第二章 贯入试验

第二章贯入试验一、动力触探（DPT）

1、概述 利用一定的锤击动能，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据贯入的阻力大小判别土的性质（分层、物理力学指标、评价）。

分类：轻型、重型、超重型；2、探头及机具设备触探类型锤重／kg落距/cm探头规格贯入指标探杆外径/cm轻型1050园锥探头，锥角600，锥底直径4.0cm，面积12.6cm2.贯入30cm的锤击数N1025重型63.576园锥探头，锥角600，锥底直径7.4cm，面积43cm2.贯入10cm的锤击数N63.542超重型120100园锥探头，锥角600，锥底直径7.4cm，面积43cm2.贯入10cm的锤击数N12050～60轻型重型（超重型）导向杆提引器重锤触探杆探头动力设备承重架提升设备起拔设备3、轻型动力触探试验

设备由探头、触探杆和落锤三部分组成。 试验要点：

1）先用轻便钻具，钻至试验土层标高，然后连续锤击贯入，测记每贯入30cm的锤击数N10。

2）穿心锤落距50cm，自由落下，保持探杆垂直；

3）若贯入30cm超过100击（或按一半算），则停止。轻型动力触探设备适用范围：深度小于4.0m的一般粘性土、粘性素填土、粉、细砂；可提供浅层地基承载力，检验地基夯实度，施工验槽。成果应用：1）粘性土、填土承载力（见下表）；2）压缩模量、砂土密实度等。（kPa）广州地区N1015202530fk105145190230N1010203040fk85115135160粘性土填土4、重型动力触探

试验要点：

1）可自地表向下连续贯入，或分段贯入； 2）穿心锤落距76cm，探杆垂直，自由落下，连续贯入，约20击/min左右；

3）记录贯入10cm的锤击数；或记录每一阵击的贯入度，再换算成每贯入10cm的锤击数：n—一阵击的击数4）当N63.5>50击时,可考虑采用超重型动力触探;5）当探杆长度>3m时，按下式进行杆长修正：—杆长校正系数，可查表获得。6）在地下水位以下的中、粗砾石和园砾、卵石层，还需作进一步修正：适用范围：

16～20m以内的砂类、卵砾类土。成果应用：

1）对连续贯入，可绘制N63.5—H关系图，由该图可划分土层界限；

2）由校正后的锤击数，确定地基承载力和变形模量；

3）确定土体的密实度；

4）确定单桩承载力。沈阳地区5、超重型动力触探

与重型动力触探类似。

二、标准贯入试验（SPT）1、设备及试验要点 带排水气孔的对开式贯入器 导向杆（落距76cm） 锤垫 穿心落锤（重63.5kg） 探杆（Φ42mm）触探类型锤重／kg落距/cm探头规格贯入指标探杆外径/cm标准贯入63.576对开管式贯入器，外径5.1cm，内径3.5cm，刃口角19047‘，长度70cm.贯入30cm的锤击数N63.542试验要点：

1）用钻具钻至预定深度以上约10～15cm处；需要时护壁；

2）连接设备，检查接头，将贯入器放入孔中至孔底；保持杆整体垂直；

3）先将贯入器打入土层15cm，不计锤击数；

4）采用自动脱钩落锤装置，保证落距为76cm，自由下落，将贯入器连续打入土中，记录打入30cm的锤击数N063.5；5）提取贯入器，对贯入器中的土样进行描述；或送实验室试验；6）每隔1~1.5m深度，或根据需要，重复上述步骤进行试验；7）锤击数达50击仍未贯入30cm，应停止贯入，并记录该贯入度ΔS，按下式换算成相当于30cm的锤击数：2、资料整理

1）杆长修正（不同规范有不同要求）

探杆长度/m36912151821α1.00.920.860.810.770.730.70

2）地下水的修正

Terzaghi和Peck（1953）提出对于d10＝0.1～0.05mm的饱和粉细砂，当实测标贯击数>15时，应按下式修正：3、适用范围及成果应用

1）粘性土，砂性土；软土精度低；碎石土不适用。

2）利用N—H划分土层；

3）确定土的承载力；N357911131517192123fak105145190220295325370430515600680粘性土，89规范4）砂土密实度及粘性土稠度状态N10松散15<N30中密10<N15稍密N>30密实5）判断饱和砂及粉土的液化 地层地震液化临界标贯击数：（建筑抗震设计规范）不液化液化N0对设计裂度为7、8、9度时，分别为6、10、16（近震）6）估算单桩极限承载力7）估算土的强度指标（c、φ值）8）估算地基土的变形指标（变形模量、压缩模量）9）估算地基基床系数10）估算地层的平均剪切波速正在进行标准贯入试验标准贯入器与钻杆的连接标准贯入器内的土样三、静力触探试验（CPT）1、概述

利用准静力将触探头（内部装有传感器）以匀速压入土中，以获取土层的贯入阻力，从而判定土的物理力学性质。 优点：连续 快速 精确尤其对不易取样的饱和砂、软粘土 不足：不能对土直接观察、鉴别2、探头工作原理及构造

静力触探仪—

探头（地层阻力传感器） 量测记录设备（自动数据采集仪） 贯入装置（加压、反力、探杆）

1）Pε转换2）ε

ΔR转换电阻应变片灵敏度系数3）ΔR

ΔU转换电桥平衡时，ΔU

＝0：等桥壁：采用适当的贴法，当探头受力时，R1、R3变小，R2、R4增大，有输出电压：3、静力触探设备

电动式 液压式 手摇式 静力触探车电动式液压式反力装置（地锚）量测记录仪表： 双笔自动记录仪 微机自动采集、分析仪 角机4、探头的类型

锥底面积A/cm2直径D/mm锥角α／度单桥有效侧壁长L/mm双桥摩擦筒长L/mm摩擦筒侧面积Fs/cm210152035.743.750.4606060577081179219200300

1）单桥探头 测比贯入阻力ps—包括锥尖阻力和侧壁阻力：2）双桥探头 可分别测出锥尖总阻力Qc和侧壁总摩阻力Pf：3）孔隙水压探头 可同时测孔隙水压力摩阻比：5、探头的标定

找出探头内传感器的应变值与贯入阻力之间的关系。 可在经过计量的材料试验机上进行。

1）固定桥压法 组装好设备，选好供桥电压； 逐级加荷，记录荷载及相应仪表输出毫伏电压（或微应变）；再卸荷；平行标定3～4次，检验其一致性； 绘荷载—输出曲线（直线），即为标定曲线。

改变供桥电压，重复上述步骤，获得各种桥压下的标定系数。标定系数：2）标定供桥电压法

适用于供桥电压连续可调的自动记录仪。先指定一个标定系数，计算仪表满量程荷载；给供桥电压一个初始值，施加满量程荷载，看输出是否满量程，否则改变供桥电压，直至输出满量程。重复上述步骤，获得各种标定系数下的供桥电压。6、试验要点

1）准备工作 探头、钻杆选用，信号电缆检查； 自动记录系统检查 平整场地

2）操作要点（1）选好勘探点；下地锚（位置、数量）；（2）安装机架（水平）；（3）接上电缆、探头，调好自动记录仪；（4）穿入探杆，试压，检查记录是否正常；

接上角机，保持探杆垂直，开始试验；（5）试验过程应注意消除温差的影响；（6）贯入速率为1.2m/min，25％；（7）贯入深度记录误差不应大于触探深度的1％；（8）探杆连接应快速、稳固；（9）贯入过程应注意地层变化，及时采取措施；（停机、改变桥压）（10）终孔后，关闭记录，移开角机，起拔钻杆；（11）起拔地锚；（12）移至下一勘探点，重新开始试验。7、资料的整理

1）原始数据修正（1）深度修正 倾斜修正（2）零漂修正 按归零检查的深度间隔按线性内插法对测试值加以修正。（3）曲线形状修正（4）变换供桥电压修正2）贯入阻力计算

对电脑自动记录仪，其直接输出即为贯入阻力（可调）；对电阻应变仪，贯入阻力指标按下式计算：3）绘图及分层 对电脑自动记录仪，其直接输出即为贯入阻力的曲线，也可输出文本文件。绘图比例尺：深度：1：100 1：200比贯入或端阻：1cm代表0.5、1.0、2.0MPa侧阻：1cm代表5、10、20kPa；摩阻比：1cm代表1％。分层方法：

曲线变化趋势，及地区经验相结合； 以锥尖阻力qc为主，结合考虑侧壁阻力fs或摩阻比Rf； 分层界限的“超前”、“滞后”问题；界限往硬层靠5～10cm；场地指标： 每一层的触探指标； 加权平均值（场地比较均匀）； 最小平均值（场地土质不均）。4）影响因素

贯入速率 探头面积 探头结构形式 临界深度（浅部影响） 成层土8、成果应用

3）确定单桩承载力单桥

1）确定土层剖面和土的类别、砂土密实度

2）提供地基承载力 如对上海灰色粘土粘性土粉土及砂性土双桥粘性土砂性土α