使用静力触探试验(CPT)进行土类型分析

6月前浏览818

1. 引言

静力触探试验(CPT)是尾矿库工程最有效的现场测试手段【静力触探试验(CPT)的现场测试参数及其解释】，最主要的用途是进行地层划分和液化分析，Plaxis能够使用CPT建立数值模型【Plaxis输入CPT数据时的注意事项】，尽管这种方法目前还存在一些缺陷，但这是一个非常有前途的尝试。

本文着重讨论了当前项目使用CPT进行液化分析时的思路以及一些折中考虑，主要包括地层和CPT数据输入。

2. 地层选择

任何工程分析和设计都需要作出一些折中考虑，尤其是岩土工程，地层厚度和岩土性质的变异性导致我们不能对研究对象的每一个位置作出评估，即使对每一个勘察剖面逐个分析也不现实，必须从中选择出具有代表性的剖面，为了与稳定性分析相对应，液化分析使用的地层剖面采用了稳定性分析模型的地层【尾矿坝稳定性计算剖面的选择】，如下图所示。

由于初期坝不在考虑范围之内，因此共有6个材料层，每层厚度如下图所示。

3. CPT数据

标准的CPT现场测试参数包括4列：

(1) 探测深度，通常的测量间距为0.05m;

(2) 圆锥阻力(Cone Resistance)，或称端阻力qc(MPa)，qc是作用在圆锥上的力Qc与圆锥投影面积Ac的比值，即qc = Qc / Ac;

(3) 摩擦阻力(Sleeve friction resistance)fs(kPa)，fs是作用在摩擦套管上的力Fs与其表面积As的比值，即fs= Fs / As;

(4) 动态孔隙压力(Pore pressure) u2, u2是测量的孔隙压力，用来对qc进行修正：

qt = qc + u2(1- a)

其中，

qt为修正的端阻力(Corrected cone resistance);

a为试验室标定的净面积比，典型的值为0.7~0.85，对于砂性土，a=1, 因此qt=qc

CPT测试的最大优点是可以提供连续的土层剖面，由于它是在无扰动的自然土条件下获取的，因而能够显示出土性质的详细变化。然而，当把CPT数据按照标准贯入试验(SPT)的方法进行统计分析(最大值，最小值，平均值)时，严重消弱了CPT的优点【关于静力触探试验(CPT)】。目前使用的策略是对每一层土均使用统计出来的平均值。