重型動力觸探試驗方式

1、2.6.4 動力觸探試驗 圓錐動力觸探適用于強風化、 全風化的硬質(zhì)巖石， 各種軟質(zhì)巖石及各類土。根據(jù)錘擊能量可按表 3-33 分為輕型、重型和超重型三種。表 3-33 圓錐動力觸探類型類 型 輕型 重型 超重型錘的質(zhì)量（ kg） 10 ± 0.2 63.5 ±0.5 120 ±1落距（cm） 50士 2 76 士 2 100 士 2直徑（mm） 40 74 74錐角（°） 60 60 60探桿直徑（mr） 25 42 5060深度（ cm） 30 10 10錘數(shù) N10 N63.5 N120（1）輕型動力觸探（N10）試驗：適用于深度小于4m的一般粘性土

2、、粘性素填土和砂土層。A. 試驗設(shè)備：輕型動力觸探設(shè)備主要由圓錐探頭、 觸探桿、穿心落錘三部分組成 （圖3-6 ）, 落錘升降由人工操縱。圖 3-6 輕型動力觸探試驗設(shè)備示意圖1. 穿心桿 2. 穿心錘 3. 錘墊 4. 觸探桿 5. 探頭B. 試驗步驟：(a) 探頭貫入土層之前，先在觸探桿上標出從錐尖起向上每 30cm的 位置。(b) 人將觸探桿垂直扶正，另一人將10Kg穿心錘從錘墊頂面以上 50cm處自由落體放下，錘擊速度以每分鐘15-30擊為宜。(c) 記錄每貫入土層30cm的錘擊數(shù)N10'(擊/30cm)。(d) 為避免因土對觸探桿的側(cè)壁摩檫而消耗部分錘擊能量，應(yīng)采用分段觸探的

3、辦法， 即貫入一段距離后， 將錐尖向上拔， 使探孔壁擴徑， 再將錐尖打入原位置，繼續(xù)試驗?；蛎控炄?0cm轉(zhuǎn)動探桿一圈。(e) 當N10> 100或貫入15cm錘擊數(shù)超過50時，可停止試驗。C. 資料整理：(a) 輕型動力觸探由于貫入深度淺，可不作桿長修正，即N10 = N10(b) 繪制輕型動力觸探擊數(shù)N10與深度h的關(guān)系曲線(圖3-7 )。圖3-7輕型動力觸探擊數(shù)N10與深度h的關(guān)系曲線D. 試驗成果的應(yīng)用：確定地基承載力特征值 fa, 見表 3-34、3-35 及 3-36。表3-34 一般粘性土承載力特征值fa與N10的關(guān)系N10 (擊 /30cm) 15 20 25 30fa

4、( Kpa) 105 145 190 230注：本表引自建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范 （ GBJ7-89） 表 3-35 素填土承載力特征值 fa 與 N10 的關(guān)系N10 （擊/30cm） 10 20 30 40fa （KPa） 85 115 135 160 注：本表引自鐵路動力觸探技術(shù)規(guī)范 （TBJ18-87）表3-36含少量雜質(zhì)的素填土承載力特征值 fa與N10的關(guān)系N10 （擊/30cm） 1520 1825 2330 2735 3240 3550 fa （ Kpa） 4070 6090 80120 100150 130180 150200 空隙比 e 1.251.15 1.201.10 1.15

5、1.00 1.050.90 0.950.80 <0.80本表引自西安市資料 .重型動力觸探（N63.5）試驗： 主要用于碎石土、砂土及一般粘性土。A. 試驗設(shè)備：重型動力觸探試驗的設(shè)備主要由觸探頭、 觸探桿及穿心錘三部分組成 （可參見圖 2-3 ）。落錘升降由鉆機操縱B. 試驗步驟：(a) 探頭貫入土層之前，先測出錐尖到錘墊底面之間長度，即觸探 桿長度。(b) 待錘尖打入到預(yù)測位置時，從觸探桿上標出，從地面向上每10cm 的位置。(c) 穿心錘自由落距76cm記錄每貫入土層10cm的錘擊數(shù)N63.5 。 錘擊速率宜為15-30擊/min。(d) 每加上一根觸桿時，需記錄所加桿的長度，重新

6、統(tǒng)計觸探桿長 度。(e) 若土質(zhì)較松軟、探頭貫入速度較快時，亦可記錄錘擊5次的貫 入深度。(f )對觸探桿側(cè)壁摩擦影響較大的土層，可考慮采用分段觸探的辦 法。(參見輕型動探相關(guān)內(nèi)容) 。(g)女口 N63.。5> 50,連續(xù)三次，可停止試驗。C. 資料整理：(a) 觸探桿長度的校正：當觸探桿長度大于2m時，需按下式校正：N63 .5 = a N63 .5 '式中：N63 .5 修正后的重型動探擊數(shù)a- 為觸探桿長度校正系數(shù),查表 3-37。(b) 觸探桿側(cè)壁摩擦影響的校正：對于砂土和松散-中密的圓礫、卵石層觸探深度在 15m內(nèi)，一般可不 考慮側(cè)壁摩擦的影響。(c) 地下水影響的校

7、正：對于地下水位以下的中、粗、礫砂和圓礫、卵石，錘擊數(shù)(N63.5)可按下式修正：N63.5=1.1N'63.51.0(d) 繪制重型動探擊數(shù) N63.5 與深度 h 的關(guān)系曲線。表3-37動探桿長度校正系數(shù)a5 10 15 20 25 30 35 40> 50< 2 1.0 1.01.0 1.0 1.0 1.01.0 1.04 0.960.950.93 0.92 0.900.980.870.86 0.846 0.930.900.88 0.85 0.830.810.790.78 0.758 0.900.860.83 0.80 0.770.750.730.71 0.6710

8、0.88 0.83 0.79 0.75 0.72 0.69 0.67 0.64 0.6112 0.85 0.79 0.75 0.70 0.67 0.64 0.61 0.59 0.5514 0.82 0.76 0.71 0.66 0.62 0.58 0.56 0.53 0.5016 0.79 0.73 0.67 0.62 0.57 0.54 0.51 0.48 0.4518 0.77 0.70 0.63 0.57 0.53 0.49 0.46 0.43 0.4020 0.75 0.67 0.59 0.53 0.48 0.44 0.41 0.49 0.36注： l 為桿長。D. 試驗成果的應(yīng)用：(

9、a) 確定地基土承載力特征值fa (原規(guī)范為標準值fk )(表3-38 ,3-39 )：表 3-38 碎石土、砂土地基承載力特征值 fa 與 N63.5 關(guān)系N63.5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40碎石土 fa(Kpa) 140 170 200 240 280 320 360 400 470 540 600 660 720 850 930 970 1000中、粗、礫砂 fa(Kpa) 120 150 180 220 260 300 340 380 注：本表引自建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 ( GB50007-2002) 表 3-39 粘性土、粉

10、土 N63.5 與承載力特征值 fa 的關(guān)系N63.5 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12fa(Kpa) 60 90 120 150 180 210 240 265 290 320 350 375 400 狀態(tài) 流塑 軟塑 可塑 硬塑堅硬 注：本表引自廣東省建筑設(shè)計研究院(b) 確定地基土的變形模量E0(表3-40):表3-40圓礫、卵石土的變形模量 E0與N63 .5擊數(shù)平均值的關(guān)系N63 .5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 35 40E0(Mpa) 10 12 14 16 18.5 21 23.5 2

11、6 30 34 37.5 41 44.5 48 5154 56.5 59 62 64注 : 本表引自鐵道部第二勘測設(shè)計院 (1988 年 )（c）確定地基土（碎石土）的密實度（表3-41） 及地基土（砂土）的密實度 （表 3-42） ：表 3-41 碎石土密實度與 N63。 .5 平均值的關(guān)系N63 .5 < 5 5 v N63 .5 < 10 10 v N63 .5 < 20 > 20密實度 松散 稍密 中密 密實注：本表引自建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002 ,本表適用 于平均粒徑小于等于50mm,且最大粒徑不超過lOOmrnt勺卵石、碎石、 圓礫、角礫

12、。表3-42砂土密實度與N63 .5平均值的關(guān)系砂土 N63。.5砂土密實度孔隙比v 5 松散 > 0.6558 稍密 0.65 0.50810 中密 0.50 0.45>10 密實 v0.45v 5 松散 > 0.8056.5 稍密 0.80 0.706.59.5 中密 0.70 0.60> 9.5 密實 v 0.60v 5 松散 > 0.90 56 稍密 0.90 0.806 9 中密 0.80 0.70> 9 密實 v 0.70注： N63.5 系指因桿長影響校正而未經(jīng)地下水影響校正的錘擊數(shù)。 本表引自工程地質(zhì)手冊第三版表 3-2-13 。E. 記錄格

13、式：動力觸探記錄表工程名稱 地 點 動探類型鉆孔編號 鉆孔標高 地下水位深度（ m） 桿長（m） 實 測擊數(shù)（擊） 修正系數(shù) 修正擊數(shù)N 深 度（ m） 桿長（m） 實 測擊數(shù)（擊） 修正系數(shù) 修正擊數(shù)N0 .0. 1 .1. 2 .2. 3 .3. 4 .4. 5 .5. 6 .6. 7 .7. 8 .8. 9 .9時間： 校核： 記錄：3.2.6.5 標準貫入試驗 標準貫入試驗適用于砂土、粉土及一般粘性土。標準貫入實際上是一種特殊的動力觸探試驗，適用于砂土、粉土、一 般粘性土及強風化巖等。該試驗用質(zhì)量為63.5kg的穿心錘，以76cm的自由落距，將一定規(guī)格 的標準貫入器預(yù)先打入土中0.15

14、cm，然后再打入0.30cm,記錄0.30cm 的錘擊數(shù)，稱為標準貫入擊數(shù)（ N）。標準貫入試驗的工程目的是：（a）劃分土層類別、采集擾動試樣；（b）判斷砂土的密實度或粘性土及粉土的稠度；（c）估測土的強度及變形指標、確定地基土的承載力；（d）評價砂土及粉土的振動液化；（e）估算單樁承載力及沉樁可能性；（ f ）檢驗地基加固處理質(zhì)量。（1）試驗設(shè)備：標準貫入試驗由觸探頭（又稱貫入器、對開式管筒） 、錘墊及導(dǎo)向桿、 落錘（質(zhì)量為 63.5kg 的穿心錘）三部分組成（圖 3-8）。落錘距離由 自動脫鉤裝置控制。圖 3-8 標準貫入試驗設(shè)備1. 穿心錘； 2. 錘墊； 3. 探桿； 4. 貫入器；

15、5. 出水孔； 6. 貫入器內(nèi)壁； 7. 貫入器靴（2）試驗步驟 ：（a）先用鉆具鉆至欲測土以上15cm且鉆具拔出后孔底與孔壁應(yīng)保證 無軟粘土等擠出堵塞鉆孔。（b）標貫探頭入土之前，先測出探頭靴口到錘墊底面之間的長度，及探桿長度。(c) 將探頭壓入欲測土表面，然后進行錘擊，錘擊速率為 15-30 擊/min，錘擊落距76士 2cm先記錄貫入15cm的預(yù)打擊數(shù)，然后記下 再貫入30cm的標貫實測擊數(shù)N'。(d) 若30cm內(nèi)錘擊數(shù)超過50，則停止試驗。(e) 若需進行下一深度的貫入試驗時，一般應(yīng)隔1m后在進行。(f) 整個標貫過程中，孔壁不能有垮坍或孔壁上軟粘土等擠出，造成 探桿側(cè)壁摩擦

16、加大。(g) 拔出探入器，分開對開式管筒，取出筒內(nèi)土樣描述和試驗。(3) 資料整理：A. 探桿長度校正：當探桿長度大于3m時，需按下式修正N=a N- N式中：N修正后的標貫擊數(shù)(擊/30cm)a N-桿長修正系數(shù)，按表3-43確定B. 土的自重壓力的影響：(a) 圖表法：錘擊數(shù)、上覆土壓力砂土的相對密度。(b) 美國Peck得出砂土自重壓力對標準貫入試驗的影響為：N = CN N'式中 CN-自重壓力影響修正系數(shù) , 查表取值。(c) 地下水影響的校正：砂層的貫入擊數(shù)N大于15時,有效擊數(shù)按下式校正：N=151/2（N '15）表3-43標貫試驗桿長修正系數(shù)a N探桿長度（m

17、 < 3 6 9 12 15 18 21a N 1.00 0.92 0.86 0.81 0.77 0.73 0.70注：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002 ,巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001對桿長修正作以下說明：我國一直用經(jīng)過修正后的N值確定地基承載力，用不修正的 N值判別液化和判別砂土密實度。 因此應(yīng)按具體巖土工程問題，確定是否修正，且需在報告中說明。（4）試驗成果的應(yīng)用：（a） 確定地基承載力特征值 fa （表 3-44、表 3-45）：表3-4 4砂土承載力特征值fa（ Kpa）與N的關(guān)系N （擊/30cm） 10 15 30 50中、粗砂 180 250 3

18、40 500粉、細砂 140 180 250 340表3-45粘性土承載力特征值fa（ Kpa）與N的關(guān)系N （擊 /30cm）3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 fa （Kpa） 105 145 190 235 280 325 370 430 515 600 680注：表 2-11 、表 2-12 引自建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 （GBJ7-89）（b）確定地基土壓縮模量Es及變形模量E0 （表3-46）:表 3-46 EO（Mpa）或 Es（Mpa）與 N 的關(guān)系研究者 關(guān)系式 適用范圍湖北省水利電力勘察設(shè)計院 E0=1.0658N+7.4306 粘性土、粉土 冶金部武漢勘

19、察公司 Es=1.04 N+4.89 中南、華東地區(qū)粘土 西南綜合勘察院 Es=0.276 N+10.22 唐山粉、細砂（地下水位以下） Schultze （德國） Es=0.49N+7.1 細砂（地下水位以下）（c）確定砂土的抗剪指標（表 3-47）：表3-47砂土內(nèi)聚力c、內(nèi)摩擦角©與N （手）的關(guān)系N 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 25 29 31c（Kpa） 17 36 49 59 66 72 78 83 87 91 98 103 107© （度）17.7 19.8 21.2 22.2 23.0 23.8 24.3 24.8 25.3 25.7 26.427.0 27.3注：此表引自冶金部武漢勘察公司。N （手）是用手拉繩方式測得，與機械化自動落錘所得 N （機）的關(guān)系式為：N （手）=0.74+1.12 N （機）（d）判定砂土的密實度（表 4-48 ）： 表 3-48 標貫擊數(shù) N 與砂土的密實度的關(guān)系標貫錘擊數(shù)N （擊/30cm）密實度N< 10松散1