摘要:本文从圆锥动探特点和山间河谷盆地工程地质概况入手，对圆锥动探在山间河谷盆地中对各种（岩）土层的适用情况、试验数据的数理统计及其作用分别作了阐述。
　　关键词:圆锥动探;山间河谷盆地;岩土工程勘察
　　
　　一、圆锥动探特点和山间河谷盆地工程地质概况
　　
　　圆锥动力触探试验（简称圆锥动探）是利用一定的锤击能量，将一定的圆锥探头打入土中，根据打入土中阻抗的大小判别土层的变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价的一种原位测试手段。它具有以下特点：设备简单、操作方便、工效较高和适应性广，对于难以取样的粉土、砂土和碎石类土等以及对于静力触探难以贯入的土层具有十分有效的勘探测试效果；但是它不能采取对土进行直接鉴别描述，且试验误差较大，再现性差。故它应与钻探或其它直接（半直接）勘探手段配合使用，互为补充，方能取得良好效果。
　　山间河谷盆地的工程地质条件总体较好，主要表现在：第四系厚度较薄、基岩埋深不大，地基土承载力较高、压缩性较小。但山间河谷盆地的地层成层性较差、变化较复杂，特别是河流冲积物地层中存在较多的软弱夹层（如松散的砂土夹层和软弱的牛轭湖淤积层等）、洪积扇或洪积扇群地层中局部存在的暗沟淤积层等等。
　　山间河谷盆地的岩土工程勘察和其它地貌地区的勘察工作一样还存在不少难题，其中一部分是：河流冲积物中的粉土、砂土和碎石土取样难且取出土样是否具有代表性还值得考虑；离山近的洪积扇或洪积扇群部位的混合土层中往往含有大粒径的碎石或滚石，取样也很难；机械钻探很难将河流冲积物中较薄的软弱夹层分出。而采用大量连续贯入的圆锥动探在一定程度上能解决这些问题。
　　
　　二、圆锥动探在山间河谷盆地中对各种（岩）土层的适用情况
　　
　　圆锥动探根据落锤的锤重和落距可分轻型、中型、重型和超重型四种（中型圆锥动探在实际工作中采用极少，故也可将圆锥动探分为三种），可以根据不同的（岩）土层情况采取相应的圆锥动探。
　　（一）河流沉积物
　　河漫滩相沉积的粘性土、粉土和砂土，粒径较小且往往较为松散。它们宜采用轻型圆锥动探，可采用重型圆锥动探（若属软土则不宜采用）。
　　河床相沉积的砂土和碎石土，它们粒径较大且往往密实度较好。对砂土可采用轻型圆锥动探（深度超过4.0米时不适用），宜采用重型圆锥动探；对不含漂石且处于中密及以下状态的碎石土宜采用重型圆锥动探、可采用超重型圆锥动探；对卵石含量较高且粒径较大的或含漂石的或处密实状态的碎石土可采用超重型圆锥动探。
　　牛轭湖相沉积形成的淤泥和淤泥质土，可采用轻型圆锥动探。
　　（二）坡积、洪积物
　　对于粘性土：如处软塑或可塑状态，宜采用轻型圆锥动探；如处硬塑或坚硬状态，可采用重型圆锥动探。
　　对于细粒混合土：粘性土处软塑或可塑状态且其中所含砾（碎）石粒径不大的可采用轻型圆锥动探、宜采用重型圆锥动探，其中所含砾（碎）石粒径较大或大的宜采用重型圆锥动探；粘性土处硬塑或坚硬状态的宜采用重型圆锥动探。
　　对于粗粒混合土：不含滚石且处中密及以下状态的宜采用重型圆锥动探、可采用超重型圆锥动探；碎石含量较高且粒径较大的或含滚石的或处密实状态的可采用超重型圆锥动探。
　　（三）残积物和风化基岩
　　对于残积粘性土或呈粘土状的全风化基岩可根据其稠度状态视同粘性土采取相应的圆锥动探。
　　对于强风化基岩则可类比碎石土，采用重型圆锥动探或超重型圆锥动探。
　　
　　三、圆锥动探的数据处理
　　
　　对于实测得到的试验数据怎样进行处理呢？首先，根据划分的地层汇总同一地层的试验实测数据。其次，对实测数据进行杆长和击数修正。然后，对各层分别运用拉依达（pauta）准则（即三倍标准差判别法）或两倍标准差判别法剔除异常数据。最后，对各层数据分别用下述方法进行回归修正，得出回归修正值（保证率为95%）：
　　
　　n63.5（或n10或n120）＝μ－1.645σ
　　 式中n63.5————经回归修正后的重型圆锥动探锤击数；
　　n10————经回归修正后的轻型圆锥动探锤击数；
　　n120————经回归修正后的超重型圆锥动探锤击数；
　　μ————经杆长和击数修正并剔除异常数据后的有效平均值；
　　σ————经杆长和击数修正并剔除异常数据后剩下的圆锥动探数据的标准差。
　　注：
　　该公式统计的数据为经杆长和击数修正、运用拉依达法则(或两倍标准差判别法)剔除异常数据后的动探有效数据。
　　由于土质的不均匀性及试验时人为的误差，对同一层宜作6点或6点以上的圆锥动探数据进行数理统计。
　　如保证率取84.13%，则回归修正值应为有效平均值减去1倍标准差。

　　四、圆锥动探的作用
　　
　　圆锥动探在山间河谷盆地的岩土工程勘察中主要有两个方面的作用：一是划分不同性质的土层，二是确定土层的物理力学性质。
　　第一个作用主要表现：不同的土层具有不同的密实程度，根据击数的高低（即落锤将探头打入土中受到阻抗的大小）对土层进行力学分层和定性地评价土层的均匀性。第二个作用主要表现：确定砂土和碎石土的密实度、粘性土的稠度状态，用圆锥动探数据的回归修正值查有关手册得出地基土承载力值，用圆锥动探数据的有效平均值查有关手册得出地基土变形模量值。
　　根据《工程地质手册》、《岩土工程师手册》和本人十多年山间河谷盆地勘察工作的归纳、总结，得出以下一些根据n10、n63.5、n120计算fak和e0的近视式子，以供参考。
　　注：
　　1、fak和e0与n10、n63.5、n120是非线性关系，这些线性式子仅作近视计算。
　　2、fak计算中的n10、n63.5和n120值均为圆锥动探的回归修正值。
　　3、e0计算中的n10、n63.5和n120值均为圆锥动探的有效平均值。
　　4、砂土中：当处于地下水位以下时fak=（0.33n10+4）×80% (10kpa)；e0计算式仅适用于细颗粒砂土（如粉砂、细砂）。
　　5、当n63.5≤10时，粘土、粉质粘土适用；否则，不适用。当n63.5≤6时，粉土、粉细砂适用；否则，不适用。当n63.5≤12时，中、粗、砾砂适用；否则，不适用。当n63.5≤15时，碎石土适用；否则，不太适用。
　　6、当n120≤11时，碎石土适用；否则，不适用。
　　
　　参考文献
　　（1）顾宝和、高大钊等，《岩土工程勘察规范》（gb50021—2001），2002年，北京，中国建筑工业出版社
　　（2）常士骠、张苏民、项勃等，《工程地质手册》（第三版），1992年，北京，中国建筑工业出版社
　　（3）周汉荣等，《土力学地基与基础》，1988年，武汉，武汉工业大学出版社
　　（4）王士杰，工程勘察测试数据的预处理，《工程勘察》，1999年第1期，北京
　　（5）石林河、孙文怀、郝小宏，《岩土工程原位测试》，2003年，郑州，郑州大学出版
　　（6）林在贯、高大钊、顾宝和和石振华等，《岩土工程师手册》，1994年，北京中国建筑工业出版社