基于透明土的成层土中CPT贯入试验研究

摘要

静力触探（CPT）在成层土中的贯入阻力受土层界面影响显著，但目前对探头穿越土层界面时出现的“超前、滞后”现象仍缺乏系统的解释，利用贯入阻力划分土层仍依靠工程经验。采用透明土模型试验模拟探头在成层土中的贯入过程，通过观测探头阻力变化曲线和探头附近土体的变形情况，研究CPT在成层土中的贯入机理。结合扩孔理论和Mohr-Coulomb准则，提出锥尖阻力影响深度的计算方法，结合试验数据和理论计算，得到上层砂土下层黏土的塑性区影响范围与贯入阻力曲线的“超前”深度一致。并利用PFC分析成层土中，CPT贯入阻力反映的层间界面效应的影响因素。结果表明，CPT贯入过程中土体变形与土体自身强度、初始地应力和土层界面位置有关；相邻两层土体的强度差异对“超前、滞后”深度有显著影响。利用本文结论根据土体的塑性区影响范围与土体的超前深度一致对土层进行划分，对比目前的土层划分的复杂性，可直接依据该方法对土层直接划分，提高了土层划分的效率和准确性。