重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)方式

./3.2.6.4動(dòng)力觸探試驗(yàn)圓錐動(dòng)力觸探適用于強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)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(dòng)力觸探類型類型輕型重型超重型錘的質(zhì)量〔kg10±0.263.5±0.5120±1落距<cm>50±276±2100±2

直徑<mm>407474錐角〔°606060探桿直徑〔mm254250～60深度〔cm301010錘數(shù)N10N63.5N120<1>輕型動(dòng)力觸探〔N10試驗(yàn)：適用于深度小于4m的一般粘性土、粘性素填土和砂土層。A.試驗(yàn)設(shè)備：輕型動(dòng)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(dòng)力觸探試驗(yàn)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(yàn)步驟：〔a探頭貫入土層之前,先在觸探桿上標(biāo)出從錐尖起向上每30cm的位置?！瞓一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?！瞔記錄每貫入土層30cm的錘擊數(shù)N10′<擊/30cm>。〔d為避免因土對(duì)觸探桿的側(cè)壁摩檫而消耗部分錘擊能量,應(yīng)采用分段觸探的辦法,即貫入一段距離后,將錐尖向上拔,使探孔壁擴(kuò)徑,再將錐尖打入原位置,繼續(xù)試驗(yàn)?；蛎控炄?0cm,轉(zhuǎn)動(dòng)探桿一圈?！瞖當(dāng)N10′＞100或貫入15cm錘擊數(shù)超過50時(shí),可停止試驗(yàn)。C.資料整理：〔a輕型動(dòng)力觸探由于貫入深度淺,可不作桿長修正,即N10′=N10?！瞓繪制輕型動(dòng)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(dòng)力觸探擊數(shù)N10與深度h的關(guān)系曲線D.試驗(yàn)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/30cm15202530

fa〔Kpa105145190230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/30cm10203040fa〔Kpa85115135160注：本表引自《鐵路動(dòng)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/30cm15~2018~2523~3027~3532~4035~50fa〔Kpa40~7060~9080~120100~150130~180150~200空隙比e1.25~1.151.20~1.101.15~1.001.05~0.900.95~0.80<0.80

本表引自XX市資料.

一、地基承載力1、擋墻基礎(chǔ):每側(cè)每10延米至少檢測(cè)2個(gè)點(diǎn),必要時(shí)可根據(jù)需要增加檢測(cè)點(diǎn)。2、橋涵基礎(chǔ)：每橋臺(tái)至少檢測(cè)6點(diǎn),必要時(shí)可根據(jù)需要增加檢測(cè)點(diǎn)。二、地基承載力的計(jì)算〔當(dāng)用輕型觸探儀檢測(cè)時(shí)1、輕型觸探儀〔錘重10kg檢測(cè)地基承載力可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：粘性土：σ0=〔0.8N10-2>×9.8<Kpa>砂性土：σ0=8.4N10-20<Kpa>式中:σ0-實(shí)測(cè)地基承載力;N10-錘重為10kg時(shí)的錘擊數(shù);2、輕型觸探儀〔錘重10kg檢測(cè)地基承載力也可按經(jīng)驗(yàn)公式查表:地基承載力換算表<適用于粘性土>地基承載力換算表<適用于粘性土>錘擊數(shù)01234567890-19.6-11.8-3.93.911.819.627.435.343.151.01058.866.674.582.390.298.0105.8113.7121.5129.420137.2145.0152.9160.7168.6176.4184.2192.1199.9207.830215.6223.4231.3239.1247.0254.8262.6270.5278.3286.240294.0301.8309.7317.5325.4333.2341.0348.9356.7364.650372.4380.2388.1395.9403.8411.6419.4427.3435.1443.060450.8458.6466.5474.3482.2490.0497.8505.7513.5521.4注:根據(jù)錘擊次數(shù)在表中縱向加橫向相交處即為實(shí)測(cè)承載力<Kpa>,如36次為262.6Kpa地基承載力換算表<適用于砂性土>錘擊數(shù)01234567890-20.0-11.6-3.25.213.622.030.438.847.255.61064.072.480.889.297.6106.0114.4122.8131.2139.620148.0156.4164.8173.2181.6190.0198.4206.8215.2223.630232.0240.4248.8257.2265.6274.0282.4290.8299.2307.640316.0324.4332.8341.2349.6358.0366.4374.8383.2391.650400.0408.4416.8425.2433.6442.0450.4458.8467.2475.660484.0492.4500.8509.2517.6526.0534.4542.8551.2559.6

<2>重型動(dòng)力觸探〔N63.5試驗(yàn)：主要用于碎石土、砂土及一般粘性土。A.試驗(yàn)設(shè)備：重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)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(jī)操縱B.試驗(yàn)步驟：〔a探頭貫入土層之前,先測(cè)出錐尖到錘墊底面之間長度,即觸探桿長度?！瞓待錘尖打入到預(yù)測(cè)位置時(shí),從觸探桿上標(biāo)出,從地面向上每10cm的位置?！瞔穿心錘自由落距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(shí),需記錄所加桿的長度,重新統(tǒng)計(jì)觸探桿長度?！瞖若土質(zhì)較松軟、探頭貫入速度較快時(shí),亦可記錄錘擊5次的貫入深度?！瞗對(duì)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?！矃⒁娸p型動(dòng)探相關(guān)內(nèi)容?！瞘如N63.。5′＞50,連續(xù)三次,可停止試驗(yàn)。C.資料整理：<a>觸探桿長度的校正：當(dāng)觸探桿長度大于2m時(shí),需按下式校正：N63。.5＝a·N63。.5′式中：N63。.5—修正后的重型動(dòng)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(duì)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>地下水影響的校正：對(duì)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’63.5＋1.0

<d>繪制重型動(dòng)探擊數(shù)N63.5與深度h的關(guān)系曲線。表3-37動(dòng)探桿長度校正系數(shù)α510152025303540≥50≤21.01.01.01.01.01.01.01.0

40.960.950.930.920.900.980.870.860.84

60.930.900.880.850.830.810.790.780.75

80.900.860.830.800.770.750.730.710.67

100.880.830.790.750.720.690.670.640.61

120.850.790.750.700.670.640.610.590.55

140.820.760.710.660.620.580.560.530.50

160.790.730.670.620.570.540.510.480.45

180.770.700.630.570.530.490.460.430.40

200.750.670.590.530.480.440.410.490.36

注：l為桿長。D.試驗(yàn)成果的應(yīng)用：〔a確定地基土承載力特征值fa〔原規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)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N63.5345678910121416182025303540

碎石土fa<Kpa>1401702002402803203604004705406006607208509309701000

中、粗、礫砂fa<Kpa>120150180220260300340380注：本表引自《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》〔GB50007-2002表3-39粘性土、粉土N63。.5與承載力特征值fa的關(guān)系N63。.511.523456789101112

fa<Kpa>6090120150180210240265290320350375400

狀態(tài)流塑軟塑可塑硬塑—堅(jiān)硬注：本表引自XX省建筑設(shè)計(jì)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。.5345678910121416182022242628303540

E0<Mpa>1012141618.52123.526303437.54144.548515456.5596264

注:本表引自鐵道部第二勘測(cè)設(shè)計(jì)院<1988年><c>確定地基土<碎石土>的密實(shí)度<表3-41>及地基土<砂土>的密實(shí)度<表3-42>：表3-41碎石土密實(shí)度與N63。.5平均值的關(guān)系N63。.5≤55＜N63。.5≤1010＜N63。.5≤20＞20密實(shí)度松散稍密中密密實(shí)注：本表引自《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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100mm的卵石、碎石、圓礫、角礫。表3-42砂土密實(shí)度與N63。.5平均值的關(guān)系砂土N63。.5砂土密實(shí)度孔隙比＜5松散＞0.655—8稍密0.65—0.508—10中密0.50—0.45＞10密實(shí)＜0.45＜5松散＞0.805—6.5稍密0.80—0.706.5—9.5中密0.70—0.60＞9.5密實(shí)＜0.60＜5松散＞0.905—6稍密0.90—0.806—9中密0.80—0.70＞9密實(shí)＜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(cè)》第三版表3-2-13。E.記錄格式：動(dòng)力觸探記錄表工程名稱地點(diǎn)動(dòng)探類型鉆孔編號(hào)鉆孔標(biāo)高地下水位深度〔m桿長〔m實(shí)測(cè)擊數(shù)〔擊修正系數(shù)修正擊數(shù)N深度〔m桿長〔m實(shí)測(cè)擊數(shù)〔擊修正系數(shù)修正擊數(shù)

N

0.0

.1.1

.2.2

.3.3

.4.4

.5.5

.6.6

.7.7

.8.8

.9.9

時(shí)間：校核：記錄：3.2.6.5標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)適用于砂土、粉土及一般粘性土。標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)際上是一種特殊的動(dòng)力觸探試驗(yàn),適用于砂土、粉土、一般粘性土及強(qiáng)風(fēng)化巖等。該試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)貫入器預(yù)先打入土中0.15cm,然后再打入0.30cm,記錄0.30cm的錘擊數(shù),稱為標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)〔N。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的工程目的是：〔a劃分土層類別、采集擾動(dòng)試樣；〔b判斷砂土的密實(shí)度或粘性土及粉土的稠度；〔c估測(cè)土的強(qiáng)度及變形指標(biāo)、確定地基土的承載力；〔d評(píng)價(jià)砂土及粉土的振動(dòng)液化；〔e估算單樁承載力及沉樁可能性；〔f檢驗(yàn)地基加固處理質(zhì)量。

<1>試驗(yàn)設(shè)備：標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)由觸探頭〔又稱貫入器、對(duì)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(dòng)脫鉤裝置控制。圖3-8標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備1.穿心錘；2.錘墊；3.探桿；4.貫入器；5.出水孔；6.貫入器內(nèi)壁；7.貫入器靴<2>試驗(yàn)步驟：<a>先用鉆具鉆至欲測(cè)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(biāo)貫探頭入土之前,先測(cè)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(cè)土表面,然后進(jìn)行錘擊,錘擊速率為15-30擊/min,錘擊落距76±2cm,先記錄貫入15cm的預(yù)打擊數(shù),然后記下再貫入30cm的標(biāo)貫實(shí)測(cè)擊數(shù)N′。<d>若30cm內(nèi)錘擊數(shù)超過50,則停止試驗(yàn)。<e>若需進(jìn)行下一深度的貫入試驗(yàn)時(shí),一般應(yīng)隔1m后在進(jìn)行。

<f>整個(gè)標(biāo)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)壁摩擦加大。<g>拔出探入器,分開對(duì)開式管筒,取出筒內(nèi)土樣描述和試驗(yàn)。

<3>資料整理：A.探桿長度校正：當(dāng)探桿長度大于3m時(shí),需按下式修正N=αN·N′式中：N—修正后的標(biāo)貫擊數(shù)〔擊/30cmαN—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(duì)密度。<b>美國Peck得出砂土自重壓力對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的影響為：

N=CNN’

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(shí),有效擊數(shù)按下式校正：N=15＋1/2<N’－15>表3-43標(biāo)貫試驗(yàn)桿長修正系數(shù)αN探桿長度〔m≤36912151821

αN1.000.920.860.810.770.730.70

注：《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》〔GB50007-2002,《巖土工程勘察規(guī)范》〔GB50021-2001對(duì)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(shí)度。因此應(yīng)按具體巖土工程問題,確定是否修正,且需在報(bào)告中說明。

<4>試驗(yàn)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3-44砂土承載力特征值fa〔Kpa與N的關(guān)系N〔擊/30cm10153050中、粗砂180250340500粉、細(xì)砂140180250340表3-45粘性土承載力特征值fa〔Kpa與N的關(guān)系N〔擊/30cm357911131517192123

fa〔Kpa105145190235280325370430515600680

注：表2-11、表2-12引自《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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3-46E0<Mpa>或Es<Mpa>與N的關(guān)系研究者關(guān)系式適用范圍XX省水利電力勘察設(shè)計(jì)院E0=1.0658N+7.4306粘性土、粉土冶金部XX勘察公司Es=1.04N+4.89中南、華東地區(qū)粘土西南綜合勘察院Es=0.276N+10.22XX粉、細(xì)砂〔地下水位以下Schultze〔德國Es=0.49N+7.1細(xì)砂〔地下水位以下<c>確定砂土的抗剪指標(biāo)〔表3-47：表3-47砂土內(nèi)聚力c、內(nèi)摩擦角φ與N〔手的關(guān)系

N3579111315171921252931

c〔Kpa1736495966727883879198103107φ〔度17.719.821.222.223.023