静力触探型号(静力触探设备型号)

静力触探技术标准2019

静力触探设备，俗称静力触探仪，一般由三部分构成，即：①静力触探头：地层阻力传感器；②量测记录仪表：测量与记录探头所受各种阻力；③贯入系统：包括触探主机与反力装置，共同负责将探头压入土中。触探主机借助探杆将装在其底端的探头压入土中；反力装置则提供主机在贯入探头过程中所需之反力。目前广泛应用的静力触探车集上述三部分为一整体。静力触探车具有贯入深度大（贯入力一般大于10t）、效率高和劳动强度低的优点。但它仅适用于交通便利、地形较平坦及可开进汽车的勘测场地使用。贯入力等于5t或小于5t者，一般为轻型静力触探仪。使用时，一般都将上述三部分分开装运到勘测现场，进行测试时再将三部分有机地联接起来。在交通不便、勘测深度不大或土层较软的地区，轻型静力触探应用很广。它具有便于搬运、测试成本较低及灵活方便之优点。静力触探仪的贯入力一般为2t—20t，最大贯入力为20t，因为细长的探杆受力极限不能太大，太大易弯曲或折断。贯入力为2t—3t者，一般为手摇链式电测十字板－触探两用仪。贯入力大于5t者，一般为液压式主机。现介绍几种主要的和常用的触探仪。

（一）常用静力触探仪介绍

1.CLD型静力触探－十字板剪切两用仪

由四川省建筑科学研究所与华东电力设计院研制，目前由上海市新卫机器厂、浙江南光地质仪器厂及江苏如皋工程勘测机械厂等生产（参见本书第六章图6—3）。

CLD-1型，最大贯入力为2t，总重（包括工具）0.2t，配用探头面积为10cm2，配用十字板尺寸为50mm×100mm×2mm，主机重50kg，最大外形尺寸为100cm×30cm×145cm。本机轻便，一机多用，特别适用于软土地区。

CLD-3型，最大贯入力为3t，主机重65kg，可两面手摇，主机架比CLD-1型坚固，其它规格同CLD-1型。本机贯入力比CLD-1型加大，轻便，贯入深度也相应提高。

2.托挂式静探仪

由铁道部科学研究院第三设计院设计，由浙江宁波勘测机械厂（现为镇海电讯厂勘测机械分厂）生产，型号为DY-5型。该机具有小巧轻便、结构紧凑等特点，属轻型静探仪。其主要技术参数如下：额定贯入力为5t，额定起拔力为7.6t，贯入速率为0.5—1.6m/min，起拔速率为3m/min，油缸行程为0.5m。

由中国船舶工业总公司勘察研究院研制，由杭州市富阳科学仪器厂生产的MJ-2型拖挂式静力触探机，具有轻便灵活、占地小、性能稳定等优点，属中等贯入能力的设备。其主要性能及技术规格如下：总贯入力为10t，贯入速度为1m/min，起拔速度为2m/min，最大行程为1.2m，整机重430kg，外形尺寸为385cm×135cm×230cm，动力为3.5/4.5kW，电源电压为380V，有地锚4—8个。

3.静力触探车

目前，我国生产静力触探车的厂家较多，主要有浙江宁波勘测机械厂、江苏省如皋勘测机械厂、大连拉伸机厂、沈阳探矿机械厂及上海地质仪器厂等。各厂生产的触探车贯入能力都已达到20t，都有封闭式车箱，可以在不受气候条件影响下进行野外作业。

现将浙江宁波勘测机械厂的产品规格列于表2—2中。

（二）探头

1.探头的种类及规格

探头是静力触探仪的关键部件。它包括摩擦筒和锥头两部分，有严格的规格与质量要求。目前，国内外使用的探头可分为三种类型（见图2—22）。

（1）单用（桥）探头：是我国所特有的一种探头类型。它是将锥头与外套筒连在一起，因而只能测量一个参数。这种深头结构简单，造价低，坚固耐用，是我国使用最多的一种探头。它对推动我国静力触探测试技术的发展和应用起到了积极的作用，自60年代初开始应用以来，积累了相当丰富的经验，已建立了关于测试成果和土的工程性质之间众多的经验关系式。由于测试成本低，被勘测单位广泛采用。但应指出，这种探头功能少，其规格与国际标准也不统一，不便于开展国际交流，其应用受到限制。

（2）双用（桥）探头：它是一种将锥头与摩擦筒分开，可同时测锥头阻力和侧壁摩擦力两个参数的探头。国内外普遍采用，用途很广。

表2—2　宁波勘测机械厂生产的触探仪

（3）多用（孔压）探头：它一般是在双用探头基础上再安装一种可测触探时产生的超孔隙水压力装置的探头。70年代末，国外开始应用。国内已引进多种，如中国地质大学等引进的Fugro孔压静探仪。国内已研制成功，如上海同济大学研制的孔压探头，已由浙江温岭南光地质仪器厂生产。还有铁道部科学研究院研制的孔压探头。孔压探头最少可测三种参数，即锥尖阻力、侧壁摩擦力及孔隙水压力，功能多，用途广，在国外已得到普遍应用。在我国，也会得到越来越多的应用。

此外，还有可测波速、孔斜、温度及密度等的多功能探头，不再一一介绍。常用探头规格见表2—3。

探头的功能越多，测试成果也越多，用途也越广；但相应的测试成本及维修费用也越高。因而，应根据测试目的和条件，选用合适的探头。表2—3中所列探头的底面积不同，主要是为了适应不同的土层强度。探头底面积越大，能承受的抗压强度越高；另一个原因是可有更多的空间安装附加传感器。但在一般土层中，应优先选用具国际标准的探头，即探头顶角为60°，底面积为10cm2，侧壁摩擦筒表面积为150cm2的探头，以便开展技术交流，便于应用和集思广益。

图2—22　静力触探探头类型

a.单用探头；b.双用探头；c.多用探头

1—锥头；2—顶柱；3—电阻应变片；4—传感器；5—外套筒；6—单用探头的探头管或双用探头侧壁传感器；7—单用探头的探杆接头或双用探头的摩擦筒；8—探杆接头；L—单用探头有效侧壁长度；D—锥头直径；a—锥角

表2—3　常用探头规格

2.有关探头设计的问题

对此问题可扼要说明几点：①探头空心柱与其顶柱应有良好接触，采用顶珠接触最好，可使传感器受力均匀，也容易加工。②加工空心柱（弹性元件）的钢材应具有强度高、弹性好、性能稳定、热膨胀系数小及耐腐蚀等特征。国内一般选用60Si2Mn（弹簧钢）和40CrMn钢制作空心柱。其它部件可采用40Cr或45号钢，需作好热处理。③由式（2—41）可知，空心柱应变量的大小和地层阻力及空心柱环形截面积有关。在相同地层阻力的情况下，应变量越大（也就是越灵敏），它能承受的最大荷载也就会愈小。要兼顾这两者，如前所述，可以选择好的钢材。但这还不够，为适应不同地区、不同软硬土层贯入的需要，目前厂家一般均生产几种不同额定荷载（当空心柱材料一定时，就相当于不同截面积）的探头选用。一般在软土地区可选用额定荷载小一些的比较灵敏的探头；反之，则选用额定荷载大一些的探头。④铁道部“静力触探技术规则（TBJ37-93）”规定：探头规格、各部加工公差和更新标准应符合表2—4、表2—5和图2—23、图2—24的要求，⑤探头的绝缘性能，应附合下列规定：探头出厂时的绝缘电阻应大于500MΩ，并且在500kPa水压下恒压2h后，其绝缘电阻仍不小于500MΩ。用于现场测试的探头，其绝缘电阻不得小于20MΩ。⑥对于各种探头，自锥底起算，在1000mm长度范围内，任何与其连接的杆件直径不得大于探头直径；为降低探杆与土的摩擦阻力而需加设减摩阻器时，亦只能在此规定范围以上的位置设置。⑦探头贮存应配备防潮、防震的专用探头箱（盒），并存放于干燥、阴凉的处所。

表2—4　单桥探头规格

表2—5　双桥探头及孔压探头规格

续表

注：①a=FA/A,FA=1/4πd2，对孔压探头a值不受限制。

②e1、e2为工作状态下的间距。

图2—23　单桥探头外形图

图2—24　双桥探头（上）及孔压探头（下）形状图

（三）量测记录仪表

我国的静力触探几乎全部采用电阻应变式传感器。因此，与其配套的记录仪器主要有以下4种类型：①电阻应变仪；②自动记录绘图仪；③数字式测力仪；④数据采集仪（微机）。

1.电阻应变仪

从60年代起直到70年代中期，一直是采用电阻应变仪。电阻应变仪具有灵敏度高、测量范围大、精度高和稳定性好等优点。但其操作是靠手动调节平衡，跟踪读数，容易造成误差；而且不能连续读数，只能间隔进行（一般5—10s，即每贯入10—20cm），不能得到连续变化的触探曲线。经过改进，出现了数字式测力仪，如上海新卫机器厂生产的数字测力仪和新达电讯厂生产的JC-X2静力触探测量仪。数字式测力仪与过去使用的应变仪比较，其优点是：体积小、重量轻，不用手动跟踪，用数字显示不容易看错，还可以把率定系数输入仪器内直接读取阻力值。由武汉市勘测院设计，由武汉无线电厂生产的数字式测力仪即具有上述功能。上述两种仪表的主要缺点是需人工记录。

2.自动记录仪

为了实现自动记录，于是就出现了自动记录仪。我国现在生产的静力触探自动记录仪都是用电子电位差计改装的。这些电子电位差计都只有一种量程范围。为了在阻力大的地层中能测出探头的额定阻力值，也为了在软层中能保证测量精度，一般都采用改变供桥电压的方法来实现。早期的仪器为可选式固定桥压法，一般分成4—5档，桥压分别为2、4、6、8、10V，可根据地层的软硬程度选择。这种方式的优点是电压稳定，可靠性强；但资料整理工作量大。现在已有可使供桥电压连续可调的自动记录仪。图2—25是ZSJ-2型双笔自动记录仪工作原理图。

（1）自动记录仪工作原理：如图2—25所示，由传感器送来的被测直流信号，经测量电路与仪表内补偿电压进行比较后产生一不平衡电压，经放大器放大105—6倍后获得足够大的功率驱动可逆电机转动。可逆电机经过一套机械传动装置，一面带动测量电路中的滑线电阻的滚动触点，使补偿电压与被测信号平衡；一面带动指针和记录笔沿着有分度的标尺左右移动。此时放大器中无信号输入和输出，电机停止转动，指针在分度尺上的指示值即为被测信号的电压值。如果被测信号发生变化，则新产生的电位差值信号又被送至放大器，使滑线电阻的滚动触点又移动到一个新的平衡点，被测信号与补偿电压又达到新的平衡，指针又移到新的位置……。

与此同时，自整角机通过一套传动机构，以一定速度卷动记录纸。这样，随着指针移动和记录纸卷动，记录笔便在记录纸上连续地记录出各深度被测信号的大小——静力触探曲线。

（2）仪器主要组成部分：除走纸机构外，双笔记录仪各部分都由两套组成。

图2—25　ZSJ-2型双笔自动记录仪工作原理图

①测量电路：和应变仪一样，也是采用双电桥电路，所不同的是自动记录仪采用的是直流内桥，传输的是直流信号。为对外桥路提供稳定的直流电压，自动记录仪专门增设了桥路稳压电源。稳压范围一般为0—20V，连续可调，以适应标定探头和贯入不同软硬地层的需要。

②晶体管放大器：在记录仪中，放大器的作用是把测量电路送来的直流信号△U放大成足以驱动可逆电机转动的交流信号，并且当直流信号△U的极性改变时，输出交流信号的相位也随之改变，从而能带动可逆电机正反转动，使测量系统达到自动平衡。

③可逆电机：其作用前文已述及。

④仪表的走纸机构：静力触探自动记录仪除了要把被测信号显示出来外，还必须将信号随深度变化的情况记录在纸带上，才能及时准确地记录出地层各位置的阻力值。为此，记录仪用一对自整角机取代了原电位差计走纸系统中的同步电机。发讯角机和摩擦轮通过齿轮组联在一起，并安装在触探主机的底盘上，使摩擦轮紧贴触探杆。当触探杆下压时，摩擦轮便随着转动，带动发讯机的转子旋转。接收机固定在仪器内，并和走纸机构的齿轮组相联接，当发讯机旋转时它也跟随旋转，带动记录纸按1:100（或其它）比例移动，这样就把触探深度记录下来了。

（3）优缺点：自动记录仪与应变仪相比，灵敏度不如应变仪，它的量程小。但是，自动记录仪有深度控制装置，可以连续自动地记录土层的贯入阻力曲线，提高了野外工作效率和质量，因而目前使用最广。

3.数字式测力仪

数字式测力仪是一种精密的测试仪表。这种仪器能显示多位数，具有体积小、重量轻、精度高、稳定可靠、使用方便、能直读贯入总阻力和计算贯入指标简单等优点，是轻便链式十字板－静力触探两用机的配套量测仪表，国内已有多家生产。这种仪器的缺点是间隔读数，手工记录。

4.微机在静探中的应用

以上介绍的量测记录仪表的功能均不够完善，有的只能人工间隔读数，不能画图；有的只能画图，不能显示打印数据。这些仪器虽还能满足一般生产的需要，但资料整理时工作量大，效率低。用微型计算机采集和处理数据已在静力触探测试中得到了广泛应用。如上海地质仪器厂和长春地质学院共同研制成功的GCJW-1型静力触探微机实时处理系统，全部操作采用汉字人机对话方式，便于一般人员掌握和操作。触探时，可同时绘制锥尖阻力与深度关系曲线、侧壁摩阻力与深度关系曲线；终孔时，可自动绘制摩阻比与深度关系曲线。通过人机对话能进行分层，并自动绘制出分层柱状图，打印出各层层号、层面高程、层厚、标高以及触探参数值。该系统在工作参数选择、参数处理、公式选择及汉字绘制表头、图表等方面都比较灵活新颖，可与多种静力触探机配套使用。又如中国地质大学从荷兰引进的孔压触探仪，同时可测4个参数，即锥尖阻力、侧壁摩擦力、孔隙水压力及孔斜，可同时绘制各种曲线，进行数字显示、磁带记录和打印。其数据采集和处理完全由微机完成（见图2—26）。

（四）贯入系统

静力触探贯入系统由触探主机（贯入装置）和反力装置两大部分组成。触探主机的作用是将底端装有探头的探杆一根一根地压入土中。触探主机按其贯入方式不同，可以分为间歇贯入式和连续贯入式；按其传动方式的不同，可分为机械式和液压式（见图2—27）；按其装配方式不同可分为车装式、拖斗式和落地式等。

反力装置的作用是平衡贯入阻力对贯入装置的反作用。从设备角度来说，静力触探贯入深度的大小主要取决于三方面因素：①贯入设备能力的大小；②触探头截面的大小及其与探杆的配合；③反力大小。反力不够，整个贯入设备的能力就得不到充分发挥，可见反力装置是很重要的。反力的取得，一般有下地锚和利用汽车自重两种。现在的触探车都综合利用这两种方法，效果良好。拧锚机有液压、电动、手摇三种类型。

有关地锚锚片，目前多趋向单翼片式的，这样的地锚对土的扰动较小，下锚也容易些。叶片直径有φ200、φ250、φ300及φ400mm等几种，应根据所需反力大小和土层软硬选用不同直径的地锚。下锚深度为1.0—1.5m左右。在一般地层中每个锚可提供10—20kN的反力。一般下锚2—4个，多则6—8个。

当估算地锚反力不能满足触探深度要求，而采用增加地锚数量或改用其它反力方案又有困难时，可考虑在探杆上加设减摩器。减摩器外径要较探杆大，加在离探头摩擦筒上方1m靠外处。它可削弱土对探杆的摩阻力，达到在同样设备条件下增大触探深度的效果。

（五）探杆

它也有一定的规格和要求，探杆应有足够的强度，应采用高强度无缝管材，其屈服强度不宜小于600MPa。探杆与接头的连接要有良好的互换性。用锥形螺纹连接的探杆，连接后不得有晃动现象；用圆柱形螺纹连接的探杆，丝扣之间、肩应能拧紧密贴。探杆应平直，不得有裂纹和损伤。每根探杆的长度一般为1m，其直径应和探头直径相同；但单用探头探杆直径应比探头直径小。

（六）电缆

电缆的作用是连接探头和量测记录仪表。由于探头功能不同，相应电缆的蕊数也不同，最少的为配单桥探头的四蕊电缆，多则几十蕊，各蕊之间应互相屏蔽，在输出讯号时不能互相干扰。电缆应有良好的防水性和绝缘性，接头处应密封。其直径应比探杆内径小，以便能将其顺利穿过探杆，连接探头和仪表。

图2—26　孔压触探数据采集系统

图2—27　常用触探主机类型

1—油缸；2—活塞杆；3—支架；4—探杆；5—底座；6—高压油管；7—垫木；8—防尘罩；9—探头；10—丝杆；11—螺母；12—变速箱；13—导向器；14—电动机；15—电缆线；16—摇把；17—链轮；18—齿轮皮带轮；19—加压链条；20—长轴销；21—山形压板；22—垫压块

静力触探技术规程

单桥静力触探仪和双桥静力触探仪的区别如下：

组成不同 。单桥探头通常由一个桥形探头和一个静力探头组成；双桥探头通常由两个桥形探头和一个静力探头组成。

优势不同 。单桥探头触探成本低、应用广、经验公式多；双桥探头可测出更多参数，国内外通用。

还有一点不同，即两者适用范围不同，单桥静力触探仪适用于粉土、黏土、砂土、砂质粉土、岩屑和软岩等场合；双桥静力触探仪适用于粉土、黏土、砂土、砂砾土、卵石土、膏土、腐殖土、淤泥和软岩等场合。

静力触探试验设备

海床静力触探试验（SeabedCPT）系统

将整套贯入设备稳定支撑于试验孔海床面上，将探头通过探杆或套管从海床面连续贯入到土中。其优点在于能够在空间上保证贯入路径的完整性，其缺点在于直接连续的贯入方式和触探基准决定了此种工艺不适合深层海底测试，如遇到深层贯入，很难保证贯入路径与海平面的垂直度，此时，需要提供较大的贯入力来平衡探杆匀速运动时土体产生的摩阻力等等。

重型海床静力触探(CPT)试验系统

重型海床静力触探(CPT)试验系统是一种重型的水下静力触探(CPT)系统。具有重量大、贯入力大、贯入深度大、作业水深大等特点。一般重量在5～28吨，贯入力在4～20吨，作业水深从几百米到3000m，甚至4000m，贯入深度可达20m，在正常固结的软粘土中可贯入30～60m。主要适用于水下管线调查、沉管隧道、跨海大桥、砂矿调查、钻井船位置调查及综合海洋勘探等。

国外重型的海床静力触探(CPT)试验系统主要有荷兰辉固(Fugro)集团公司的SEACALF系统（图1）、荷兰GeomilEquipmentB.V.公司的MANTA-200系统(图2)、荷兰范登堡（A.P.VanDenBerg）公司的ROSON系统（图3）。

图1SEACALF系统

图2MANTA-200系统

图3ROSON系统

荷兰GeomilEquipmentB.V.公司MANTA-200海床静力触探(CPT)试验系统是目前最新型的海床静力触探(CPT)试验系统，其独特的链式驱动设计，带来了海洋静力触探系统的革命性改变。可快速、精确地测试离岸海底土层力学性质，可以在500m以上水深地近岸环境中使用，最大可以在4000m水深地离岸环境中使用。

整套MANTA-200海床静力触探(CPT)试验系统主要由以下几个部分组成：

主体框架／裙板／配重块

链式驱动连续贯入系统

压力补偿电源包

常压容器

传感器和深度编码器

脐带张力绞盘

控制及数据采集系统

01

主体框架/裙板/配重块

海床静力触探(CPT)试验系统的主体一般由框架、裙板和配重块组成（图4）。

图4主体框架、裙板及配重

图5操作人员在工作平台上

框架主要是用来承载控制系统、电源、驱动系统和数据采集系统而设计的。一般在框架的顶部设计有工作平台，操作人员可以在工作平台上完成探杆的连接和拆卸工作（图5），工作平台在探杆连接工作结束后，可以拆卸下来以减轻主体框架的重量。在框架的顶部一般安装有便于起吊的钢缆，钢缆的安装方式一般有两种，一种是单钢缆吊装方式，另外一种是双钢缆吊装方式。其中单钢缆吊装方式安装简便，但试验过程中很难控制主体框架的平衡，且吊装的重量有限制；双钢缆吊装方式一般采用对角线的布设方式，该方式具有吊装平稳，吊装重量大的优势。目前，一般都推荐采用双钢缆的吊装方式。

配重块是用来增加设备的重量，提供更大的反力，使贯入深度增加的辅助设备。配重块的安装可以分为两种，一种是在框架的侧面安装，为了保证设备的平衡，一般采用对称安装的方式，分别安装2、4、6、8块配重，每块配重的重量一般为2～2.5吨，这样安装的优点是安装和拆卸方便，不增加设备的高度，但对采用月池吊装方式的试验来说，由于配重块安装在侧面，裙板的尺寸增大，相对月池的尺寸也需要增大，对船体结构的要求高。另外一种是在框架的底部安装，采用与裙板尺寸一样的配重，这样安装的优点是不增加裙板的侧向尺寸，但会增加整套设备的高度，吊装会有一定的要求。总之，具体采用哪种配重，需要根据实际工程的需要来选择。

02

链式驱动连续贯入系统

目前，海床静力触探(CPT)试验系统的贯入方式主要分为两种，一种是采用齿轮驱动的贯入方式（图6），另外一种是采用链式驱动连续贯入方式（图7）。其中齿轮驱动贯入方式以荷兰辉固(Fugro)集团公司的SEACALF系统和荷兰范登堡（A.P.VanDenBerg）公司的ROSON系统为代表。而链式驱动连续贯入方式是在齿轮驱动贯入方式的基础上发展起来的一种新型的海床静力触探(CPT)试验系统贯入方式，以荷兰GeomilEquipmentB.V.公司的MANTA-200系统为代表，克服了齿轮驱动贯入方式的一些不足，可以提供更大的贯入力、且操作简便，性价比更高。

图6齿轮驱动贯入方式

图7链式驱动连续贯入方式

齿轮驱动系统的贯入力是由四个摩擦齿轮夹持探杆贯入操作，贯入力为4吨或10吨，不同的贯入力需要更换摩擦轮和泥土擦，该系统只可以驱动探杆，无法驱动套管。该驱动系统的缺点是：由于探杆与驱动齿轮之间为两点夹持驱动，这样的驱动方式容易造成探杆打滑或折断，同时驱动力大小与齿轮的大小有关，驱动力最大只能达到10吨。

链式驱动连续贯入方式为荷兰GeomilEquipmentB.V.公司的特点，该系统采用两套链条液压驱动（图8），即可以驱动探杆也可以驱动套管。由于两套链条将探杆和套管紧紧夹住，为面接触（图9），因此避免了齿轮驱动重出现的探杆打滑或折断的可能，同时由于接触面增加，贯入力很容易达到20吨，且大小可调，不用更换部件，相当于一套设备就可以满足齿轮驱动的两套设备的功能，且贯入力更大，性价比更高。采用链式驱动连续贯入方式，贯入速度可在18～28mm/秒之间调整，提升速度可在18～90mm/秒之间调整。

图8链式驱动实物

图9链式驱动（左）与齿轮驱动（右）原理对比图

03

水下传感器

海床静力触探(CPT)试验系统的所有传感器都安装在主框架中，安放于水下，这些传感器均具有优质的防水，承高水压功能。主要传感器包括：深度编码器、框架倾斜指示器、转速表、系统压力传感器、环境压力传感器和温度电源包等等。

04

设备的吊放

为保证海床静力触探(CPT)试验系统的正常使用，需配备合适的吊装滑轮、探杆恒张力钢缆和传输数据的脐带电缆等（图10）。

图10吊装滑轮、恒张力钢缆及脐带电缆

海床静力触探(CPT)试验系统的探杆需要在试验之前就全部接好，放入海底，为了保证探杆的垂直，需要在探杆的顶部配装恒张力钢缆，将探杆在水中拉紧，在整个试验过程中保持钢缆的垂直。

海床静力触探(CPT)试验系统的试验数据是通过脐带电缆传输到水/地面的。

05

控制及数据采集系统

海床静力触探(CPT)试验系统一般采用两套控制系统（图11），一套为机械控制的系统，该系统控制海床静力触探(CPT)试验系统的吊放、对中、水平等操作，一般采用操纵杆和HMI控制界面。另外一套为试验数据采集和处理软件，可以在试验的过程中实时显示试验的参数和曲线，试验结束后，通过系统的软件可以整理出一套完整的试验报告，整个过程的操作都非常智能化，非常简便。

图11 MANTA-200V2MDS控制及数据采集系统

近岸静力触探试验系统

国外除了有适用于深海操作的海床静力触探系统之外，还有适合于近岸浅水操作的静力触探系统。这类系统主要适用于近岸和近海CPT项目。探测的水深从2到30米。非常适合应用于港口、河流、航道、海峡项目等。具有安装简便、操作简单、模块化设计等特点。

下面以荷兰Geomil公司的SHARK-200近岸静力触探试验系统（下图）为例对该类系统做一个系统的介绍。

图12 SHARK-200近岸静力触探试验系统

整套系统包括以下部件：主机系统（配重和套管）、动力组件、CPT系统及套管、夹具、数据采集系统、孔压探头、电缆及备用件等。

SHARK-200系统可以安装在任何驳船或拖船上，只要驳船或拖船漂浮稳定，且能水平固定在计划测试的地点就可以了。所采用的支撑设备（如驳船）的起吊能力、停泊设施、定位方法等都会对SHARK系统的CPT生产作业有很大的影响。

SHARK-200系统通常可以抵抗1米高的浪，这取决于波浪垂直运动的频率和速度。所采用船舶设备的反应剧烈程度与试验完成的质量有很大的关系。

SHARK-200系统可以应对2米的垂直潮汐波动（在一个安装周期内）。有经验的操作人员如果能掌握一些操作技巧将对试验的高质量完成有很大的帮助。

井下静力触探试验及采样系统

DownholeCPT

在实际工程中，我们经常会遇到这种情况：

我们需要了解海床以下某坚硬土层下部软弱土层的静力触探力学参数，但常规静力触探系统无法穿透上部的坚硬土层，以致我们无法得到下部软弱土层的静力触探力学参数。

针对这种状况，海外开发了井下静力触探试验及采样系统，又称为DownholeCPT系统。

DownholeCPT系统的主要特点是将钻探和静力触探、采样等结合起来，采用循环推进的方式，推进系统在钻孔内轴向定位并将静力触探头或采样器贯入到土体中，完成静力触探试验和采集土样。此时钻探的主要功能就是清除触探已经完成的土层或者钻透静力触探无法完成的坚硬土层，以便开始下一回次的静力触探试验或采取土样。DownholeCPT系统在深层海底测试方面具有明显的优势，从理论上来说，DownholeCPT系统能够达到的深度与可以钻进的深度是一致的，比如荷兰Fugro集团公司的DownholeCPT系统已经达到海底以下数百米的探测深度，而荷兰Geomil公司的ORCA系统（即DownholeCPT）系统更是达到1500m的探测深度。

下面以荷兰Geomil公司的ORCA系统为例，来详细介绍DownholeCPT系统的工作方式。荷兰Geomil公司的ORCA系统又称为近岸可伸缩连续钻进系统（图13）。ORCA系统主要是从钻孔底部获取岩土工程数据。经过岩土测试和取样，钻探继续前进，ORCA装置随之循环采集数据，直到最终钻探深度为止。该系统能够与GEOBORE-S钻杆或类似型号的钻杆配合使用，同时该系统也适应其它型号钻杆（如BLPQ-API65/8）的要求。

图13近岸可伸缩连续钻进系统

ORCA系统由以下三种不同的井下钢丝绳工具（图14）组成：

ORCACPTtool,能完成最大推力为100KN的井下CPT试验。适应于10cm2的锥尖和5cm2锥尖，它应用于后者时推进力更大。CPTtool最大行程为1.50米（可选3米），并且采用了Geomil最新的数字式锥尖技术。

ORCA活塞取样器，能够从软土地基上获得原状土样（F=3²，L=1.00米）。样品提取后，取土管还能够再次利用。

ORCA推进取样器，小巧轻便但比较适合较差的土质（F=3²，L=1.00米）。

常压容器

另外还包括：高压水泵、钻孔（顶部）阀门、打捞工具、数据采集系统。

图14ORCA系统组成

（从左到右，分别是ORCA-PSH活塞取样器、ORCA-PST推进取样器、ORCA-CPTCPTtool及Geobore-S外筒等）

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一文了解“静力触探技术”的发展历程

静力触探技术系列（二）-陆上静力触探技术

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静力触探的适用范围

静力触探试验是以静压力将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中，量测其贯入阻力(包括锥头阻力和侧壁摩阻力或摩阻比)，并按其所受阻力的大小划分土层，确定土的工程性质。该实验是工程地质勘探中一项原位测试方法，主要适用于粘性土、粉土及砂性土层。应用较多的有J-3型仪器，设备主要由触探主机、反力装置、探头、探杆及测量系统构成，以及其它设备及配套工具等。平整试验场地，对准孔位，将反力装置地锚用下锚器旋入土中，安装测量系统，正式贯入，直至进入相对硬土层的深度满足工程设计要求。扩展资料土层分界线的确定必须考虑到试验时超前和滞后的影响，其具体确定方法如下：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位置，或中心偏向小阻力土层5-10cm处作为分层界线；2、软土层最后一个（或第一个）贯入阻力小值偏向硬土层10cm处作为分层界线；3、上、下层贯入阻力变化不明显时，可结合fs和Rf的变化情况确定分层界线。参考资料来源：百度百科-静力触探试验

静力触探机器型号

动力触探：将一定质量的穿心锤，以一定的高度（落距）自由下落，将探头贯入土中，然后记录贯入一定深度所需的锤击数，并以此判断土的性质。静力触探：指通过一定的机械装置，将某种规格的金属触探头用静力压土层中，同时用传感器（或直接量测、仪表测试）土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质。一个是靠自重下落，一个是机器压下去

静力触探参数

搜一下：什么牌子的静力触探机好

静力触探适用条件

一、相同点：下陷观测是归属于测量学的范畴，都归属于静力或动力触探。静力触探是指利用压力装置将有触分析仪的触探杆压入试验土层，通过量测系统测土的贯入阻力，可确认土的某些基本物理力学特性。动力触探是利用一定质量的重锤，将与探杆相连接的标准规格的分析仪打地里中，根据分析仪贯地里中一定深度所必须的锤击数，辨别土的力学特性。二、不同点：1、试验频率：动力触探试验频率：控制在15～30击/min。静载压板试验的频率：试桩数量为单位工程桩数的3%，不得少于3根，总桩数不足50的，不少于两根。2、锤重：轻型动力触探锤重10kg，计每贯入30cm锤击数。落距500mm，探头直径40mm，锥角60度。重型动力触探锤重63.5kg，计每贯入10cm锤击数，落距760mm，探头直径74mm，锥角60度。3、计算公式：多组统计资料得要计算公式为轻型：qpa=29.29n-132.9，重型qpa=160n。扩展资料：原位测试：在岩土层原来所处的位置，基本保持的天然结构,天然含水量以及天然应力状态下，测定岩土的工程力学性质指标。原位测试包括静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切、旁压试验、静载试验、扁板侧胀试验、应力铲试验、现场直剪试验、岩体应力试验、岩土波速测试等。用载荷试验确定地基承载力时，承压板面积不宜小于0.5平米。承载力基本值的选用，应根据压力和沉降、沉降与时间关系曲线的特征，结合地区经验取值。

静力触探检测标准

我们地质队上半年刚买了静力触探仪器，要首先根据你那边的工程要求选择手动的或者是机械的，好像吨位也有不同的。