《全流觸探儀測試規(guī)程》

ICS號

中國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHTSXXXXX-XXXX

代替的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編號

全流觸探儀測試規(guī)程

Standardforfull-flowpenetrationtest

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中國公路學(xué)會發(fā)布

1

1總則

1.0.1為提高軟土勘查技術(shù)水平，滿足全流觸探技術(shù)應(yīng)用需要，制定本規(guī)程。

條文說明

在巖土工程勘察中，全流觸探儀適用于軟土/超軟土的力學(xué)特性勘察測量，與傳統(tǒng)靜力

觸探（CPT）試驗相比，具有以下技術(shù)優(yōu)勢：（1）全流觸探儀探頭和探桿間截面積相差較

大（探桿截面積As與探頭截面積Ap之比一般為0.1），測量精度相對較高；（2）很大程度

上規(guī)避了試驗中上覆應(yīng)力對試驗結(jié)果的影響；（3）基于土體全流機(jī)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?）具有明確的理論解，能夠解釋探頭周圍

土體的破壞機(jī)理；（5）通過多次循環(huán)貫入和拔出試驗，可以獲得土體的重塑強(qiáng)度和靈敏度。

基于循環(huán)阻力衰減規(guī)律，還可以獲得原狀及重塑土體強(qiáng)度。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于江河湖海等水底飽和軟土、黏性土及沿海灘涂超軟土的全流觸探測

試。

條文說明

全流觸探儀目前主要應(yīng)用于飽和軟黏土和黏質(zhì)粉土的不排水抗剪強(qiáng)度的測量。參考規(guī)范

《Petroleumandnaturalgasindustries-Specificrequirementsforoffshorestructures》(ISO

19901-8:2014)，建議全流觸探試驗的土體強(qiáng)度測量值不大于50kPa。

1.0.3全流觸探試驗應(yīng)用于缺乏地區(qū)經(jīng)驗的復(fù)雜地層時，應(yīng)與傳統(tǒng)靜力觸探試驗和原位

取樣室內(nèi)試驗等其他巖土工程勘察方法配合使用。

條文說明

巖土體具有區(qū)域性和變異性的特點(diǎn)。現(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)進(jìn)行，故將全流觸探試驗應(yīng)用于工程設(shè)計時，需積累經(jīng)驗，或者與其他（如靜力

觸探試驗和十字板剪切試驗）試驗方法配合使用。

1.0.4全流觸探試驗除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合有關(guān)法律、法規(guī)及國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、

規(guī)范的規(guī)定。

7

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1全流觸探試驗full-flowpenetrationtest

一種以完全回流機(jī)制為測量機(jī)理的土體原位測試技術(shù)，測試時將一定規(guī)格的全流觸探探

頭以規(guī)定的速度貫入土層中，同時測量貫入過程中探頭受到的端部阻力。

2.1.2全流觸探儀full-flowpenetrometer

以完全繞流機(jī)制為測量機(jī)理，能夠?qū)⒁欢ㄒ?guī)格的觸探儀探頭（典型代表為T-bar和Ball）

勻速地垂直壓入土層，按其受到的阻力的大小測定土層力學(xué)性能的土工試驗儀器。

2.1.3探桿penetrationrod

與探頭相連接的剛性金屬圓柱桿。

2.1.4量測儀器measuringandrecordinginstrument

進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄并存儲貫入阻力等參數(shù)的測量裝置。

2.1.5觸探主機(jī)mainframeofpenetrometer

以恒定速率來推進(jìn)觸探儀探頭，使之貫入土層的加荷裝置。

2.1.6反力裝置reversedforcedevice

能承受與觸探主機(jī)相匹配的反力的裝置。

2.1.7探頭有效面積比probearearatio

觸探儀探桿橫截面積與探頭豎直投影面積之比。

2.2符號

2

Ab——全流觸探儀探頭浸入土體的有效面積（m）；

2

As——全流觸探儀探桿的橫截面積（m）；

2

Ap——全流觸探儀探頭的豎向投影面積（m）；

a——全流觸探儀探頭的豎向投影面積（m2）；

8

D——測壓元件面積比（m）；

FS——在額定荷載下，探頭及儀表的滿量程輸出值；

K——標(biāo)定系數(shù)；

L——全流觸探儀探頭的長度（m）；

l——貫入長度（m）；

Lc——電纜長度（m）；

Li——每節(jié)探桿長度（m）；

m——荷載分級數(shù)；

n——靈敏度計算系數(shù)；

N——探桿根數(shù)；

Nc——承載力系數(shù)；

Nc,Ball——Ball的承載力系數(shù)；

Nc,T-bar——T-bar的承載力系數(shù)；

Nrem——重塑承載力系數(shù)

Nrem,Ball——Ball的重塑承載力系數(shù)；

Nrem,T-bar——T-bar的重塑承載力系數(shù)；

pi——第i級荷載值（kN）；

Qm——測力傳感器測得的貫入力（kN）；

qnet-Ball——球形全流觸探儀的凈貫入阻力（kPa）；

qnet-Tbar——T形全流觸探儀的凈貫入阻力（kPa）；

qin——初始凈貫入阻力(土體未受到擾動條件下的凈貫入阻力)（kPa）；

qext——初始凈抽提阻力（kPa）

qm——探頭實測貫入阻力（kPa）；

qrem——土體完全重塑條件下的貫入阻力（kPa）；

9

Ra——全流觸探儀探頭表面粗糙度（μm）；

Rh——探桿的傾斜修正系數(shù)；

su0——原狀土體的不排水抗剪強(qiáng)度（kPa）；

sur——土體的重塑不排水抗剪強(qiáng)度（kPa）；

St——土體靈敏度；

u0——靜孔隙水壓力（kPa）；

卸荷歸零時儀表的平均不歸零值；

x0——

最佳直線上對應(yīng)第級荷載的儀表輸出值；

xi——i

第級荷載下傳感器的平均輸出值；

xi——i

加荷至第級荷載時傳感器的平均輸出值；

xi——i

-卸荷至第級荷載時傳感器的平均輸出值；

xi——i

x——儀表的最小分度值；

重復(fù)加荷（或卸荷）至第級荷載時儀表輸出值的極差；

xi——i

某深度的測試值；

xd——d

以測試零點(diǎn)為基準(zhǔn)的某深度的測試值；

xd——d

測試零點(diǎn)的測試值；

xd——

起始感量；

Y0——

Z——貫入垂直深度（m）；

α——全流觸探儀與土體間的界面摩擦系數(shù)；

α1——單軸傾斜儀觸探桿軸向與鉛垂線的夾角（°）；

α2，β——雙軸傾斜儀觸探桿在相互垂直的兩個方向上的偏斜角（°）；

重復(fù)性誤差；

r——

滯后誤差；

h——

歸零誤差；

0——

10

v0——總的豎向上覆土應(yīng)力（kPa）；

11

3基本規(guī)定

3.0.1全流觸探測試系統(tǒng)應(yīng)包括觸探儀探頭、測試載體、貫入系統(tǒng)、回收系統(tǒng)和量測系

統(tǒng)。

3.0.2全流觸探儀的貫入系統(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，包括

海床式、固定式、井下式和浮動式。

3.0.3試驗所采用的儀器設(shè)備應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的合格產(chǎn)品，不得使用未經(jīng)標(biāo)定或超出標(biāo)

定期限的探頭。

12

4儀器設(shè)備

4.1一般規(guī)定

4.1.1全流觸探測試系統(tǒng)應(yīng)包括觸探儀探頭、測試載體、貫入系統(tǒng)、回收系統(tǒng)和量測系

統(tǒng)。

4.1.2全流觸探測試載體與貫入系統(tǒng)可根據(jù)場地條件和測試要求選擇海床式、固定式、

井下式或浮動式觸探測試方式。

4.1.3全流觸探測試載體，應(yīng)滿足以下要求：

1能安全承載整套貫入系統(tǒng)、量測系統(tǒng)及測試人員，并可持續(xù)至測試結(jié)束；

2配置能吊裝和回收貫入系統(tǒng)的專門設(shè)備。

條文說明

全流觸探測試場地與常規(guī)陸地測試不同，多為水上場地，因此需要特殊載體將設(shè)備運(yùn)抵

測試地點(diǎn)，并能在測試過程中在測試地點(diǎn)停駐，承載測試系統(tǒng)及操作人員開展試驗；在試驗

完成后可將設(shè)備回收，并將測試設(shè)備及人員運(yùn)回指定場所。目前我國全流觸探試驗多采用大

型船舶、自升式平臺等作為載體開展測試工作。

4.1.4全流觸探貫入系統(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額定起拔力不小于額定貫入力；

4貫入和起拔時，施力作用線垂直于機(jī)座基準(zhǔn)面，垂直度公差不大于0.5°；

5反力裝置提供的反力不小于額定貫入力，且能限制貫入系統(tǒng)移動；

6測試探桿強(qiáng)度滿足貫入深度的受力要求，且探桿直徑自探頭錐底起算的400mm長

度范圍內(nèi)不大于探頭直徑；

7探頭貫入應(yīng)勻速，貫入速率應(yīng)為（1.2±0.3）m/min。

條文說明

影響貫入深度的因素很多，有地層情況、探頭尺寸，是否配置套管等。規(guī)定貫入系統(tǒng)的

額定起拔力不小于額定貫入力是為了保證測試結(jié)束后順利起拔探桿。

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規(guī)定測試過程中施力作用線與機(jī)座基準(zhǔn)面的垂直度是為了控制測試過程中探桿與施力

作用線的垂直偏差，以減小探桿的彎曲和探頭的傾斜。

4.1.5全流觸探量測系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集儀、探頭和信號傳輸電纜，探頭的使用和標(biāo)定

應(yīng)滿足下列要求：

1全流觸探探頭具有測試貫入阻力和探頭傾角的功能；

2探頭的標(biāo)定有效期不超過180天；當(dāng)探頭使用期間出現(xiàn)測試數(shù)據(jù)異常時，應(yīng)及時重

新標(biāo)定。

4.1.6測力傳感器應(yīng)安裝于探頭內(nèi)部或緊鄰探頭的正上方。

4.1.7探頭與探桿之間的連接應(yīng)加裝密封裝置，安裝探頭時應(yīng)將橡膠密封圈壓緊。

4.1.8探頭在實驗中出現(xiàn)磨損、凹陷、變形或刻痕等情況時應(yīng)進(jìn)行及時更換。

4.2探頭類型及規(guī)格

4.2.1典型T形（T-bar）和球形（Ball）探頭，規(guī)格應(yīng)符合表4.2.1的規(guī)定，結(jié)構(gòu)示意

圖如圖4.2.1所示；

表4.2.1常用全流觸探儀探頭規(guī)格

探頭類型推薦尺寸（mm）探桿直徑

直徑（D）：40mm；

T形（T-bar）≤D

長度（L）：250mm

球形（Ball）直徑（D）：113mm≤As/7

≤40≤42.7

=40

D

L=250D=113

（a）T形（T-bar）（b）球形（Ball）

圖4.2.1典型全流觸探儀探頭結(jié)構(gòu)示意圖

14

4.2.2探頭表面粗糙度（Ra）應(yīng)控制在0.4μm±0.25μm；

4.2.3T-bar探頭長徑比（L/D）不應(yīng)小于5.0，且探頭直徑不小于探桿直徑。

條文說明

海洋巖土工程勘察原位試驗中T形探頭（T-bar）尺寸一般為直徑（D）40mm，長度（L）

為250mm：球形探頭（Ball）的直徑為56.4mm~113mm。針對室內(nèi)模型試驗或離心機(jī)試驗，

T-bar最小直徑可按5mm進(jìn)行設(shè)定，但需保證長徑比（L/D）不小于5。

2

Ap全流觸探儀探頭的豎向投影面積，即T-bar：Ap=LD；Ball：Ap=πD/4。探桿直徑

建議值不大于Ap/7。

探頭粗糙度（Ra）應(yīng)經(jīng)過噴砂工藝達(dá)到規(guī)定范圍，以保證測試結(jié)果統(tǒng)一性。

4.3貫入系統(tǒng)

4.3.1海床式

1海床式全流觸探測試方式的測試載體可采用滿足作業(yè)條件的船舶。

條文說明

海床式全流觸探測試方式一般用于水深3m~300m的水域，測試載體首先需要能滿足在

作業(yè)水域內(nèi)自由安全航行和定位的基本條件。當(dāng)水深小于100m時一般采用錨固定位方式；

當(dāng)水深大于100m時，一般采用動態(tài)定位方式。其次，測試載體上需要配置可以將海床貫入

設(shè)備起吊并放置至泥面的起吊系統(tǒng)，見圖4.3.1-1，測試載體甲板面需要留有足夠的空間放置

海床式設(shè)備的控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)。

15

圖4.3.1-1海床式測試設(shè)備示意圖

2海床式全流觸探設(shè)備的吊裝方式應(yīng)根據(jù)水域和測試載體條件選擇。

條文說明

海床式設(shè)備的起吊方式主要有三種，如圖4.3.1-2所示，第一種是在船體側(cè)面采用吊機(jī)起

吊；第二種是采用A型吊架在船尾起吊；第三種是采用鉆井支架在船體中部的大型月池起吊。

需要根據(jù)水域和測試載體條件選取。

16

圖4.3.1-2海床式全流觸探設(shè)備起吊方式示意圖：

(a)側(cè)面吊機(jī)起吊方式；(b)主型吊架起吊方式；(c)鉆井支架安裝方式

3海床式貫入系統(tǒng)應(yīng)滿足貫入深度的要求。

條文說明

由于海床式全流觸探測試方式是將貫入系統(tǒng)吊至泥面進(jìn)行測試，其貫入反力由海床基座

自重提供，因此，要根據(jù)已有地質(zhì)資料大致判斷所需貫入系統(tǒng)的輕重類型。海床式貫入系統(tǒng)

類型根據(jù)自重一般分為輕型和重型兩種，輕型設(shè)備重量一般為lt~2t，采用柔性探桿，貫人深

度5m~l5m；重型設(shè)備重量一般為5t~28t，采用剛性探桿，貫入深度一般為20m~60m，最

深可達(dá)80m。

4海床式全流觸探設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）海底支架、配重及驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)滿足貫入深度的受力要求；

2）海床式設(shè)備應(yīng)具有海底支架的傾斜和總貫入力的監(jiān)測功能，并宜具有觸底響應(yīng)、

探頭回收到位響應(yīng)等監(jiān)測功能；

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。

條文說明

海床式全流觸探設(shè)備的關(guān)鍵部分是海床機(jī)，主要包括海底支架、配重及驅(qū)動系統(tǒng)，驅(qū)動

系統(tǒng)有擠壓輪式、鏈?zhǔn)絺鲃邮胶鸵簤焊讉鲃邮饺N驅(qū)動方式。

4.3.2固定式

1固定式全流觸探測試方式的測試載體宜采用自升式固定平臺。

條文說明

固定式全流觸探測試方式的貫入系統(tǒng)固定于載體平臺，該平臺采用液壓系統(tǒng)能在海平面

以上一定范圍內(nèi)自由升降。固定式的貫入系統(tǒng)及操作方式與陸地全流觸探測試方式類似。

2固定式全流觸探測試方式可結(jié)合鉆探引孔，滿足貫入深度要求。

條文說明

固定式全流觸探測試方式的適用水深一般小于30m；與海床式全流觸探測試方式相比，

固定式能夠通過鉆機(jī)引孔，在貫入過程中遇到硬層的情況下可以通過鉆探引孔實現(xiàn)多次貫入，

其貫入能力往往優(yōu)于海床式。

3固定式全流觸探測試方式宜由固定平臺提供反力。

4.3.3井下式

17

1井下式全流觸探測試方式的測試載體應(yīng)采用配置月池且滿足作業(yè)條件的船舶，并配

置具有波浪補(bǔ)償功能的鉆機(jī)設(shè)備。

條文說明

井下式全流觸探測試方式結(jié)合了鉆機(jī)引孔，引孔后可在鉆井平臺下繼續(xù)全流觸探測試

（圖4.3.3）。井下式全流觸探測試方式的優(yōu)點(diǎn)是可與鉆機(jī)配合工作，實現(xiàn)多次貫入，特別是

遇到含有大量礫石土或其他硬層時，一般通過鉆機(jī)引孔，既保證測試深度又能保護(hù)探頭不受

損壞。與其他方式相比，井下式全流觸探測試方式具有更廣的場地適用性。

圖4.3.3井下式全流觸探試驗設(shè)備示意圖

2井下式全流觸探設(shè)備應(yīng)滿足下列要求：

1）配置可以輔助鉆孔作業(yè)并可夾緊鉆桿的海底基座；

2）配置集成動力與信號傳輸?shù)哪殠Ю|及推進(jìn)缸；

3）能實現(xiàn)鉆進(jìn)和全流觸探貫入裝置的軸向定位；

4）能實現(xiàn)對全流觸探貫入裝置和海底基座的控制。

3井下式全流觸探測試方式應(yīng)能結(jié)合鉆探引孔，滿足貫入深度要求。

4井下式全流觸探測試方式的鉆桿及海底基座提供的反力應(yīng)滿足貫入反力的要求。

18

4.3.4浮動式

1浮動式全流觸探測試方式的測試載體宜采用滿足作業(yè)條件的船舶。

條文說明

浮動式全流觸探測試方式的測試載體需要將測試設(shè)備運(yùn)至測試位置，并配置起吊系統(tǒng)將

測試設(shè)備在測試位置安全組裝，因此多采用大型駁船。

2浮動式全流觸探測試方式應(yīng)能提供足夠的反力。

3浮動式全流觸探測試方式可結(jié)合鉆探引孔，滿足貫入深度要求。

條文說明

浮動式全流觸探測試方式在貫入過程中遇到硬層時，一般采用鉆機(jī)引孔進(jìn)行多次貫入測

試，如圖4.3.4所示。

圖4.3.4浮動式全流觸探設(shè)備示意圖

4.4量測系統(tǒng)

4.4.1球形和T形全流探頭的技術(shù)性能指標(biāo)

1在額定荷載以內(nèi)，力傳感器精度應(yīng)符合表4.4.1-1的要求；

表4.4.1-1力傳感器精度

誤差類型精度要求

19

非線性誤差≤1.0%FS

重復(fù)性誤差≤1.0%FS

滯后誤差≤1.0%FS

歸零誤差≤1.0%FS

條文說明

探頭的關(guān)鍵部件是傳感器。非線性誤差是影響探頭測試精度的主要因素之一。我國規(guī)定

探頭的非線性誤差小于滿量程的l%，否則為不合格探頭。非線性誤差的大小主要與傳感器

空心柱的材質(zhì)有關(guān)。有些探頭加荷時與卸荷時的非線性誤差有較大區(qū)別，因此，探頭的非線

性誤差要在加荷與卸荷兩種情況下進(jìn)行檢驗，都需要滿足非線性誤差的要求。探頭的重復(fù)性

誤差及歸零誤差均影響探頭的測試精度，其誤差大小主要與傳感器空心柱的材質(zhì)、應(yīng)變片及

貼片質(zhì)量的好壞等有關(guān)。這兩種誤差均需要小于滿量程的1%，在檢驗時排除儀器本身的誤

差影響，一般是用線性好、歸零及重復(fù)性誤差小的探頭先校核儀器，確認(rèn)儀器正常后再去檢

驗探頭歸零誤差及重復(fù)性誤差的大小。

2探頭絕緣電阻應(yīng)符合表4.4.1-2的規(guī)定；

表4.4.1-2探頭絕緣電阻

絕緣電阻性能指標(biāo)

出廠時的絕緣電阻≥200MΩ

現(xiàn)場測試時的絕緣電阻≥50MΩ

2MPa水壓下6h后的絕緣電阻≥200MΩ

條文說明

探頭的絕緣度是指應(yīng)變片電阻絲及外接引線與探頭金屬件之間的絕緣電阻。探頭出廠時

的絕緣電阻需要大于200MΩ，探頭使用后絕緣電阻衰減是允許的，但不能低于50MΩ，絕緣

電阻的主要影響因素是探頭的密封質(zhì)量，密封效果不好，會使探頭內(nèi)部傳感器受潮，從而降

低其絕緣電阻；其次是受貼片膠、貼片、外接引線等質(zhì)量的影響，如貼片膠本身質(zhì)量差、貼

片時膠層太薄、引線本身絕緣不好等。

3傳感器溫度敏感性能應(yīng)符合表4.4.1-3的規(guī)定。

表4.4.1-3傳感器溫度敏感性能

測試參數(shù)性能指標(biāo)

貫入阻力≤0.05%FS/℃

4.4.2球形和T形全流探頭應(yīng)貯存在配備防潮、防震的專用探頭箱（盒）內(nèi)，且應(yīng)放

置于干燥、陰涼場所。

20

條文說明

探頭是靈敏性測量部件，其傳感器會受到外部環(huán)境的影響。因此探頭需要儲存在具防潮、

防振功能的專用探頭箱（盒）中，并存放于干燥、陰涼處。

4.4.3電纜的絕緣性、防水性、防凍性等性能要求：

1探頭信號傳輸應(yīng)采用多芯屏蔽電纜；

2工作溫度20℃時的電纜絕緣電阻率不應(yīng)小于20MΩ/km；

3電纜的長期允許工作溫度應(yīng)為-20℃~+60℃。

條文說明

全流觸探測試過程中，電纜線因暴露在陽光下，其長期工作的溫度要高于測試環(huán)境溫度。

基于大量工程收集的溫度數(shù)據(jù)，本條建議將電纜線長期工作溫度定為-20℃~+60℃。

4.4.4深度計的性能要求：

1深度計量程應(yīng)滿足貫入裝置的工作方式與行程要求；

2深度計精度應(yīng)滿足1.0%FS；

3深度計應(yīng)能修正液壓缸回程、夾具打滑等引起的探桿位移；

4深度計應(yīng)具備調(diào)零復(fù)位功能。

21

5探頭標(biāo)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(biāo)定有效期不超過180天，探頭使用期間數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時應(yīng)進(jìn)行重新標(biāo)定。

標(biāo)定探頭的測力計應(yīng)每年進(jìn)行檢驗標(biāo)定。

5.1.4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。

5.1.5試驗不得使用未經(jīng)標(biāo)定合格或超出標(biāo)定期限的探頭。

5.1.6測力計標(biāo)定的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系呈直線，并通過坐標(biāo)原點(diǎn)，線性誤差應(yīng)不大于滿量

程輸出值的1%。

5.2標(biāo)定方法

5.2.1標(biāo)定前，與探頭和電纜相連接的測量儀表應(yīng)調(diào)零。

5.2.2探頭標(biāo)定時，應(yīng)連同配套使用的儀器、電纜一同標(biāo)定。

5.2.3應(yīng)根據(jù)探頭和壓力傳感器額定荷載確定標(biāo)定時的最大加載量。標(biāo)定前應(yīng)進(jìn)行滿負(fù)

荷加卸載不少于3次，且待觸探儀測量讀數(shù)歸零后，方允許標(biāo)定。

5.2.4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。

5.2.5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(dá)到滿量

程時，應(yīng)始終保持標(biāo)定設(shè)備穩(wěn)定。

5.2.6在各級標(biāo)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(biāo)定的加卸載循環(huán)

次數(shù)不應(yīng)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。

5.2.7探頭標(biāo)定環(huán)境溫度與工作時的溫差不宜大于20°C。

5.2.8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°C，以5°C

為溫度增量，逐級加熱至45°C，并在各級溫度下穩(wěn)定24h；傳感器的溫度漂移值每10°C

不應(yīng)大于額定荷載下儀表量程輸出值的0.5%。

條文說明

22

全流觸探試驗所用的各種傳感器大多是電阻應(yīng)變式的，因此溫度的變化會產(chǎn)生電阻值的

變化，進(jìn)而產(chǎn)生零點(diǎn)漂移。導(dǎo)致溫度變化的原因，一是標(biāo)定時的環(huán)境溫度與地下溫度的差異，

二是量測時應(yīng)變片通電發(fā)熱，三是貫入過程中與土摩擦發(fā)熱，因此，可采用溫度補(bǔ)償應(yīng)變片

來補(bǔ)償溫度變化對應(yīng)變量測的影響。好的溫度補(bǔ)償可將零點(diǎn)漂移限制在滿量程的0.05％以內(nèi)，

并可在標(biāo)定時定出溫度對讀數(shù)的影響系數(shù)，在貫入試驗時進(jìn)行溫度修正；操作中，也可在正

式試驗前將探頭在地下1m處放置30min，使探頭溫度與地下溫度平衡，再調(diào)節(jié)儀器的初始零

點(diǎn)?，F(xiàn)在國外很多探頭中安裝測溫儀，以此來消除溫度的影響。針對溫度異常測試，比如環(huán)

境溫度高于45°C或者低于零下10°C，要求廠家提供探頭得溫度漂移曲線。

5.3標(biāo)定探頭結(jié)果

5.3.1探頭標(biāo)定后，應(yīng)按下列步驟計算標(biāo)定系數(shù)

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，點(diǎn)繪荷載（p）與輸出值（x）的關(guān)系曲線；

3探頭的標(biāo)定系數(shù)，可按下列公式計算：

n

xipi

i1（）

Kn5.3.1-1

2

Axi

i1

xixixi/2

（5.3.1-2）

式中：——標(biāo)定系數(shù)；

?

——第i級荷載下儀表的平均輸出值；

??

——第i級荷載值,kN；

??

——探頭的工作面積,cm2；

?

——加荷至第i級荷載時儀表的平均輸出值；

+

??

——卸荷至第i級荷載時儀表的平均輸出值。

?

?

5.3.2探頭各項檢測誤差計算，應(yīng)符合下列規(guī)定?

1應(yīng)將經(jīng)過原點(diǎn)的符合公式（5.3.1-1）的直線定為最佳直線；

23

2探頭的檢測誤差應(yīng)采用極差值，探頭標(biāo)定曲線如圖5.3.2，其誤差以滿量程輸出值

的百分?jǐn)?shù)表示；

圖5.3.2探頭標(biāo)定曲線及其誤差

3探頭的非線性誤差可按下列公式計算：

xixi

max100%（5.3.2-1）

1FS

式中：非線性誤差；

1——

加荷或卸荷至第級荷載時儀表的平均輸出值；

xi——i

最佳直線上對應(yīng)第級荷載的儀表輸出值；

xi——i

FS——在額定荷載下儀表的滿量程輸出值；

4探頭的重復(fù)性誤差可按下列公式計算：

x

imax

r100%

FS（5.3.2-2）

式中：重復(fù)性誤差；

r——

重復(fù)加荷（或卸荷）至第級荷載時儀表輸出值的極差；

xi——i

最佳直線上對應(yīng)第級荷載的儀表輸出值；

xi——i

FS——在額定荷載下儀表的滿量程輸出值；

24

5探頭的滯后誤差可按下列公式計算：

xx

iimax

h100%

FS（5.3.2-3）

式中：滯后誤差；

h——

加荷第級荷載時儀表的平均輸出值；

xi——i

卸荷第級荷載時儀表的平均輸出值；

xi——i

FS——在額定荷載下儀表的滿量程輸出值；

6探頭的歸零誤差可按下列公式計算：

x0

0100%

FS（5.3.2-4）

式中：滯后誤差；

0——

卸荷歸零時儀表的平均不歸零值；

x0——

FS——在額定荷載下儀表的滿量程輸出值；

5.3.3探頭的起始感量應(yīng)按下式計算：

YKx

0（5.3.3）

式中：起始感量；

Y0——

K——探頭的標(biāo)定系數(shù)，按本規(guī)程公式（5.3.1-1）計算；

x——儀表的最小分度值；

條文說明

全流觸探試驗結(jié)果是確定基地承載力等計算參數(shù)的重要依據(jù)之一，應(yīng)結(jié)合需要繪制各種

形式曲線和圖表，展現(xiàn)土體力學(xué)特性隨深度的變化規(guī)律，便于工程技術(shù)人員使用。

25

6現(xiàn)場測試

6.1一般規(guī)定

6.1.1觸探試驗方式應(yīng)根據(jù)水深、風(fēng)、浪、流、泥面等作業(yè)條件和測試技術(shù)要求合理選

擇。

條文說明

全流觸探測試方式與場地適應(yīng)條件見表6.l.1。

表6.1.1全流觸探測試方式與場地適應(yīng)條件一覽表

測試方法載體適用水深（m）貫入能力與方式

海床式大型駁船3~300一次性連續(xù)貫入,無法穿透厚層密

實砂層

固定式自升式平臺0~30可多次貫入,可配合鉆機(jī)引孔

井下式大型駁船3~300可多次貫入,可配合鉆機(jī)引孔

浮動式大型駁船0~30可多次貫入,可配合鉆機(jī)引孔

6.1.2觸探試驗的測試點(diǎn)位、高程和深度應(yīng)滿足設(shè)計要求，并應(yīng)符合《水運(yùn)工程巖土勘

察規(guī)范》（JTS133）的有關(guān)規(guī)定。

6.1.3觸探試驗現(xiàn)場作業(yè)安全應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察安全標(biāo)準(zhǔn)》

（GB/T50585）的相關(guān)規(guī)定。

6.1.4現(xiàn)場試驗前，應(yīng)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)及附近水下通信、輸電、輸油和沉船等障礙物分布情況。

6.1.3測試電纜長度可按下式進(jìn)行估算：

LN(L0.15)7

ci（6.1.3）

式中：Lc——電纜長度（m）；

26

N——探桿根數(shù)；

Li——每節(jié)探桿長度（m）。

6.1.4觸探試驗過程中應(yīng)保證探桿不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。

6.2測試準(zhǔn)備

6.2.1現(xiàn)場測試前，應(yīng)根據(jù)工程需求、作業(yè)條件、作業(yè)環(huán)境等因素，確定測試使用的系

統(tǒng)類型和探頭類型

6.2.2試驗前，確認(rèn)貫入系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、量測系統(tǒng)之間連接正常，數(shù)據(jù)通訊正常；探

頭、傳感器工作正常。

6.2.3貫入系統(tǒng)的安裝與就位應(yīng)符合下列規(guī)定：

1海床式貫入系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：

1）貫入系統(tǒng)置于海底面后傾斜角度大于15°，應(yīng)將貫入系統(tǒng)起吊后重新調(diào)整位置，

直至傾斜角度小于15°；

2）貫入時，應(yīng)考慮因貫入系統(tǒng)傾斜導(dǎo)致的反力損失；

3）海床觸底傳感器提示設(shè)備到達(dá)海底后，方可進(jìn)行測試。

2井下式貫入系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：

1）鉆孔至目標(biāo)層位，且充分洗孔后，采用海底鉗夾緊鉆桿，避免鉆桿大幅晃動；

2）貫入系統(tǒng)下放前，應(yīng)回水至推桿完全回收，檢查探頭及相關(guān)附件通訊正常；

3）提升貫入系統(tǒng)，緩慢放入鉆桿后，保持平穩(wěn)速度下放至孔底，鉆桿下放時應(yīng)記錄

下纜長度，并與水深和孔深對應(yīng)，到達(dá)底部后開啟臍帶纜絞車恒張力，緩慢提升貫入系統(tǒng)到

達(dá)底部鉆桿限位處；

4）貫入系統(tǒng)限位反力正常后，方可開始貫入，貫入過程中應(yīng)保證補(bǔ)償系統(tǒng)工作正常，

鉆桿無上下移動，以免引起采集數(shù)據(jù)擾動，失真。

3固定式貫入系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：

1）貫入系統(tǒng)應(yīng)與海洋平臺或船舶相連接、鎖定，安裝位置應(yīng)平整；

2）試驗平臺抗風(fēng)浪能力應(yīng)滿足試驗作業(yè)與安全的要求；

27

3）試驗平臺就位后，應(yīng)調(diào)平貫入系統(tǒng)底座并用水平尺校準(zhǔn)

4）探頭應(yīng)先貫入泥面以下，然后上提探頭（5~10）cm，使探頭處于不受力狀態(tài)，

待儀器穩(wěn)定后，將儀器調(diào)零或記錄初始讀數(shù)，再勻速垂直壓入土中；

4浮動式貫入系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：

1）反力基底座底面積宜能根據(jù)海床土質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整，反力基底座及連接桁架重量

應(yīng)滿足測試反力的要求，反力基底座宜有防滑移結(jié)構(gòu)。

2）吊放設(shè)備應(yīng)固定在載體船舶上，總起吊力不應(yīng)小于反力基底座及連接桁架總重量

的4倍。

3）載體船舶應(yīng)準(zhǔn)確錨泊定位于測試點(diǎn)位，作業(yè)過程中應(yīng)實時監(jiān)控載體錨繩松緊并及

時微調(diào)以保證其處原位狀態(tài)。

4）浮動式全流觸探測試系統(tǒng)吊放安裝時應(yīng)避開大風(fēng)、急流時段，應(yīng)采取有效措施避

免設(shè)備旋轉(zhuǎn)，保證基底安裝平穩(wěn)對中孔位。

5）浮動式全流觸探測試系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置連接桁架扶正系統(tǒng)，扶正系統(tǒng)宜與連接桁架動態(tài)

連接。

6）浮動式全流觸探測試系統(tǒng)安裝好后，靜置時間不應(yīng)小于10min直至穩(wěn)定；如連

接桁架的傾斜角度大于允許值時，應(yīng)重新放置。

6.3測試工作

6.3.1現(xiàn)場測試應(yīng)同時測試貫入阻力、貫入深度、探頭傾斜角度。

6.3.2全流觸探探頭貫入應(yīng)符合下列規(guī)定：

1探頭貫入應(yīng)勻速，貫入速率應(yīng)為（1.2±0.3）m/min；

2探頭貫入過程中垂直度偏差不得大于15°；

6.3.3全流觸探探頭循環(huán)貫入試驗應(yīng)符合下列規(guī)定：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)衰減以后繼續(xù)循環(huán)貫入和拔出不少于3次。

條文說明

循環(huán)觸探試驗主要為獲取土體的重塑強(qiáng)度和靈敏度，是否展開循環(huán)觸探試驗需結(jié)合工程

需要進(jìn)行確定，有時可能不需要進(jìn)行循環(huán)試驗。

28

6.3.4測試點(diǎn)間距應(yīng)符合下列規(guī)定：

1全流觸探測試位置與已完成測試點(diǎn)位置間應(yīng)有足夠的距離，以防止相互影響；

2兩個全流觸探測試點(diǎn)之間的間距不小于2米；

3全流觸探測試點(diǎn)與已完成工程鉆孔的距離應(yīng)至少為鉆孔直徑的20倍。

條文說明

室內(nèi)模型試驗證明，30倍探頭直徑以外的邊界條件對測試結(jié)果的影響可以忽略?？紤]到

靜力觸探測試時探桿傾斜的影響，靜力觸探測試孔一般至少距其他勘探孔20倍孔徑,且不小

于2m；靜力觸探測試宜在鉆孔前進(jìn)行,以免鉆孔對貫入阻力產(chǎn)生影響。

6.3.5全流觸探測試過程中，達(dá)到下列條件之一時可終止貫入

1全流觸探測試達(dá)到預(yù)定的貫入深度；

2探桿出現(xiàn)彎曲；

3全流觸探主機(jī)負(fù)荷達(dá)到其額定荷載；

4反力裝置失效；

5探頭出現(xiàn)傾斜，偏離鉛垂線的角度大于15°；

6探頭負(fù)荷達(dá)到額定值；

7遇到其他特殊情況，導(dǎo)致設(shè)備有可能損壞。

6.3.6貫入終止后，起拔探桿和探頭應(yīng)符合下列規(guī)定：

1探頭回收后，檢查探頭各部件是否完好；

2探頭回收后，應(yīng)對探頭進(jìn)行清理；

3探頭應(yīng)避免陽光直射，讀取零點(diǎn)讀數(shù)，并將此次零點(diǎn)讀數(shù)與初始零點(diǎn)讀數(shù)進(jìn)行對比；

4探頭每次回收后應(yīng)重新調(diào)零。

6.4安全要求

6.4.1人員安全應(yīng)符合下列規(guī)定：

1指定人員進(jìn)行設(shè)備運(yùn)輸、安裝、操作設(shè)備；

2現(xiàn)場操作人員必須遵守船舶規(guī)章。

29

3具有資格的電氣工程師才可以進(jìn)行設(shè)備電路的維護(hù)和維修。

4具有資格的液壓工程師才可以進(jìn)行液壓系統(tǒng)的維護(hù)和維修。

5具有資格的工程師才可以進(jìn)行驅(qū)動單元的維護(hù)和維修。

6任何人員在做任何操作、維修和維護(hù)之前必須閱讀設(shè)備的操作手冊；

7現(xiàn)場操作人員不能留長發(fā)、穿松散的衣服、佩戴包括戒指、項鏈在內(nèi)的飾品。

6.4.2環(huán)境安全應(yīng)符合下列規(guī)定：

1設(shè)備操作手冊應(yīng)始終和設(shè)備儀器保存在一起；

2在醒目位置張貼安全規(guī)定、安全警示標(biāo)志等，避免發(fā)生安全和環(huán)境污染事故；

3人員出現(xiàn)任何不安全行為或設(shè)備有安全提示時，應(yīng)立即停止測試；

4禁止對設(shè)備進(jìn)行任何安全性改造，如安全警報、限位保護(hù)、安全閥門等；

5配套設(shè)備和工具必須和全流觸探測試設(shè)備儀器保存在一起；

6現(xiàn)場所有人員都應(yīng)知道滅火器的位置，并熟練掌握滅火器的使用方法；

7測試前，必須解決任何可能影響安全操作的問題，設(shè)備只能在狀況良好的條件下進(jìn)

行測試。

6.4.3設(shè)備及操作安全應(yīng)符合下列規(guī)定：

1作業(yè)時應(yīng)劃定作業(yè)區(qū)域，禁止閑雜人等進(jìn)入作業(yè)區(qū)；

2設(shè)備維修和維護(hù)之前，應(yīng)確認(rèn)液壓管路中沒有壓力；

3嚴(yán)禁用肢體確定液壓油泄露位置，避免高壓造成人員傷亡；

4測試前，應(yīng)明確海底線纜、管道等障礙物的具體位置；

5測試前，應(yīng)確認(rèn)設(shè)備各項安全保護(hù)功能正常，避免測試時造成設(shè)備損壞；

6設(shè)備吊裝移動時，應(yīng)確認(rèn)在設(shè)備下方?jīng)]有任何人，確認(rèn)設(shè)備上無松散物品或其他可

能從設(shè)備上掉落的物品；

7測試期間，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備操作手冊相關(guān)要求，避免造成設(shè)備損壞

30

7數(shù)據(jù)處理

7.1一般規(guī)定

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

條文說明

觸探試驗結(jié)果是確定基地承載力等計算參數(shù)的重要依據(jù)之一，應(yīng)結(jié)合需要繪制各種形式

曲線和圖表，展現(xiàn)土體力學(xué)特性隨深度的變化規(guī)律，便于工程技術(shù)人員使用。

7.1.2依據(jù)全流觸探試驗成果進(jìn)行土層劃分時，應(yīng)結(jié)合鉆孔及地區(qū)經(jīng)驗驗證確定。

條文說明

原位觸探試驗不能提供直接土樣供技術(shù)人員觀察土層的分層特性，只能借助貫入阻力曲

線進(jìn)行土類判斷及分層情況確定。因此，基于阻力曲線進(jìn)行土層確定時，宜結(jié)合周圍鉆孔資

料進(jìn)行劃分，若附近無鉆孔資料，可采用鉆孔驗證。

7.1.3試驗數(shù)據(jù)處理中應(yīng)考慮初始數(shù)據(jù)漂零影響。

條文說明

可通過對貫入前的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行均值處理并作為初值，后續(xù)數(shù)據(jù)處理扣除初值。

7.2數(shù)據(jù)處理

7.2.1貫入深度修正應(yīng)按下式計算

?7.2.1-1

?=