原土体测试标准贯入试验

第4章动力触探试验主要内容

圆锥动力触探试验

标准贯入试验圆锥动力触探试验1.概述2.试验的基本原理3.仪器设备4.试验方法和主要技术要求5.影响因素和试验指标的修正6.试验资料的整理与成果的应用1.概述圆锥动力触探试验(DPT:dynamicpenetrationtest)是利用一定的锤击动能，将一定规格的圆锥探头打入土中，然后依据贯入击数或动贯入阻力判别土层的变化，确定土的工程性质，对地基土做出岩土工程评价。试验目的动力触探试验指标主要用于以下几个目的:(1)评定砂土的孔隙比或相对密实度、粉土及粘性土的状态。(2)估算土的强度和变形模量。(3)评定场地地基的均匀性及承载力。(4)探查土洞、滑动面、软硬土层界面等。(5)估算桩基持力层和承载力。(6)检验地基加固与改良的质量效果。适用范围2.试验的基本原理DPT的基本原理可以用能量平衡法来分析。在一次锤击作用下的功能转换按能量守恒原理，其关系为：Em----穿心锤下落能量；Ek----锤与触探器碰幢时损失的能量；Ec----触探器弹性变形所消耗的能量；Ef----贯入时用于克服杆侧壁摩阻力所耗能量；Ep----由于土的塑性变形而消耗的能量；Ee----由于土的弹性变形而消耗的能量Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee动贯入阻力Rd考虑在动力触探测试中，只能量测到土的永久变形，故将和弹性有关的变形略去，可推导得土的动贯入阻力Rd为：e——贯入度（mm），每击贯入的深度；M——重锤质量；m——触探器质量；A——圆锥探头底面积（m2）平均传至探头的能量，消耗于探头贯入土中所作功(Ep=Rd*A*h/N)可见平均传至探头的能量与探头单位面积的动贯入阻力相关。当规定一定的贯入深度，采用一定规格(规定的探头截面、圆锥角和质量)的落锤和规定的落距，那么，锤击数N的大小就直接反映了动贯入阻力的大小，即直接反映被贯入土层的密实程度和力学性质。因此，实践中常采用贯入土层一定深度的锤击数作为DPT的试验指标。3.仪器设备导向杆提引器穿心锤锤座探杆探头4.试验方法和主要技术要求4.1试验方法圆锥动力触探试验的类型，按贯入能力的大小可分为轻型、重型和超重型3种。4.2试验技术要求(1)采用自动落锤装置;(2)触探杆最大偏斜度不应超过2%，锤击贯入应连续进行；同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动，保持探杆垂直度；锤击速率每分钟宜为15—30击;(3)每贯入1m，宜将探杆转动一圈半;当贯入深度超过10m，每贯入20cm宜转动探杆一次；(4)对轻型动力触探，当N10>100或贯入15cm锤击数超过50时，可停止试验;对重型动力触探，当连续三次N63.5>50时，可停止试验或改用超重型动力触探。中国动力触探的分类及设备4.1轻型动力触探(N10)1、试验设备主要由圆锥头、触探杆、穿心锤三部分组成。触探杆系用直径25mm的金属管，每根长1.0—1.5m，穿心锤重10kg。2、试验要点(1)先用轻便钻具钻至试验土层标高，然后对所需试验土层连续进行触探;(2)试验时，穿心锤落距为50cm，使其自由下落，将探头竖直打入土层中，每打入土层30cm的锤击数即为N10；(3)若需描述土层时，可将触探杆拔出，取下探头，换上轻便钻头，进行取样;(4)本试验一般用于贯入深度小于4m的土层;(5)当N10>100时或贯入0.15m超过50时，可停止试验;地基土承载力与变形模量的确定砂土捧密实锻度的案确定4.陆2重型标动力示触探渔（N6腾3.搬5）1、试是验设鸭备设备旺规格趴及探苗头构大造，秒如图仍所示婶。触拖探杆民一般智采用适直径42茫mm、穿围心锤忆重63裂.5描kg。2、试总验要遮点(1续)试验墓前，关触探螺架应汪安装摄平稳钢，保考持触附探孔码垂直母，垂捏直度套偏差芽不超西过2%摸;(2酬)试验鞭时，态应使筹穿心狮锤自盟由下惑落，竞落距敏为76杠cm党;(3爹)锤击午速度舱宜控谊制在而每分础钟15渔—3由0击，坚打入泡过程狸应是输连续牵的;(4酬)及时劈燕记录混每贯将入0.躁1晋m的锤驰击数捕，也邮可记课录每么一阵伪击的推贯入万度，苹然后增再换圆算为百每贯惩入0.律10酒m所需壁的锤肃击数;(5从)对于兰一般咽砂、距圆砾途和卵惭石、呢触探素深度韵不宜喇超过12奴—1梢6m穗;(6访)当连执续三酒次N63续.5>5点0击时贵，若布要继叶续触乐探，凉可考赶虑使损用超松重型肆动力烤触探;(7泪)每贯限入1m，宜餐将钻汽杆转练动一嚷圈半;当贯卷入深泛度超属过10暑m，每赞贯入20暗cm宜转状动钻匹杆一证次。确定崇地基驳土的销承载碌力和永变形蒜模量《工业盈与民鞭用建屡筑工墨程地本质勘宜察规驴范》推荐苹使用冈的地忽基土贿承载附力标棒准值确定筹砂土吨的孔柏隙比确定支砂土悬的密延实度确定罚桩的瓣持力隐层和枣承载垫力(1疫)确定熟桩基句持力撤层对有寄建筑窝经验箭的地惰区是染行之筐有效但的办五法，充如广赵州地衡区，叹上部旱为淤炮泥，匪底部选为红损砂岩灯残积郊土或押直接伯为基织岩，山动力避触探技穿过威软土洒层即付到桩会的持烘力层梢。因衬此利根用动白力触队探，贝快速析、有亲效，丛节约勤了钻啄探工可作量趁，得做到广扎泛的箱使用膜，但著必须借是有谋经验庭的地略区，萍并配丈少量众钻孔拆验证温。对磨没有脆经验轧的地忘区，肌要持勤谨慎浊的态渔度，绘以免俗产生岁误判省。(2替)确定惨单桩跑承载阿力沈阳鹿市桩兔基础岔试验脖研究弟小组浩根据绣沈阳厘桩的烟持力桌层主腔要为医砂层拒。利逐用重头型动雹力触旱探与阵单桩达静载衰荷试亡验所罗得出释的单侨桩容雹许承滴载力嫂建立陕的相等关关模系，堵得到押用重迷型动在力触鸟探计番算单易桩承牌载力岔标准港值的灭经验杰公式浩。4.惩3超重当型动谦力触毕探(N12肌0）1、试胶验设泽备及每技术痕规格穿心劣锤:质量12举0k届g，落系距10滔0c识m，自贼由落江锤;探头:圆锥逐角60，直渠径74善mm碰,截面尚积40咬cm2；直膝径60述mm，长丝式度1-泳1.骗5m晶/节，催质量11忍.4垄kg危/m衫;锤垫搅、导懂向杆爸、探架头的甜总质完量约15居.0队kg。2.适用天范围主要究适用移于贯冶入指宴标N12糠0为6击以冷上(N63倘.5>1叮5击)的中浪密、偷密实抄卵石笨层和焦含有耕少量喂漂石潜的卵听石层止，不碗适用驻于砂姿类土爆和漂抄石层董。触装探最座大深光度不益超过20承m。N12副0动力搏触探傲在工啦程勘渣察的致实践林中主陶要应眼用于令如下诸方面:(1够)查明溜卵石懒层的角密实荐度和置均匀顶性，袜并与敌钻探占和工显程物收探资帝料相闲结合停进行剖分层蜡、定耳名和常地基沈评价闻。(2殿)圈定虏卵石漏层内钱的软肿弱夹阶层，叨选择昆桩基槽持力棉层和圆确定奸需要伴进行额加固怕处理(如灌殖浆、允振冲隐等)的范富围。(3皮)评估独地基拢的承轧载力受和变挂形。(4睛)查明悉基岩壶的埋舞深和辜软质夹岩石澡强风嘉化带五的厚辩度。(5者)检验捷砂卵绿石人厚工垫凝层地苦基和堵碎石援桩地挤基的解施工摸质量咱和加巩固效滋果。确定段卵石岩土的闯密实杀度及戒均匀贿性确定省卵石虫土地露基承丝式载力鞠和变上形模棕量确定心桩端这土的宪承载寨力试验生要点(1勺)触探谅前应状认真扑检查烛设备涉规格驾，丈蹄量工决具、狱探杆门的垂伸直度事，经待常维渡修保构养自碗动脱销钩装旁置，镰保证对自由嘴落锤亲。不厨符合异规定恨的部林件应娇及时已更新床。(2麦)触探漫时，夜应下总入一揭定长码度的麦套管汇作为女孔口抬稳定速和探盒杆导症向的固装置郑，柴矩油机读中速男运转腿，锤给击速乏率均粪匀，揉每分枣钟锤抖击18次左水右。(3楼)探头凤、探况杆、走锤垫宣的丝飘扣必现须拧麻紧，雄每接凡一根塔钻杆宴，就炭应推去转，栋减少躺摩擦壤。(4狐)探杆稀露出宪地表鸭部分熊的长昼度应犹控制肃在1.咏5圆m以内泄，以岛免晃米动，底影响浇质量拖。(5肺)丈量括探杆菌和标正示刻趟度应牵力求纠准确观，计殿数应借认真存负责坚，记米录清唤晰正非确。6.试验绵资料偷的整咳理与怀成果硬的应便用圆锥哥动力隆触探谨试验龄成果声分析汉应包勺括下马列内漂容:(1云)单孔饰连续洲圆锥拢动力雁触探亲试验汗应绘忍制锤嚼击数纱与贯害入深羊度关恋系曲剥线;(2熟)计算收单孔捕分层测贯入躲指标郊平均悔值时集，应渐剔除恨临界宣深度(不超站过1m倡)以内照的数肥值、牢超前布和滞委后影开响范吐围内催的异夸常值;(3停)根据饱各孔替分层宿的贯纺入指舞标平恳均值障，用箱厚度苦加权须平均宋法计详算场白地分岸层贯复入指航标平因均值完和变阵异系蚊数。勘探坚工作婚量的犯布置1)每一搜勘察气场地居动探商点的宋数量窝不应咏小于6个。2)当N12零0动力饲触探强既作兰为测家试手毕段又链作为责勘探斗手段消应用暖时，涌触探烧点的拆间距险应满酿足勘克察规悦范的在要求沸和符肝合场付地的惨岩土动工程闸条件性。对柴于桩友基或躲透镜察状软蜜弱夹掘层较烛多的到场地萍，触丝式探点谢的间驴距一维般应垒达到12叼—2蚕4m，必弯要时己可适宏当加渴密。3)每一早勘察纲场地雪，应作根据乎动探踩曲线蝴的类劲型、斧形态柔特点匀及场各地工俊程地贵质特尾征，山选择1—乳3个动蕉探点亚布置暮控制慎性钻纺探或段坑探蕉，通坚过钻(坑)探、她取样讽、试寻验、积观察惠等掌糠握地阵层的膊成层幸特点桂，作游为解匆释动楼探曲尖线和绩进行厘分层珍的地药质依贤据并姑准确阿测定息地下扔水位疯。4)对于N12浪0<5的软础弱夹好层，扁应注校意取飘样和挽分类伤试验(颗粒奶分析平、塑(液限)试验)及其冒他有蛾关项护目的独室内拴试验迁，以佳便准绳确分剩层、定定名困和评密价。泽必要碗时，坡应改蔽用N63磁.5动力掀触探葬，以煌提高颜测试耀精度翻。特种台类型饰动力的触探5.影响己因素徒和试暗验指但标的登修正影响刊动力桨触探障的因军素很应复杂帆。对弦有些穗因素勒的认莫识也澡不完填全一膨致。欺有些能因素证通过适标准哀化统丝式一后嫂可得退到控上制，谣如机刊具设怎备、约落锤毙方式邮等。季但有共些因刺素，围如杆垫长、障侧壁何摩擦学、地必下水经、上柴覆压司力等限，则虹在试豆验时冈是难匀以控唐制的巾。一、顽杆长熟影响对杆隆长的闹影响哀存在超不同塑的看贪法。致按牛拣顿碰准撞理颗论，拉随着净杆长茶的增色长，批由探主杆传己输给戚圆锥倒探头你的有朗效能骗量逐岗渐减巨小，疤使击括数偏巨大。召故必聚须对N值加教以修宿正。撕而按辫弹性判波动揭理沦需，随饭着杆愿长的违增长析，开颜始有顺效能扶量是躺逐渐脱增大域的，词超过消一定历杆长搬后，真有效纵能量课趋于惹定值稻，对复轻型摇动力蹈触探漫，当陡杆长利超过3m栽;对中顿型动季力触亮探，俩当杆土长超叔过5m迷;对重皮型动茂力触厉探，横当杆污长超恩过10蹄m，杆债长的前影响赛已不磁明显山，均常可忽涨略不辱计。二、但杆侧溜摩擦燃的影海响探杆螺的侧现壁摩茄擦的烦影响烤也很雨复杂强。在拦有些检土层粘中，怜特别演是软饼粘土望和有招机土腾，侧犁壁摩梁擦对蛛击数通有重端要影写响。繁而对败中密—密实招的砂卷土，完尤其征在地嘱下水榨位以查上。隶由于编探头辟直径絮比探挠杆直冲径大优，侧邪壁摩旱擦是室可以钳忽略惩的。一般瞒情况辆，重烤型动痒力触凭探深予度小认于15错m,超重标型动凡力触逝探深昆度小扣于20恼m时，困可以感不考施虑杆苦侧摩殿擦的丸影响行，如犬缺乏裁经验继，应蕉采取死措施圆消除今侧摩桨擦的丑影响(如用潜泥浆)，或栽用泥默浆与丈不用素泥浆改进行弓对比皱试验况来认榴识杆爸侧摩吊擦的掩影响殿。三、逼地下睁水的谷影响对地染下水花位以燥下的渗中、再粗砾啦石和陵圆砾酷、卵率石层胁，动殃力触崇探锤证击数匪按下邀式校舞正:N63键.5’=莲N63壤.5*1盟.1刷+1水利储电力置部制打定的困动力还触探把规程搁中，承不考序虑地柏下水伍的影者响，全认为宜地下拌水位酷以下辩砂土垫饱和鹅后，山不仅破动贯亿入阻会力降局低，抵而且吃土的棚强度里、承识载力咽也随唯之降缓低。四、辰上覆兄压力代的影怪响通过炒室内轨试验台槽和孟三轴死标定饱箱的凭试验晴研究投，认蔑为上胞覆压晓力对买触探验贯入转阻力喜的影姜响是队显著害的。