全流動觸探儀試驗標準

Standardforfull-flowpenetrationtest

（征求意見稿）

前言

目次

1總則.............................................................................1

2術(shù)語和符號...........................................................................2

2.1術(shù)語..........................................................................2

2.2符號..........................................................................2

3基本規(guī)定.............................................................................5

4儀器設(shè)備.............................................................................6

4.1一般規(guī)定........................................................................6

4.2貫入系統(tǒng)........................................................................6

4.3測量系統(tǒng)........................................................................7

5探頭標定.............................................................................9

5.1一般規(guī)定........................................................................9

5.2標定方法........................................................................9

5.3探頭標定結(jié)果...................................................................10

6試驗方法............................................................................12

6.1一般規(guī)定.......................................................................12

6.2試驗準備.......................................................................12

6.3試驗工作.......................................................................13

7數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用......................................................................14

7.1一般規(guī)定.......................................................................14

7.2試驗數(shù)據(jù)處理...................................................................14

7.3分析與應(yīng)用.....................................................................15

本標準用詞說明........................................................................18

引用標準名錄..........................................................................19

附錄A全流動觸探儀探頭規(guī)格..........................................................20

附錄B全流動觸探試驗成果............................................................21

條文說明..............................................................................22

Contents

1GeneralProvisions........................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2TermsandSymbols.........................................................................................................................................3

2.1Terms.....................................................................................................................................................3

2.2Symbols..................................................................................................................................................3

3BasicRequirement..........................................................................................................................................5

4Instrumentandequipment..............................................................................................................................6

4.1Generalrequirement...............................................................................................................................6

4.2Penetratingsystem................................................................................................................................6

4.3Testingsystem.......................................................................................................................................7

5Probecalibration.............................................................................................................................................9

5.1Generalrequirement...............................................................................................................................9

5.2Calibrationmethod................................................................................................................................9

5.3Calibrationresults...............................................................................................................................10

6Testingmethod..............................................................................................................................................12

6.1Generalrequirement.............................................................................................................................12

6.2Testingpreparation..............................................................................................................................12

6.3Testing..................................................................................................................................................13

7Dataprocessingandapplication...................................................................................................................14

7.1Generalrequirement............................................................................................................................14

7.2Testdataprocessing............................................................................................................................14

7.3Analysisansapplication......................................................................................................................15

ExplanationofWorkinginThisStandard.......................................................................................................18

ListofQuotedStandards....................................................................................................................................19

AppendixATypicalprobeforFull-flowpenetrometer...............................................................................20

AppendixBTheresultoffull-flowpenetrationtest....................................................................................21

Addition:ExplanationofProvisions................................................................................................................22

1總則

1.0.1在采用全流動觸探試驗方法時，為了做到安全可靠、技術(shù)先進、數(shù)據(jù)準確、

評價合理，制定本標準。

1.0.2本標準適用于飽和黏性土的全流動觸探試驗。

1.0.3全流動觸探試驗前應(yīng)充分搜集、分析已有資料和助察要求，防止對既有結(jié)

構(gòu)和自然環(huán)境產(chǎn)生破壞，確定全流動觸探儀的適用性,制定切實可行的試驗方案。

1.0.4全流動觸探試驗除應(yīng)符合本標準外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1全流動觸探儀full-flowpenetrometer

一種基于十體完全回流機制，用于測量十面以下一定深度范圍+體內(nèi)端部阻

力的測試儀器。

2.1.2全流動觸探試驗full-flowpenetrationtest

使用全流動觸探儀，以規(guī)定的速度將裝有傳感器的全流動觸探儀探頭壓入土

層，獲取觸探儀貫入阻力隨深度變化的測試過程。

2.1.3探頭有效面積比probearearatio

全流動觸探儀探桿橫截面積與探頭豎向投影面積之比。

2.2符號

Ab----探頭與土體的接觸面積(cm2)；

As-----探桿的橫截面積(cm2)；

AP——探頭的豎向投影面積(cm2)；

D—探頭的直徑(m)；

FS——在額定荷載下儀表的滿量程輸出值；

K——標定系數(shù)；

L----貫入長度Cm)：

m——荷載分級數(shù)；

Nc----承載力系數(shù)；

n——循環(huán)觸探試驗貫入和拔出次數(shù)，〃=0.25,0.75,1.25……；

抵)5——強度降低95%所對應(yīng)的循環(huán)觸探次數(shù)；

口——第i級荷載值(kN)；

2

0m——探頭實測貫入（或拔出）阻力（N）；

佻一探頭所受土體浮力（Pa）；

qc—基于循環(huán)觸探試驗的修正阻力（Pa）；

t7cx.final—多次循環(huán)后土體達到完全重塑狀態(tài)下全流動觸探儀的拔出阻力（Pa）;

^/intact——土體未受到擾動條件下的貫入阻力（Pa）；

“m——探頭實測貫入（或拔出）阻力（Pa）；

qnei——凈貫入阻刀（Pa）；

qo—初次貫入阻力（Pa）；

<7pe.final—多次循環(huán)后土體在完全重塑狀態(tài)下全流動觸探儀的貫入阻力（Pa）;

—土體完全重塑條件下的測量阻力（N）；

依——探頭后推桿作用所需修正阻力（Pa）；

Rh——探桿的傾斜修正系數(shù)：

Suo——原狀土體的不排水抗剪強度（Pa）；

Sujem——土體完全直塑狀態(tài)下的不排水抗剪強度（Pa）；

Si——土體靈敏度；

wo----超靜孔隙水壓力（kPa）；

xo——荷載歸零時儀表的平均不歸零值；

工...——....第i級荷載下傳感器的平均輸出值：

町一加荷至第/級荷載時傳感器的平均輸出值；

<...——………卸荷至第，級荷載時傳感器的平均輸出值；

X：——加荷或卸荷至第，級荷載時傳感器的平均輸出值；

劉——最佳直線上對應(yīng)第，級荷載的儀表輸出值；

△心——重復(fù)加荷（或卸荷）至笫i級荷載時儀表輸出值；

Z——貫入垂直深度（m）；

a----全流動觸探儀與土體間的界面摩擦系數(shù)；

ai—單軸傾斜儀觸探桿軸向與鉛垂線的夾角（°）;

G2、P——雙軸傾斜儀觸探桿在相互垂直的兩個方向上的偏斜角（。）；

——土體靈敏度的倒數(shù)，即1/S,；

3

。——土體累積塑性應(yīng)變；

6——全流動觸探儀經(jīng)過一次貫入或拔出土體發(fā)生的累積塑性應(yīng)變;

G5—土體強度降低95%所對應(yīng)的累積塑性應(yīng)變；

y——土體的有效重度(kN/m3)；

挑—非線性誤差；

a——重復(fù)性誤差;

演——滯后誤差；

加——歸零誤差。

4

3基本規(guī)定

3.0.1全流動觸探儀的貫入系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)場地條件和測試要求，選用相應(yīng)的探測方

式，主要包括海床式、固定式、井下式和浮動式。

3.0.2試驗所采用的儀器設(shè)備應(yīng)符合國家標準，不得使用未經(jīng)標定或超出標定期

限的不合格的儀器設(shè)備。

3.0.3全流動觸探試驗應(yīng)用于缺乏地區(qū)經(jīng)驗的復(fù)雜地層時，應(yīng)與傳統(tǒng)靜力觸探試

驗等原位測試以及室內(nèi)試驗等巖土工程勘察方法配合使用。

5

4儀器設(shè)備

4.1一般規(guī)定

4.1.1全流動觸探試驗系統(tǒng)包括貫入系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，應(yīng)配制安全穩(wěn)定的吊裝和

回收設(shè)備。

4.1.2全流動觸探試驗測試載體，應(yīng)能夠安全承載貫入系統(tǒng)、測量系統(tǒng)及相關(guān)輔

助設(shè)備，并可持續(xù)至試驗結(jié)束。

4.1.3全流動觸探試驗所采用的儀器設(shè)備應(yīng)定期檢驗和標定。

4.1.4對易銹蝕的儀器設(shè)備零部件應(yīng)涂防銹油防尹。

4.2貫入系統(tǒng)

4.2.1全流動觸探試驗的貫入系統(tǒng)應(yīng)包括主機、探桿及反力裝置等。

4.2.2全流動觸探試驗貫入系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：

1貫入系統(tǒng)滿足作業(yè)的水深要求；

2貫入力滿足觸探設(shè)計深度的需要；

3貫入和起拔時，施力作用線垂直于基座基準面，最大偏斜度不超過1%,

垂直度公差不大于0.5。；

4反力裝置所能強供的反力不小于額定貫入阻力，且能起到固定貫入系統(tǒng)

的作用；

5測試探桿強度滿足貫入深度的受力要求，且探桿直徑自探頭底部起算的

40cm長度范圍內(nèi)不大于探頭直徑。

4.2.3主機的技術(shù)性能應(yīng)符合下列規(guī)定：

1應(yīng)能勻速、連續(xù)貫入；

2貫入能力應(yīng)滿足試驗深度的要求，額定起拔力應(yīng)大于額定貫入力的L2倍;

3測控設(shè)備應(yīng)能控制和監(jiān)測探桿貫入、停止和回收的過程。

4.2.4探桿應(yīng)根據(jù)貫入設(shè)備、所用探頭、地層情況及孔深要求確定，并應(yīng)符合下

列規(guī)定：

6

1探桿宜采用45號鋼強度以上的無縫鋼管材，深度超過50m的超深孔宜使

用合金鋼探桿；

2探桿直徑宜在25mm~50mm之間；

3探桿每根長度宜相同，絲肩應(yīng)平整，連接后不得有間隙；

4不得使用有變形、裂紋或損傷的探桿。

4.2.5全流動觸探試驗過程中探桿應(yīng)不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。

4.2.6反力設(shè)施配重及驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)滿足貫入深度的受力要求，具體應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條

件、設(shè)備及探測深度確定。

4.2.7探桿在貫入過程中可采用一次或多次連接的方式。每次加接探桿時，絲扣

不得松動。

4.2.8全流動觸探儀探頭與探桿之間的連接應(yīng)密封，安裝探頭時應(yīng)將橡膠密封圈

壓緊C

4.2.9若全流動觸探儀探孔位置處有障礙物，需清除或避開。

4.3測量系統(tǒng)

4.3.1全流動觸探試驗的測量系統(tǒng)應(yīng)包括探頭、電纜、深度記錄系統(tǒng)及測量儀器

等。

4.3.2全流動觸探儀探頭應(yīng)符合下列規(guī)定：

1T型(T-bar)和球型(Ball)探頭規(guī)格宜根據(jù)試驗條件確定；

2探頭表面粗糙度(Ra)應(yīng)控制在().15pm=().65pm：

3T-bar探頭長徑比(L/D)不應(yīng)小于5.0,巨探頭直徑不小于探桿直徑。

4.3.3全流動觸探儀探頭應(yīng)貯存在具備防震的專用探頭箱內(nèi)，且應(yīng)放置于干燥、

通風、防曬和無化學(xué)物質(zhì)侵蝕的環(huán)境中。

4.3.4試驗前應(yīng)將探頭浸沒在盛水容器中充分飽和，持續(xù)時間不少于2h。

43.5測力傳感器應(yīng)安裝于探頭內(nèi)部或緊鄰探頭的正上方。

4.3.6在額定荷載作用下，探頭測量精度應(yīng)符合表436的要求。

7

表4.3.6力傳感器精度

誤差類型精度要求誤差類型精度要求

非線性誤差<0.5%FS滯后誤差<0.5%FS

重復(fù)性誤差<0.5%FS歸零誤差<0.5%FS

4.3.7探頭信號傳輸應(yīng)采用多芯屏蔽電纜，20c時的電纜絕緣電阻率應(yīng)不小于

20MQ/km,電纜的長期允許T作溫度應(yīng)為-20℃~+60℃。

438探頭出現(xiàn)磨損、凹陷、變形或刻痕等情況時應(yīng)進行及時更換。

4.3.9測試電纜長度應(yīng)充分，需結(jié)合探桿長度進行確定并具有充分余量。

4.3.10數(shù)據(jù)采集儀應(yīng)滿足下列要求：

1電源的額定電壓和電流滿足工作要求；

2非線性度不大于4x10-5,溫度漂移不大于0.6pV/C；

3工作環(huán)境溫度為-10℃~+45℃；

4具有調(diào)零復(fù)位功能；

5采集頻率不小于1Hz。

8

5探頭標定

5.1一般規(guī)定

5.1.1量測荷載的測力計精度應(yīng)得到充分保證，量程應(yīng)與探頭的額定荷載匹配。

5.1.2壓力作用線應(yīng)與探頭中心線重合。

5.1.3探頭的標定有效期應(yīng)不超過6個月（ISO標準），探頭使用期間數(shù)據(jù)出現(xiàn)

異常時，應(yīng)進行重新標定，不得使用未經(jīng)標定合格或超出標定期限的探頭。

5.2標定方法

5.2.1全流動觸探儀探頭標定作業(yè)中，應(yīng)符合以下規(guī)定：

1標定前，與探頭和電纜相連接的測量儀表應(yīng)調(diào)零；

2探頭標定時，應(yīng)連同配套使用的儀器、電纜一同標定；

3應(yīng)根據(jù)探頭和壓力傳感器額定荷載確定標定時的最大加載量。標定前進

行滿負荷加卸載應(yīng)不少于3次，旦待全流動觸探儀測量讀數(shù)歸零后，方允許標

定；

4探頭應(yīng)分級加載和卸載，分級荷載宜為探頭滿載值的1/10；加載和卸載

達到滿量程時，應(yīng)始終保持標定設(shè)備穩(wěn)定；

5在各級標定荷載下，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄相應(yīng)傳感器數(shù)值；每次標定的加

卸載循環(huán)次數(shù)應(yīng)不少于3次，并應(yīng)記錄逐級加卸載時傳感器的應(yīng)變或者電量輸出

值；

6探頭標定環(huán)境溫度與工作時的溫差不宜大于2CTC。

5.2.2對于新探頭，可多次預(yù)加荷到額定最大荷載，以減小傳感器原件的殘余應(yīng)

力。

5.2.3探頭溫度漂移檢驗，應(yīng)將探頭放入烘箱內(nèi)，烘箱起始溫度宜為25。。以

5。（2為溫度增量，逐級加熱至45。。并在各級溫度下穩(wěn)定24h；傳感器的溫度漂

移值每10℃不應(yīng)大于額定荷載下儀表量程輸出值的0.5%。

9

5.3探頭標定結(jié)果

5.3.1標定系數(shù)的計算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1應(yīng)分別計算同級荷載下，各次加載、卸載的平均輸出值；

2應(yīng)根據(jù)各級荷載下計算的平均輸出值，繪制荷載與輸出值的關(guān)系曲線；

3探頭的標定系數(shù)，可按下式計算：

Z(M)

K=上-州-----(5.3.1-1)

江(吊)2

J=1

司=(x：+x；)/2(5.3.1-2)

式中K一標定系數(shù)；

m—荷載分級數(shù)：

工一第，?級荷載下傳感器的平均輸出值；

Pi-第i級荷載值(kN)；

4-探頭的豎向投影面積(cm2)；

町一加荷至第i級荷載時傳感器的平均輸出值；

片一卸荷至第，?級荷載時傳感器的平均輸出值。

5.3.2探頭的非線性誤差可按下式計算：

Xf—XI

c>=———&X100%(5.3.2-1)

1FS

式中挑一非線性誤差；

x;-加荷或卸荷至第，?級荷載時傳感器的平均輸出值；

Xi-最佳直線上對應(yīng)第，級荷載的儀表輸出值；

FS-在額定荷載下儀表的滿量程輸出值。

533探頭的重復(fù)性誤差可按下式計算：

b(端)maxx]0O%(5.3.3-1)

FS

式中dr一重復(fù)性誤差；

△工：一重復(fù)加荷(或卸荷)至第i級荷載時儀表輸出值。

10

534探頭的滯后誤差可按下式計算:

機=!----------^xlOO%(5.3.4-1)

sFS

式中以一滯后誤差。

5.3.5探頭的歸零誤差可按下式計算:

4二區(qū)x[00%

(5.3.5-1)

°FS

式中康—歸零誤差；

A-0—荷載歸零時儀表的平均不歸零值。

11

6試驗方法

6.1一般規(guī)定

6.1.1全流動觸探試驗在陸地條件下宜采用固定式觸探試驗方式的測試載體，水

下環(huán)境應(yīng)根據(jù)水深、風、浪、流、泥面等作業(yè)條件和測試技術(shù)要求合理選擇試驗

方式。

6.1.2全流動觸探試驗的測試點位、高程和深度應(yīng)滿足設(shè)計要求，并應(yīng)符合現(xiàn)行

相關(guān)行業(yè)標準的有關(guān)規(guī)定。

6.1.3全流動觸探試驗現(xiàn)場作業(yè)安全應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《巖土工程勘察安全標

準》(GB/T50585)的相關(guān)規(guī)定。

6.1.4現(xiàn)場試驗前，宜收集下列資料：

1測試作業(yè)區(qū)地形情況；

2測試作業(yè)區(qū)相關(guān)地質(zhì)、水文和氣候資料?；

3測試作業(yè)區(qū)及附近水下或地下通信、輸電、輸油和沉船等障礙物分布情

況。

6.1.5全流動觸探試驗點間距宜不小于勘探點孔經(jīng)的25倍，且應(yīng)不小于1.0m。

6.1.6海床式全流動觸探試驗設(shè)備應(yīng)根據(jù)泥面土層條件、測試深度，配制合適

的套管。

6.2試驗準備

6.2.1應(yīng)檢查探頭性能，核定探頭標定記錄，數(shù)據(jù)采集前數(shù)據(jù)采集儀應(yīng)調(diào)零，測

試數(shù)據(jù)宜自動采集。

6.2.2主機就位后基座應(yīng)調(diào)平并進行水平校準。

6.2.3測試時探頭應(yīng)在空載的情況下調(diào)零，調(diào)零時探頭溫度宜與測試點溫度相同。

6.2.4探頭的測試零點應(yīng)在探頭剛好接觸土層時讀取。

6.2.5測試數(shù)據(jù)沿深度的采集間隔應(yīng)不大于20mm。

626探頭接近泥面后，應(yīng)靜置至穩(wěn)定并不小于lOmin,并采用水深測量法或數(shù)

據(jù)分析方法測量探頭與泥面的距離，設(shè)備的傾斜角度大于允許值時，應(yīng)重新放置。

12

6.3試驗工作

6.3.1全流動觸探儀的貫入速率宜控制在（1.2±0.3）m/min,且應(yīng)能夠保證試驗

過程處于完全不排水條件。

632探頭應(yīng)盡量保持垂直，當觸探深度超過5.0m時，應(yīng)安裝測斜傳感器。

633在通過改變貫入速率測量土體率敏性特征時，需要嚴格做好記錄。

6.3.4開展循環(huán)觸探試驗時，循環(huán)次數(shù)應(yīng)不少于10次，或循環(huán)阻力不再明顯出現(xiàn)

衰減后繼續(xù)循環(huán)貫入和拔出不少于3次。

635T-bar（或Ball）循環(huán)觸探試驗過程中，循環(huán)作用行程范圍應(yīng)不小于0.2m

（0.15m）或3倍探頭直徑，宜采用5倍探頭直徑范圍。

6.3.6探桿拔出時應(yīng)盡量避免發(fā)生轉(zhuǎn)動，以免引起探桿滑落。

6.3.7全流動觸探試驗完成標準應(yīng)根據(jù)測試深度要求和測試設(shè)備安全的相關(guān)規(guī)

定確定。

6.3.8全流動觸探試驗過程中遇下列情況之一時，應(yīng)停止貫入：

1觸探主機達到額定荷載；

2探桿出現(xiàn)明顯彎曲；

3探桿出現(xiàn)明顯傾斜，偏離豎直線角度達到15。；

4反力裝置失效；

5探頭負荷達到額定荷載；

6記錄儀器顯示異常。

6.3.9全流動觸探試驗結(jié)束后，應(yīng)檢查下列事項：

1探頭回收后，應(yīng)檢查探頭各部件是否完好，并應(yīng)及時對探頭進行清理；

2讀取零點讀數(shù)，并將此次零點讀數(shù)與初始零點讀數(shù)進行對比；

3探頭應(yīng)避免陽光直射，每次回收后應(yīng)重新調(diào)零。

13

7數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用

7.1一般規(guī)定

7.1.1全流動觸探試驗結(jié)果應(yīng)記錄工程名稱、孔號、孔深、水深、試驗日期信息。

7.1.2試驗數(shù)據(jù)處理中應(yīng)考慮初始數(shù)據(jù)飄零影響。

7.1.3分析試驗結(jié)果資料時，應(yīng)考慮儀器設(shè)備、試驗條件和操作等對試驗結(jié)果的

影響，剔除異常數(shù)據(jù)。

7.2試驗數(shù)據(jù)處理

7.2.1深度記錄的誤差不應(yīng)大于觸探深度的±1%。當采集到的深度與實際壓入

深度不符合時，應(yīng)以實際壓入深度為基準，進行深度修正。

7.2.2貫入深度可按下列公式進行探頭傾斜度修正：

Z=J：Rg(7.2.2-1)

單軸測斜儀

4=COS/(7.2.2-2)

雙軸測斜儀

22-12

&=(1+tana2+tan/?)(7.2.2-3)

式中Z一貫入垂直深度(m)；

/一貫入長度(m)；

Rh-探桿的傾斜修正系數(shù)；

④-單軸傾斜儀觸探桿軸向與鉛垂線的夾角(。)：

磔、A一雙軸傾斜儀觸探桿在相互垂直的兩個方向上的偏斜角(。)。

7.2.3凈貫入阻力(他。考慮探頭后方推桿和土體浮力的影響，可按下式進行修

正：

/或=-%一4(7.2.3-1)

14

式中0m-探頭實測貫入（或拔出）阻力（N）；

佻~探頭所受土體浮力（Pa）；

q$~探頭后推桿作用所需修正阻力（Pa）。

7.2.4考慮推桿作用的修正阻力（依）宜按下式計算：

A

以=+〃0（1一4））］Y（7.2.4-1）

式中6。一試驗深度下的土體總應(yīng)力（Pa）；

//o-全流動觸探儀和推桿連接處的孔隙水壓力（Pa）；

wo—壓力傳感器的有效面積比（0.6~1.0）；

2

4一全流動觸深儀推桿的橫截面積（cm）o

7.2.5全流動觸探試驗過程中所受土體的浮力（仆）可按下式計算：

4=/4/。（7.2.5-1）

式中4—探頭與土體的接觸面積（cm2）；

D一探頭的直徑（cm）o

7.2.6在開展循環(huán)觸探試驗時，總的修正阻力（依）可表示為：

4c=（（Zpe,r.nal-^cx.final）Z2（7.2.6-1）

式中，＜7pe.f.nal,或xfmal分別為多次循環(huán)試驗后土體在完全重塑狀態(tài)下的T-bar貫入

和拔出阻力（Pa）o

7.3分析與應(yīng)用

7.3.1上體的不排水抗剪強度應(yīng)按下式確定：

_夕ncl

五一N（73.1-1）

C

式中0網(wǎng)一全流動觸探儀凈貫入阻力（Pa）；

Nc~為承載力系數(shù)，現(xiàn)場試驗中T-barHBall的承載力系數(shù)通常取10.5

和13.0o

15

7.3.2土體靈敏度（S）按下式進行確定:

S=^~（7.3.2-1）

u?nem

式中Suo—原狀土體的不排水抗剪強度（Pa）；

5u.rcm-土體完全重塑狀態(tài)下的不排水抗剪強度（Pa）o

733原狀土體不排水抗剪強度（suo）按下式進行確定：

s此二鬻（733-1）

式中^intact-土體未受到擾動條件下的貫入阻力（N）。

7.3.4完全重塑狀態(tài)下土體的不排水抗剪強度（5u,cm）按下式進行確定：

q—gRIB

(7.3.4-1)

c,rcm

式中-土體完全重塑條件下的測量阻力（N）；

Mem—土體重塑狀態(tài)下T-bar和Ball的承載力系數(shù)。

7.3.5在土體大變形應(yīng)變軟化特性測量中，可采用以下應(yīng)變軟化模型：

=［想m+（l-想m）"3］河uSO（7.3.5-1）

式中4—土體當前發(fā)生的累積塑性應(yīng)變；

<95—強度降低95%時對應(yīng)土體發(fā)生的累積塑性應(yīng)變；

力rem—土體靈敏度（St）的倒數(shù)。

7.3.6土體強度降低95%時對應(yīng)土體發(fā)生的累積塑性應(yīng)變。95按照下式進行計算:

備5=2乂5務(wù)（7.3.6-1）

式中第一全流動觸探儀每貫入或拔出一次所產(chǎn)生的土體塑性剪應(yīng)變值；

岫5—強度降低95%所對應(yīng)的循環(huán)觸探次數(shù)。

7.3.7全流動觸探儀單次貫入/拔出所引起的土體塑性應(yīng)變（晶）宜按式（7.3.7-

1）和（737-2）獲得。

16

對于T型全流動觸探儀（T-bar）：

品T4r=0,831og（SJ+3.09（7.3.7-1）

對于球型全流動觸探儀（Ball）：

金間=LUog（S）+2.62（73.7-2）

式中St-土體的靈敏度。

7.3.8依據(jù)貫入阻力（依）-貫入深度（z）曲線線形特征進行分層時，宜結(jié)合鉆

孔資料和當?shù)亟?jīng)驗確定，在區(qū)域地質(zhì)資料和工程經(jīng)驗豐富的地區(qū)也可直接應(yīng)用。

線形相同時，同一層的貫入阻力值應(yīng)相近，單個突出的尖峰值可不進行分層。

7.3.9試驗結(jié)束后，應(yīng)在采集到的實測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，按本標準7.2節(jié)規(guī)定的方法進

行修正和處理，應(yīng)做到數(shù)據(jù)真實、參數(shù)計算準確、圖表清晰，滿足設(shè)計需求C

7.3.10在整理試驗報告時，應(yīng)繪制各種形式的曲線和圖表，如附錄B所示。

17

用詞說明

為便于在執(zhí)行本試驗標準條款時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明

如下:

1表示很嚴格，非這樣做不可的用詞；

正面詞采用“必須”：反面詞采用W嚴禁”：

2表示嚴格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞；

正面詞采用“應(yīng)”；反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”；

3表示允許稍有選擇，在條件許可時首先這樣做的用詞；

正面詞采用“宜”；反面詞采用“不宜”；

4表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞，采用“可”。

18

引用標準名錄

《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021

《巖土工程勘察安全標準》GB/T50585

《土工試驗儀器觸探儀》GB/T12745

《水運「程靜力觸探技術(shù)規(guī)程》JTS/T242

國際石油和天然氣工業(yè)標準《Petroleumandnaturalgasindustries-Specific

requirementsforoffshorestructures-Part8:Marinesoilinvestigations^IS019901-8

19

附錄A全流動觸探儀探頭規(guī)格

表A.0.1常用全流動觸探儀探頭規(guī)格

探頭類型原位試驗室內(nèi)試驗探桿直徑

直徑(。)：40.0mm直徑(。)：>5.0mm

T-bar

長度(￡)：250.0mm長度(L)：225.0mm

Ball直徑(0：113.0mm直徑(D)：27.0mm〈人/7

注：1.Ap全流動觸探儀探頭的豎向投影面積，即T-bar：Af=LD；Ball：/=立力4；

2.試驗中全流動觸探儀探頭尺寸應(yīng)綜合考慮測試土體強度大小、模型尺寸和力學(xué)傳感器量程等

進行選擇。

<40<40<42.7

守1

II

3

￡=250。=113

(a)T-bar(b)Ball

圖A.0.1典型全流動觸探儀探頭結(jié)構(gòu)示意圖

20

附錄B全流動觸探試驗成果

表B.0.1全流動觸探結(jié)果

工程名稱：孔號：孔深：探頭編號：

孔口高程：地下水位：試驗日期：圖例：P.

層底深度比貫入阻力孔深

土層號土名曲線圖(A)

H(m)P、(kPa)h(m)

1黏土1.01.70100.511.52

2

\

3

4

2.5

5

6

75

8

97.5

10

11L■

10

12

13

1412.5

15

1615

17

1817.5

19

20\

???20

現(xiàn)場試驗：檢查：試驗負責人:

21

中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準

全流動觸探儀試驗標準

Standardforfull-flowpenetrationtest

（征求意見稿）

T/CECS***-20XX

條文說明

22

目次

1總則...................................................................24

3基本規(guī)定...................................................................26

4儀器設(shè)備...................................................................27

4.2貫入系統(tǒng)............................................................27

4.3測量系統(tǒng)............................................................27

5探頭標定...................................................................29

5.3探頭標定結(jié)果........................................................29

6試驗方法...................................................................30

6.1一般規(guī)定.............................................................30

63試驗工作.............................................................30

7數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用............................................................31

7.1一般規(guī)定.............................................................31

7.2試驗數(shù)據(jù)處理........................................................31

7.3分析與應(yīng)用..........................................................33

23

1總則

1.0.1全流動觸探試驗方法（FullFlowPenetrationTest,FFPT）主要適用于泡和

軟黏土不排水強度特性沿深度方向的連續(xù)測量。全流動觸探試驗是在靜力觸探試

驗（CPT）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，將靜力觸探儀的圓錐形探頭替換成圓盤形（Plate）、

T形（T-har）或球形（Rall）等探頭，使觸探過程中十體完全繞過探頭而形成穩(wěn)

定的全流動機制。全流動觸探試驗方法于1991年首次由西澳大利亞大學(xué)提出并

應(yīng)用于離心機模型試驗中飽和軟黏土的不排水抗剪強度測量，并于1996年在澳

大利亞水域進行了海底測試。

相較于CPT,全流動觸探試驗在飽和軟黏土力學(xué)特性評價方面，主要存在以

下幾點技術(shù)優(yōu)勢：（1）全流動觸探儀探頭和探桿截面積相差較大（探桿截面積

人與探頭截面積4之比一般為（）.1）,測量精度相對較高，很大程度上降低了試

驗中探頭上覆應(yīng)力對試驗結(jié)果的影響。尤其對于復(fù)雜的深海環(huán)境，全流動觸探儀

可以顯著降低水深（孔壓）對試驗結(jié)果的影響，能夠更加準確獲得軟黏土不排水

抗剪強度隨深度的變化規(guī)律；（2）基于土體全流動機理，探頭實測貫入阻力受

土體剛度和應(yīng)力各向異性的影響相對較?。唬?）基于土體全流動機理，探頭阻

力具有明確的理論解；（4）基于全流動觸探儀的多次循環(huán)貫入和拔出試驗，可

以獲得上體的應(yīng)變軟化特性、重塑強度和靈敏度。

目前T-bar和Ball應(yīng)用較為廣泛，已在美國馬薩諸塞州的Amherst地區(qū)、西

澳大利亞Burswood地區(qū)、加拿大安大略省的Gloucester和魁北克省的Louiseville

地區(qū)、挪威Ons0y地區(qū)、韓國釜山西側(cè)那東河三角洲地區(qū)以及我國南海北部陸坡

區(qū)域、福建工業(yè)化研發(fā)生產(chǎn)基地項目和太湖隧道工程等工程現(xiàn)場獲得應(yīng)用，逐漸

成為原位巖土勘察和室內(nèi)模型試驗的關(guān)鍵工具之一。

1.0.2參考《巖土工程勘察規(guī)范》31350U21,全流動觸探儀主要適用于飽和粉質(zhì)

黏土和黏土不排水抗剪強度的測量，試驗中土體的排水條件宜通過下式判別：

V=—（1.0.2-1）

%

式中u一貫入速率，mm/min；

D-全流動觸探儀探頭直徑，mm；

24

ch一水平固結(jié)系數(shù)，mm2/min。

V>10.0可作為全流動觸探試驗過程中不排水條件的判據(jù)。

參考規(guī)范ISO19901-8,全流動觸探試驗的土體強度測量值一般不大于50kPao

原位海床土體強度一般與所處應(yīng)力狀態(tài)相關(guān)，鑒于Su/。、在().23?1.()之間，土體

浮容重一般為6kN/nf左右，則全流動觸探儀的最大適用深度范圍約為8.3m?

36.2m。具體適用范圍需結(jié)合工程現(xiàn)場條件進行確定。

25

3基本規(guī)定

3.0.1探測方式的選取參見《水運工程靜力觸探技術(shù)規(guī)程》JTS/T242。貫入系統(tǒng)

的選取參見《水運工程靜力觸探技術(shù)規(guī)程》JTS/T242,主要包括：海床式、固定

式、井下式和浮動式四種類型，實際工程中應(yīng)選擇合適的貫入系統(tǒng)類型，并需要

注意所選貫入系統(tǒng)的適用范圍和條件c

3.0.3巖土體具有區(qū)域性和變異性等特點?，F(xiàn)有設(shè)計和計算方法主要基于鉆探取

樣獲得室內(nèi)土工試驗參數(shù)，故將全流動觸探試驗應(yīng)用于工程設(shè)計時，需要與其他

試驗方法（如靜力觸探試驗和十字板剪切試驗）配合使用。

26

4儀器設(shè)備

4.2貫入系統(tǒng)

4.2.2主機安裝中應(yīng)重視主機水平調(diào)整工作，應(yīng)控制貫入時的垂直度，否則易導(dǎo)

致探桿傾斜，進而導(dǎo)致測量深度不準甚至引起斷桿事故。參考《巖土工程勘察規(guī)

范》GB50021,動力觸探試驗探桿最大偏斜度不超過2%?！端\工程靜力觸探技

術(shù)規(guī)程》JTS/T242要求探桿垂直度公差不大于0.5°。

4.2.3參考《土工試驗儀器觸探儀》GB/T12745,額定起拔力應(yīng)大于額定貫入力

的1.2倍。

4.2.4參考《靜力觸探試驗規(guī)程》YS/T5223,目前國內(nèi)使用較多的直徑為36mm

和40mm的探桿，深度超過30m宜選用較大直徑的探桿，深度超過50m,宜

采用合金鋼探桿。探桿長度與觸探方式選取有關(guān)，井下式觸探一般不需長探桿。

在全流動觸探儀要入過程中應(yīng)尤其注意前5.0m探桿的垂直度，否則易造成

探孔傾斜，影響試驗精度。應(yīng)盡量采用高強度管材，若探桿出現(xiàn)斷裂，更換過程

可能影響工程進度，若探桿、探頭、電纜等掉入孔內(nèi)，將會造成重大經(jīng)濟損失。

4.2.9若全流動觸探儀探孔位置處有障礙物，需清除或避開，否則探頭無法穿過,

甚至會發(fā)生壓壞、開孔偏斜等問題。

4.3測量系統(tǒng)

4.3.2探頭結(jié)構(gòu)尺寸不具體參考附錄A進行選取。

4.3.6參考《水運工程靜力觸探技術(shù)規(guī)程》JTS/T242。探頭的檢測誤差值采用極

差值，各類誤差標定曲線如圖4.3.6所示。