Cm1);KS在额定荷载下探头及仪表的满量程输出(ft：g重力加速度,9.81nVs2;h上层厚度(m):K一标定系数：N1一经5佥圆锥系数：Po参考压力值，10OkRtr探头半径(Cm);,非战性误差：,重爱性误差：6滞后误差；,归零误差；R1.-探杆的倾斜修正系数：d泥面以下引孔底部的深度(m);U2以引孔底部为测试零点的实测孔隙水压力(kPa);q”以引孔底部为测试零点的实测锥尖阻力(kPa).2.2.4 缩略语：UU三轴不固结不排水剪；CU三轴固结不排水剪：c,一一K,固结三轴不排水剪。3设备和仪器1.1.1 一般规定3.1.1 水运工程静力触探测试系统应包括测试载体、贯入

13、系统和量测系统。3.1.2 水运工程群力触探测试载体与贯入系统应根据场地条件和测试要求，可选用海床式、固定式、井下加浮动式静力触探测试方式.3.1.3 水运工程静力触探测试载体，应满足下列要求：(D能安全承载整套贯入系统、量测系统及测试人员，并可持续至测试结束：(2)配置能吊装和回收贯入系统的专门设备。3.1.4 水运工程静力触探贯入系统应满足下列要求：(1)贯入系统满足作业的水深要求：(2)贯入力满足触探设计深度的需要：(3)额定起拔力不小于额定贯入力：(4)贯入和起拨时，施力作用线垂直于机座基潴面，垂直度公差不大于0.5;(5)反力装置提供的反力不小于额定贯入力，且能限制贯入系统移动：(6

14、)测试探杆强度满足贯入深度的受力要求，I1.探杆直径自探头锥底起算的侦Omm长度范围内不大于探头直径。3.1.5 孔压静力触探Si测系统应包括数据采集仪、探头和信号传输电缆，探头的使用和标定应满足下列要求：(1)孔压静力触探探头的过港环安装在圆锥头肩部位置，探头规格与加工标准符合附录A的要求：孔压鄙力触探探头具有测试锥尖阻力、侧壁摩阻力、孑1.m水压力和探头帧角的功能：(3)探头的标定有效期不超过90大：探头使用期间出现测试数据异常时,及时重新标定。3.2海床式3.2.1 海床式静力触探测试方式的测试载体可采用满足作业条件的船舶。3.2.2 海床式静力触探设备的吊装方式应根据水域和测试载体条件

15、选择“3.2.3 海床式贯入系统应满足贯入深度的要求。3.2.4 2.4海床式静力触探设符应符合下列规定3.2.4.1海底支架、配重及驱动系统应满足贯入深度的受力要求。3.2.4.2海床式设备应具有海底支架的倾斜和总贯入力的监测功能，并宜具有触底响应、探头回收到位响应等监测功能。3.24.3测控设备应能控制和监测探杆贯入、停止和回收的过程.3.2.5海床式静力触探设备根据泥面土层条件、测试深度可配置合适的套管。3.3固定式3.3.1 固定式静力触探测试方式的测试效体宜采用自升式固定平台。3.3.2 固定式府力触探测试方式宜采用多层套管。3.3.3 固定式静力触探测试方式可结合钻探引孔，达到贯入

16、深度要求。3.3.4 固定式静力触探测试方式宜由固定平台提供反力34井下式3.4.1 井下式静力触探测状方式的测试载体应采用配置月池且满足作业条件的船舶，并应配置具有波浪补偿功能的钻机设品。3.4.2井下式静力触探设备应满足下列要求：(1)配置能辅助钻孔作业并夹紧钻杆的海底基座：(2)配置集成动力与信号传输的脐带缆及推进缸；(3)能实现钻进和静力触探贯入装置的轴向定位；(4)能实现对静力触探贯入装置和海底基座的控制。3.4.3 井下式静力触探测试方式应能结合钻探引孔，满足贯入深度要求.3.4.4 井下式静力触探测试方式的钻杆及海底基座提供的反力应满足贯入反力的要求。35浮动式3.5.1 浮动式

17、静力触探测试方式的测试载体宜采用满足作业条件的船油。3.5.2 浮动式睁力触探测试方式宜配备多层套管系统.3.5.3 浮动式静力触探测试方式宜配置外套管扶正装置。3.5.4 浮动式静力触探测试方式应能提供足够的反力。3.5.5 浮动式静力触探测试方式可结合钻探引孔，满足贯入深度要求。3.6量测系统3.6.1 孔压睁力触探探头性能应符合下列规定。3.6.1.1 在额定荷载作用下，力传感器精度应符合表3.6.1-1的要求.表3.6.1-1力传幅度误差类5?精度要求误差类型精度要求非税性误差1.OW;S滞后误差1.OFS重更性误差I.W5归军误差1.dW3S3.6.1.2探头绝缘电阻应符合表3.6.

18、1-2的规定*3.6.1-2探头檄电阻绝续电Ia性侵疥标维缘电H1.性侵指标出厂时的绝建电租去200W2MPa水压下61后的第绿电用2200MO现场测出时的葩缘电阴50城)3.6.1.3在满负荷水乐条件下，孔压传感器应变腔的体积变化量不放大于ImnR且体积变化率不应大于0.2%.3.6.1.4传播器温度敏感性能应符合表3.6.1-3的规定。孤AT传融鼠囱康测试卷数性能招标捌试卷软性能指标惜尖用力2.0KPa9孔原水压力W0.06kPr侧壁摩用力o.IIdwc3.6.2 探头应贮存在用需防潮、防振的方用探头箱(盒)内，且应放置于干燥、阴凉场所.饱和后的过滤环应贮存在盛有脱气液体的专用密封容器内，

19、且应使透水元件始终处于饱和状态3.6.3 探头信号传输应采用多芯屏蔽电缆.20C时的电缆绝缘电阻率不应小于20M0k11.电缆的长期允许工作温度应为-20C+60C3.6.4 数据采集仪应满足卜列要求：(1)数据采桀仪电源的额定电压和电流满足工作需要：(2)数据采集仪的非线性度不大于410温度漂移不大于0.6VfC;(3)数据采集仪工作环境温度为-IoC+45C;(4)数据采集仪具有调零复位功能：(5)数据聚集仪的采集频率不小于IHZ3.6.5 深度计应符合卜列规定。3.6.5.1 深度计室程应满足贯入装置的工作方式与行程要求。1.1.1.1 5.2深度计精度应满足1.0FSo3.6.5.3

20、深度计应能修正液压缸回程、夹具打滑等引起的探杆位移。3.6.5.4 深度计应具备调零曳位功能.4探头标定4.1 一般规定4. 1.1探头标定应包括力传感器标定和孔压传感器标定，传感器的公称量程不宜大于探头额定荷载的2倍。5. 1.2力传感器的标定应采用标准测力仪在专用的探头率定架上进行，检测精度不应低于0.3级。6. 1.3孔压传感器的标定应采用专用真空饱和率定器进行标定，共数字压力仪表精度不应低于0.2级.4.2 标定方法4.2.1 探头的标定应采用固定桥压法，并应符合下列规定。4.21.1 固定桥压法标定独立型探头时，测力传感器惟尖阻力、侧壁摩阻力和孔隙水压力应分别进行.4.21.2 2固

21、定桥压法标定减法型探头时，测力传感器锥尖阻力与侧壁摩阻力应同时进行，孔隙水压力应单独进行。4.2.2 探头标定时与工作时的温差不宜大于20C。4.2.3 模拟探头标定时，应连同配套使用的仪湘、电缆一同标定：数字探头可单独标定.4.2.4 锥尖阻力传感器和侧壁摩阻力传感器标定，应符合下列规定。42.41标定测力传感器应在专门的标定装置（图4.2.4）上进行，且该装置应经过计量检测部门标定并确认合格。42.4.2标定设备的框架、探头和标掂测力仪的中心线应求合，且应使荷载通过轴线完全作用在探头上。4.2.43连接孔压岸力触探仪的探头和测量仪表应通电预热IOmin后，记录孔压岸力触探仪的零点输出值42

22、4.4应根据探头的额定荷效确定标定时的最大加载量。标定前,应进行满负荷加荷和卸荷试验不得少于3次，且待触探仪读数归零稳定后，方可允许标定。对新探头,可多次预加荷到额定荷载，以减小传感元件的残余应力42.4.5标定时，加载卸载应沿探头受力轴线方向分级等量进行，分级荷载宜为探头额定荷载的1/10,各标定点宜均匀分布；在各级标定荷载下，待读数稳定后记录相应标准测力仪示值：加载卸载的循环次数不应少于3次，并应记录逐级加、卸载时传感器的应变或电量输出值。I帘.2.4探头标定系统示意图I-活动架上架I2顶帽：下探尢卜活动架I5M:fr百氽/7-仄力环IHffi:6户柄：Kh顶针4.25孔压传感器标定，应

23、符合下列规定.1.1 .5.1孔压传感器标定应在专门的孔压系统真.空饱和器与加压装置上进行。1.2 .5.2孔压静力触探探头应安装在具有校准装置的饱和容器中，在标定结束而不得将探头从容器中取出。1.3 .5.3饱和容器密封抽真空压力宜为-0.IMPh,且保持时间不应少于60min;负压吸入脱气液体后，应维持15min.并保证过港环与孔氏传感涔的连接通道充分饱和，1.4 5.4标定前,与探头和电缆相连接的测殳仪表应调零。1.5 .5.5标定时，应根据探头的额定荷载确定孔杰的标定最大荷载。加载应分级进行，且应采用逐级等量加载；分级荷载在为探头额定荷载值的no1.6 5.6卸载应分级进行，直至卸载至

24、零：在各级标定荷我卜.，待读数柩定后记录相应压力仪示值：每次标定的加卸载循环次数不应少于3次，并应记录逐级加卸载时传感器的应变或电量输出值。4.2.6 传感涔相互干扰检测，应符合下列规定。4. 2.6.1当对探头内某一个传感器标定时，应将其他未标定传感器同时连接至测量仪表。5. 2.6.2记录某一个传感器加卸荷时时其他未加荷传感器的影响.6. 2.6.3传感器相互干扰影响值不应大于其本身测试值的0.3%4.2.7 探头温度漂移检验，应符合下列规定。4.2.7.1 当探头内部未埋设温度补偿装置时，应进行探头的温度漂移校验：当探头内部埋设有温度补偿装苴时，可不进行温度漂移校验4.2.7.2 当进行

25、探头温度漂移检验时，应将探头放入烘箱内，烘箱起始温度宜为25C,以5C为温度增量,逐步加热至45C,并在各级温度下稳定Z1.h4.2.7.3 2.7.3传感器的温度漂移值每IOC不应大于额定荷载下仪表满量程输出值的0.5%4.3探头标定结果4.3. 1标定系数的计算应符合下列规定.4.3.1.1 应分别计算同级荷裁下，各次加载、卸我的平均输出值。4.3.1.2 应根据各级荷载下计兑的平均输出值，点绘荷载与输出值的关系曲线。4.3.1.3 探头的标定系数，可按下式计算：(4.3.1-1)(4.3.1-(*)K=(1.y，一tX1=(x*+7)/22)式中标定系数：n荷载分级数：X第i级荷载下仪表

26、的平均输出值：P：第i级荷载值(kN):A探头的工作面枳(Cm2);XH加荷至第i级荷载时仪表的平均输出值:X卸荷至第i级荷载时仪表的平均输出值。4.3.2探头各项检测误差计算，应符合下列规定。1.1.1 .1应将经过原点的符合公式3.卜1)的直线定为最佳直线。1.1.2 探头的检测误差应采用极差值，探头标定曲线如图4.3,2所示，其误差以满量程输出值的百分数表示。例呦量测结果检出的校准阚氏且性i膜非我性谀龙滞后说空。国图.M2探头标定曲戌及其误差附录A孔压静力触探探头规格和加工标准*.0.i集头挺格1加工Ut他嵌面枳GM)10惟头ftC)601公称I1.径D,(11n35.7直径公整(加nH

27、18.0N1.柱高度MiM)10一面枫Ita0.8过戏环与土接触面枳(m2)=S.6隼擦向公林HfIGm)35.7n(i11n)W.3530.20公移长度1.(i11)133.7长收公超(i(trJf.60,90有代表面积(十)150W#1Mft.e,(im)W5摩擦筒与探头管间距c(inn)3孔氏探头全长(1皿)h*th*1.-*1.N4IJ0探头管H役DNiM)Dr1.1.DzDO.3探头的条件Oi(m)%8D(isn)EM8t*AH(inn)31外形(1)镀面/套筒出现明R变形或多处刻刻，摩擦擦筒动不便,DD,;2酢尖压摘，过渔环与土接触而凹于粉头表面或透水失攻注I有效面积1匕1.AA

28、O,25xD);头与摩擦物间济史、摩擦前与探头管间即O为工作状态下的间距:颔对同一枚探头，D1;讶更雌头的M中,只要出现K中条岫硬换26关于孔压过港环的位置，大量测试结果表明，CPT1.孔压测量的结果与孔压过港环的位置密切相关,很多研究者对此进行了系列的理论和试骏研究。孔压过泄环位置一般有三种：圆锥头表面(由)，圆锥头肩部(U2),侧壁摩擦筒后部(U3)现在国际上普遍采用惟肩位置的孔压(三)进行测试分析。这是由于：一是透水单元不易损坏：二是易于饱和：二是受孔压元件压缩的影响小：四是孔压消散受贯入过程影响小；五是量测的孔压能直接用于修正锥尖阻力。因此，本规程规定孔压过港环设置与国际普遍要求一

29、样，规定在锥肩位置.本规程提到的所有触探孔隙水压力均为Ih3.2海床式3.2.1 海床式静力触探测试方式一般用于水深3m-3O(kn的水域，测试载体首先需要能满足在作业水域内自由安全航行和定位的基本条件。当水深小于IQOnI时一般采用锚固定位方式；当水深大于100m时，一般采用动态定位方式，其次，测试载体上需要配置可以将海床贯入设备起吊并放置至泥面的起吊系统，见图3.2.最后，测试栽体甲板面需要也有足够的空间放置海床式设备的控制系统和动力系统，3.23.3.3由于需要采用多层套管辅助测试,固定式静力触探测试方式的适用水深股小于3011;与海床式静力触探测试方式相比，固定式能够通过钻机引孔，在贯

30、入过程中遇到硬层的情况下可以通过钻探引孔实现多次贯入，其贯入能力往往优于海床式3.4 井下式3.4.3井下式静力触探测试方式结合了钻机引孔，引孔后可在钵井平台下继续静力触探测试（图3.4）。井下式静力触探测试方式的优点是可与钻机配合工作，实现多次贯入，特别是遇到含有大量砾丁土或其他硬层时，一般通过钻机引孔，既保证测试深度又能保护探头不受损坏。与其他方式相比，井下式静力触探测试方式具有更广的场地适用性。一一海三座一一塾床面一加微一腕管一榭K预.探头ISJ.I井下式栉力触探试的设并示意图3.5 浮动式3.5.1 浮动式静力触探测试方式一般有两种形式，一种是桁架连接式,每节桁架上配有固定在桁架上的隔

31、水套管，另一种是套管连接式，每节套管均可导向探杆，不再另安装隔水套管。两种形式都带能坐落于泥面的反力基底座。连接桁架（套管）顶部即为作业平台，其上安装陪抱峥力触探设莅或钻机设备.浮动式峥力触探测试方式的测试我体需要将测试设备运至测试位置，并配冏起吊系统将测试设备在测试位设安全组装，因此多采用大型驳船。3.5.2 浮动式静力触探测试方式的套管尺寸与施工方式见条文说明5.5节。3.5.5 浮动式岸力触探测试方式在贯入过程中遇到硬层时，一般采用钻机引孔进行多次贯入测试（图3.5）。图3.5淬动式静力触探设符加意图3.6 测系统3.6.1 6.1探头的关键部件是传感器。非线性误差是影响探头测试精度的主

32、要因素之一我国规定探头的非线性误差小于满盘程的隔,否则为不合格探头.非线性误差的大小主要与传感器空心柱的材质有关。有些探头加荷时与卸荷时的非线性误差有较大区别，因此，探头的非线性误差要在加荷与卸荷两种情况下进行检验，部需要满足非线性误差的要:求。探头的重灾性误差及归零误差均影响探头的测试精度，其误差大小主要与传感器空心柱的材质、应变片及贴片质证的好坏等有关。这两种误差均需要小于满流程的1$,在检验时排除仪器本身的误差影响，一般是用线性好、归零及重匆性误差小的探头先校核仪器，确认仪器正常后再去检验探头归零误差及重更性误差的大小。探头的绝缘度是指应变片电阻丝及外接引线与探头金属件之间的绝爆电阻。探

33、头出厂时的绝终:电阻需要大于200MQ,探头使用后绝缘电阻衰减是允许的，但不能低于50MQ,绝缘电阻的主要影响因素是探头的密封质贵，密封效果不好，会使探头内部传感罂受潮，从而降低其绝缘电阻：其次是受贴片胶、贴片、外接引线等质量的影响，如片股本身质量差、贴片时胶层太薄、引线本身绝缘不好等。探头的密封质量是影响探头使用寿命的主要因素。在探头的贯入过程中，若探头密封不好，在较大的水压力作用下，土中的水就会进入探头内部，使传感罂受潮甚至被水浸泡，影响传感器的正常工作，甚至损坏探头。孔反应变腔体积改变量ZXV反映土中水进出孔压探头的体枳，AV值过大将不利于对探头周围土体的固结性质做出正确解稀，故将值的上

34、限定为4mm同时规定体积变化率AVZV不大于0.2%。该规定旨在使应变腔尽可能大，让微量的蒸发失水不致于造成明显的测试误差；同时也保证应变腔不可过小，避免孔压变化不明显，以保证孔压测试的灵敏度。3.6.2 探头是灵敏性测量部件，其传感器会受到外部环境的影响。因此探头需要储存在具防潮、防振功能的专用探头箱（盒）中，并存放于干燥、阴凉处。事先饱和的过滤环若暴露在空气中，会出现失水蒸发，造成不饱和，因此本条要求饱和的过流环应贮存于盛有脱气液体的专用密封容器内.以使透水元件始终处于饱和状态。常用的脱气液体包括水、硅油和甘油.3.6.3 静力触探测试过程中，电缆线因暴露在阳光下，其长期工作的温度要高于测

35、试环境温度。基于大致工程收集的温度数据,本条建议将电缆线长期工作温度定为-2or+60C3.6.4 由于孔小静力触探数据量巨大，数据采集仪通常采用自动采集，数据采集仪电源的额定电氏和电流需要满足工作要求。孔压静力触探每孔贯入历时不长，即使存在零点漂移，也易于消除,但若在单孔中进行多点孔压消故试验，则仪器连续工作时间很长，兼之在贯入过程中，不允许做归零检查.故对仪器的零点漂移加以限制。着孔压静力触探试验中出现故障、数据采集软件不响应，需要记录当前深度，退出数据采集软件，然后重新打开数据采集软件，恢复至当前深度后继续庆验进行数据采集.因此.测试数据采集软件要具有调零、笈位功能，异，二是量测时应变片

36、通电发热，三是贯入过程中与土(特别是砂土)摩擦发热，因此，需要采用温度补偿应变片来补偿温度变化对应变量测的影响。好的温度补偿能将零点漂移限制在洞量程的0.05%以内，并能够在标定时定出温度对读数的影响系数，在贯入试验时进行温度修正：现在国外很多CPTU探头中安装测温仪，以此来消除温度的影响。针对温度异常测试，比如环境温度高于45C或齐低于零下1(C,要求厂家提供探头的温度漂移曲线。4.3探头标定结果4.3.5探头的选用取决于场地i也层情况和测试目的。淤泥性土、稍密粉上、松散砂土,探头椎尖阻力和IW壁孽阻力变化幅值较小，因此对探头的灵敏度要求最高，需要选用分辨率最高的I级探头：可塑黏土和中密粉土

37、及中密砂土，对探头的灵敏度要求较布，需要选用【级探头：硬初黏土、密实粉十.及密实砂十,探头锥尖阻力和IW壁摩阻力变化幅值明显，需要选用川级探头用于土层划分和土的工程特性参数确定。5现场测试5.1一般规定5.1.1水运工程群力触探测试方式与场地适应条件见表5.1藏1水运工程静力制同献方式与场地通曲*牍将试方式tt体JiSfI1.*i*(n)M入能力与方式海床式大小驭船3300次性逃坟班人.无法算通理忸能实砂发固定式自升式平白030可多次贯入,可配合拈机;J1.孔井下式大小咬船3300可今次摄入,可配合钻机引孔惇动式大JC驳船0-30可多次艮入，可配合砧机引孔5.1.5.2,5.1.5.3孔压元件

38、的饱和是影响孔压探头孔压测试精度的关健因素。如果孔压探头饱和不充分，孔压通道中存在的气体因其体枳易压缩会导致水压传导过程中形成一个压力缓冲层.压力缓冲层会大幅度衰减孔压探头周困超孔随水压力的急剧变化若根据这种孔隙水压力结果进行土体分层,则会导致分层界线不明显，且划分的分界线滞后于实际的土层分界线；若利用不饱和孔压探头进行孔压消散试验，则其超孔隙水压力峰值偏小，且消散速度偏慢。孔压探头的不饱和程度越高，这种滞后效应越明显。因此，在进行CPTU测试前一定要充分饱和孔压元件。一般采用其空抽吸法饱和孔压元件（图5.1）。采用的脱气液推荐使用具有与孔压元件表面黏着力好、拈滞度合适、排气速度快等优点的甘油

39、硅油等。室内真空抽吸法通常按下列步骤进行：（DIr先把孔压元件放入真空富里，旋紧开关，使各部分喇,关闭进液叫打开真空泵和抽气归，在储液瓶里注满脱气液体;(3)抽气30s之后关闭抽气阀，根据真空表读数是否变化来确定密封的效果：若读数不变化，说明密封良好，否则需重新密封：(4)充分抽气后关闭抽气阀，保持IOmin,若真空度不卜降，打开进液阀，液体被吸进真空空，并没过推启透水石结构，然后关闭进液阀，打开抽气阀维续抽吸，至关闭抽气阀后，真空度依然不下降为止：(5)至此，饱和结束，探头留在我空室里供测试时取出使用.5.1.5.5现场测试前及时检查孔压传感器应变腔是否饱和.加荷、卸荷时,要观测孔压传感器

40、数值变化是否与精密压力表数值变化的幅度相同“若数值变化同步且无时间滞后，则探头饱和.5.1.8现场探头的测试零点一般在探头刚好贯入土层时读取。对于海床式，测试零点为IS5.2测出零点试取示意用1.1.1.1 1静力触探测试的贯入速率对贯入阻力测试结果有明显的影咱，其原因主要是对孔隙水压力和土结构引起变化。因此，现有国内外测试规程一般规定：标准贯入速率为.2mmin,其误差极限为25%.现场CPTU忒验结果表明，锥尖阻力的着贯入速率的增加而减小，而超孔压随着贯入速率的增加而增加，孔压岸力触探测试在此标准贯入速率下，对于砂土等粗粒土(渗透系数kR1.04ms),相当于排水条件下的引入试验：对于黏土

41、等细粒土(渗透系数kq1.-7cms),相当于不排水条件下的贯入试验：对于中等粒径上，如粉十.等，则相当于部分排水条件下的贯入试验.以往的专门试验表明，以1.2mmin标准速率为基准，引入速率每改变1个量级，q.和f值将改变10%左右，而孔氏的改变量将更大。因此，在CPTU试验中，探头引入应匀速，引入速率应为(1.20.3)nVmin5.1.9.3 不得提拔探杆是为了保证探头所处的上体始终处于一定的固结排水应力状态下。若探头提升，孔底将处于负压状态，消散数据将会失真。5.1.9.4 孔压静力触探试验贯入困难的硬层主要包括密实极密实砂层，碎石土层和坚硬黏性土层.5.1.10确定土的原位渗透系数和

42、固结系数是CPTU测试技术的突出优点,而确定软黏土渗透系数和固结系数往往是软土地基工程设计的关键参数，因此为充分发挥CPrU的作用，本条规定在软黏土中孔压静力触探测试Tt做孔压消散试验，以确定软钻土的原位渗透系数和固结系数.5.1.11 h左右.在黏性土中,最长可达数小时之久。为保证孔乐消散试验成果能够用于确定海透系数和固结系数，共终止时间采用孔压消散的程度进行确定，要求固结度至少要达到50%方可.固结度可按照归一化超孔压比U按下式计算：t=-2X100%(5-1)u1.-uu式中U1-时刻的孔压(kPa):u静水压力(kPa);u;开始消散时的初始孔压(kPa)5.1.12 室内模型试物证明

43、30倍探头直径以外的边界条件对测试结果的影响可以忽略,考虑到静力触探测试时探杆倾斜的影响，静力触探测试孔一般至少距其他助探孔25倍孔径，且不小于2m。静力触探测试宜在钻孔前进行，以免钻孔对贯入阻力产生影响，5.2海床式5.2.1 在回收海床机时，由于水底淤泥的掩埋与吸附作用，造成回收所用的拉力大于设备自重，所以规定总起吊力不应小于海底回收时斑大栽荷的1倍。5.2.2 吊放作业时，为防止设备旋转，设备偏移、探杆倾倒和电缆缠绕，通常采用恒拉力卷扬机.5.2.3 海床机的盟.动系统有轮驱式、链式传动式和液压缸传动式三种方式，如图5.3所示，住静力触探测试过程中通过监测邯动系统保证探杆完全锁裳。（八

44、闻(C)图5.3海床式峥力触探设备驱动方式（八）挤JK轮传动式1(b)健式传动大：(c)泄氏虹传动式6数据处理6.1 原始数据的修正6.1.1 导致深度出现误差包括卜列原因：(1)卡瓦作为夹持器，容易出现打滑现软：(2)探孔在开孔时就发生明显偏斜，或在成层土中贯入，土层软硬相差较大，以及硬层中含有大颗稹土时，容易出现触探偏斜.由于国内设备多将深度计固定于触探主机上，常造成记录深度大于实际深度，这时，需要根据操作过程中在记录表中所作的标注，将卡瓦打滑造成的虚贯入从探杆入土的累计长度(深度)中逐段修正扣除，将对应于虚贯入的读数予以剔除“本规程考虑探头测斜装置的使用，对探孔偏斜造成的深度误差修正见

45、示意图6.1。6.1.4 在锥尖后部及摩擦套筒两端的面上作用有水压力，这些水压力会影响锥尖阻力.实测值不能代表土的真正贯入阻力。如图6.2所示。由于孔压探头摩擦筒上部和底部的横截面积差别很小，并且用于测量孔隙水压力U3的透水石饱和难度较大，且容易在贯入砂层时损坏，因此孔压探头仅测量锥肩位置的孔隙水压力力，并仅对锥尖阻力q进行修正.JJ很大程度上受到有效水平应力的影响，然而在当前工程实践中很少做如此考虑，主要原因在于难以预先确定土体的原位水平应力。即便仅仅是采用有效上覆应力进行归一化，也需要了解土体的重度与地下水条件。孔压静力触探参数的解岸应当基于无量纲变量，以利用连续介质力学中的比例法则，因此本规程规定贯入阻力和孔隙水压力归一化应力计算可按式(6.2.2-1.)一式(6.2.7)进行。6.2.8本条基于ROber1.SOn所提出的土分类指数，该分类指数在国际范围内已得到广泛认可。同时，本规程采用Q替代了须。与RobCrtSOn(2009)建议的归一化锥尖阻力Qm相比，Q的主要特点为限制了应力修正系数C、的上限值(即CS1.7)。该方法由I