静力触探在南广高速铁路工程地质勘察中的应用

静力触探在南广高速铁路工程地质勘察中的应用郑伟锋王明弈郑先昌谢双贤

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（１．广州大学土木工程学院，广东广州５１０００６；

２．深圳市勘察研究院，广东深圳５１８０２６）

【摘要】通过对南（宁）广（州）高速铁路某标段工程地质勘察中进行的250余

个静力触探原位测试结果进行分析及对比研究，总结出适合该地区的地层与静力

触探比贯入阻力的对应关系，为利用静力触探划分地层提供了翔实可靠的工程经

验；针对勘察过程中的遇到的实际问题探讨了静力触探数据采集易出现异常的类

型和处理方法。

【关键词】高速铁路静力触探比贯入阻力地层

引言

静力触探既是一种原位测试手段，也是一种勘探手段，它和常规的钻探→取样→室内试验等勘察过程相比，勘探过程不受取样扰动等人为因素的影响，能比较连续地获得地层强度和其他方面的信息，具有快速、精确、经济和节省人力等优点。静力触探成果资料能很好地反映土层在原位状态下的物理力学特性，表现了土层力学性质在剖面上的变化。因此，静力触探试验作为工程勘探和测试手段之一已得到广泛运用，并取得了很好的效果。

我国自1970年前后在勘察领域大规模推广使用静力触探以来，积累了丰富的经验。但是由于静力触探曲线资料的复杂性和解析成果因人而异的不确定性，目前对怎样确定土层分类命名尚无统一认识。铁道路《静力触探技术规则》(TBJ37-93)提供了借助双桥探头触探参数确定土名的方法，除此之外尚未见到相关的“国标”或其他行业标准，但实践表明铁道路《静力触探技术规则》(TBJ37-93)有关双桥探头触探参数划分土类在实践中尚有某些不足，而且相比而言单桥静力触探划分地层的资料和经验数据比较匮乏，目前对静力触探成果的解析主要还是经验性的。

本文将通过对南（宁）广（州）高速铁路某标段工程地质勘察中进行的250余个单桥静力触探原位测试结果进行分析及对比研究，总结出适合该地区的地层与静力触探比贯入阻力的对应关系，为利用单桥静力触探划分地层提供了翔实可靠的工程经验。

1工程概况

南广铁路设计走向将沿珠江水道的西江-东江方向，从南宁出发利用柳南城际线接轨，经黎塘、贵港、桂平、梧州、肇庆、佛山等站点，最终到达广州，全线运营长度约560km，其中广西境内368km。铁路将按双线电气化标准建设，设计时速达200km，预留250km的设计时速，工程预计总投资295亿元，项目建成约需4年半时间。

静力触探在南广高速铁路工程地质勘察中的应用郑伟锋王明弈郑先昌

谢双贤

设计

图1静探曲线的一般分布特征

法为：

（1）上下层贯入阻力相差不大时，取超前深度和滞后深度的中心，或中点偏向小阻力土层5～10cm 处作为分层界线；

（2）上下层贯入阻力相差一倍以上时，当由软层进入硬层或由硬层进入软层时，取软层最后一个（或第一个）贯入阻力小值偏向硬层10cm 处作为分层界线；

（3）上下层贯入阻力无甚变化时，可结合附近其他勘察方法的结果确定分层界线。

3.3各类土层的静探曲线特征

对南广线高速铁路该标段内的静力触探曲线进行总结分析，得出各层土的qs 曲线有如下特征：

（1）素（杂）填土（或人工填土）：线形复杂，成奇

特的尖刀状，曲线变化无明显的规律性，往往出现突变现象，由于其位于表层，较好判定（图2-a ）。

（2）淤泥或淤泥质土：qs 值普遍很小，曲线比较平缓，有缓慢的波形起伏或近似直线下行。局部略有向右突峰，原因推测是含有植物根系等夹杂物(图2-a )。

（3）粉质粘土（al+pl ）：qs 值在2-5之间缓慢波动，圆滑的连续曲线呈粗钝齿状，总体曲线比较平缓，局部略有向右突峰(图2-b )。

（4）细中砂：qc 值较大峰，曲线大部呈密集的细尖锐锯齿状，局部呈不规则的、残破的大锯齿状(图2-b )。

（5）粉质黏土（el ）：qs 值较大，曲线呈大钝锯齿状，齿峰较缓(图2-c )

。

（a ）素填土、淤泥类土典型Ps 曲线（b ）砂土、粉质黏土（al+pl ）图典型Ps 曲线

（c ）粉质黏土（el ）典型Ps 曲线图2各类土层典型Ps

曲线

纵坡段R>1000

3%

i ≥4%i<-3%

曲线段

入口直线-曲线

R<1000

i<3%

入口曲线-曲线出口曲线-直线出口曲线-曲线弯坡段

入口直线-曲线

R<1000

i>3%

入口曲线-曲线出口曲线-直线出口曲线-

曲线

我国开展运行速度研究工作，并将其应用于实际设计中的时间并不长，理论基础需要进一步完善，适用于我国公路实际特点的相关参数也还需继续研究论证，实际操作经验更有待不断积累总结。本文对《指南》附录B （1）中介绍的运行速度计算方法（“模型法”）进行了详细的解释，明确了路段划分原则，并纠正了其中公式上的错误，希望在向大家介绍这种设计方法的同时，达到抛砖引玉的效果，希望能有更多的同行对其展开更深入的探讨研究，使得其在设计工作中发挥更大的作用。

参考文献

[1]公路项目安全性评价指南（JTG/T B05-2004）[S ].[2]公路工程技术标准（JTG B01-2003）[S ].

[3]郑柯荣建任福田.高速公路平曲线半径与车辆行驶速度之间的关系分析[J ].公路交通科技，2003，20(2):29-30.

[4]周荣贵孙家凤吴万阳.高速公路纵坡坡度与运行速度的关系[J ].公路交通科技，2003，20(4):34-37.

[5]钟小明荣建刘小明周荣贵.高速公路弯坡路段小客车自由流运行速度模型研究[J ].公路交通科技，2004，21(12):84-88.

收稿日期：2008-10-30

（上接第38页）质条件复杂时，不宜过分减少钻探工作量。

（2）在场区工程地质勘察中，静探土层分类命名应综合考虑到土层的土工试验成果、沉积环境、分布规律等因素。

（3）静探土类命名首先离不开对土类分层的正确判读，土层划分得粗细直接影响命名的准确程度，笔者建议对关键层位(如软土)宜细不宜粗。对“夹砂”、“互层”或含有植物根系等其他物质的土层应慎重看待，因为这种平均值有着较高的变异系数，“夹砂”、“互层”类土层宜根据曲线特征在对照钻孔或取样土工试验结果的基础上判读。

（4）一般规范将qs<0.7MPa 的土层统一归入软土，没有淤泥和淤泥质土的划分界线，产生诸多不变。笔者建议将qs ≤0.6MPa 的土命名为淤泥，将0.7-1.4MPa 之间的土定为淤泥质土，经与周边钻孔土样对照误差不大。

（5）单桥静探数据仅仅根据比贯入阻力Ps 值进行土层划分，为避免误差应尽量参照周边附近钻孔进行；同时地层判别具有很强的地区性和经验性，因此应根据实际工作经验和地区特性综合评定。

参考文献

[1]孟高头.土体原位测试机理、方法及工程应用[M ].北京：地质出版社，1997

[2]顾晓鲁钱鸿缙刘惠珊等.地基与基础[M ].北京：中国建筑工业出版社，2003

[3]TB10018-2003，铁路工程地质原位测试规程[S ].[4]TB10077-2001，铁路工程岩土分类标准[S ].[5]TBJ37-93，静力触探技术规则[S ].

收稿日期：2008-10-29