1、高效準(zhǔn)確地確定巖土參數(shù)，是可靠地計算沉降與承載力，縮短工程周期、降低工程造價保證工程質(zhì)量，提高社會與經(jīng)濟效益的關(guān)鍵一環(huán)。原位測試技術(shù)不需要像室內(nèi)試驗與鉆孔取樣那樣擾動原試樣，而孔壓靜力觸探(CPTU)在原位測試中效果最佳，應(yīng)用范圍最廣，可以有效定出土名，量測土體剖面，獲取巖土工程參數(shù)，確定地基土類型，判斷地震作用下土體液化情況，對樁基與淺基礎(chǔ)承載力進(jìn)行評價，計算地基沉降等等。
　　本文首先介紹CPTU在國內(nèi)外的研究進(jìn)展與與現(xiàn)狀，總

2、結(jié)其在工程實踐中的應(yīng)用情況。同時，簡要介紹一定的巖土力學(xué)知識，以為深入探討CPTU貫入過程的理論分析作必要的鋪墊和補充。根據(jù)CPTU的貫入特點，結(jié)合有限元計算理論，引出CPTU貫入過程的有限元理論。充分運用ABAQUS在強大的非線性處理能力以及在其特有的ALE(任意拉格朗日-歐拉法)網(wǎng)格劃法，對CPTU貫入過程進(jìn)行數(shù)值模擬。一方面，孔壓靜力觸探(CPTU)技術(shù)不同于室內(nèi)簡單條件的試驗，現(xiàn)場條件的復(fù)雜性，較多的影響因素，運用數(shù)值模擬可以孤

3、立和抽取CPTU貫入過程中的某些因素，便于分析其對貫入過程的影響大小。另一方面，CPTU主要采取反饋分析間接求參數(shù)，一般不是由測試結(jié)果直接寫入?yún)?shù)。這種統(tǒng)計得到的經(jīng)驗和半經(jīng)驗公式，反應(yīng)的是一種相關(guān)關(guān)系，更多的是一種定性分析，因此，不利于CPTU貫入機理分析，而CPTU數(shù)值模擬可以克服這一缺點。
　　CPTU測試?yán)碚撝袩o論是承載力理論還是孔穴擴張理論，都對CPTU貫入邊界作了近似處理，致使理論解很難精確反應(yīng)CPTU貫入全過程。模型槽

4、試驗雖然縮短了CPTU原位測試研究的時間，提高了研究效率，但是其邊界效應(yīng)及擾動因素影響測試結(jié)果。而CPTU數(shù)值模擬可以克服模型槽的這一缺點，還可以簡化條件，便于觀察比較，易于發(fā)現(xiàn)其中的因果關(guān)系。通過ABAQUS數(shù)值模擬，研究了CPTU貫入過程中探頭錐尖阻力與周圍土體的應(yīng)力應(yīng)變及孔壓場分布情況，同時分析了探頭貫入過程中的影響因素，探索了土體的屈服強度、側(cè)壓力系數(shù)K0、CPTU貫入速率對CPTU測試的影響，并結(jié)合現(xiàn)場原位測試及模型試驗的相關(guān)

5、資料對模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析。分析表明:
　　(1)當(dāng)CPTU貫入較淺，小于0.4m(約10個探頭直徑)時，探頭對土體擾動較大。隨著貫入深度的增加，這種擾動逐漸變小。
　　(2)貫入過程中，探桿周圍土體塑性區(qū)水平影響范圍約1個探頭半徑，在探頭附近形成了應(yīng)力泡，其特點與Yu等的孔穴擴張理論吻合較好。
　　(3)探頭貫入使土體發(fā)生一定剪脹與細(xì)微開裂現(xiàn)象，對土體徑向的擠壓在錐頭所在土層最大。
　　(4)孔壓透水元件最佳位

6、置置于錐頭與錐身交界處。
　　(5)土的初始應(yīng)力狀態(tài)對錐尖阻力的影響比較顯著，土靜止側(cè)壓力系數(shù)K0由0.2增加到1.0時，錐尖阻力增大較為明顯。土體屈服強度與錐尖阻力有著良好的相關(guān)性。
　　(6)CPTU探頭貫入速率的改變不影響土體應(yīng)力場分布，錐尖阻力隨著貫入速率的的增加而減小，但是減小不大。當(dāng)貫入速率在2～10cm/s時，錐尖阻力變化不大，當(dāng)速率較小時錐尖阻力有較明顯的變化，這也反映了CPTU貫入速率通常選為2cm/s的合