圓錐動力觸探檢測公路工程小型構造物地基承載力的使用規(guī)范、測試

1、圓錐動力觸探檢測公路工程小型構造物地基承載力的使用規(guī)范、測試方法、計算公式及試驗記錄一、概述根據(jù)公路工程地質勘察規(guī)范（JTG C20-2011），動力觸探試驗是用一定質量的擊錘，以一定的自由落距將一定規(guī)格的探頭擊入土層，根據(jù)探頭沉入土層一定深度所需的錘擊數(shù)來判斷土層性狀和評價其承載力的原位測試方法，具有勘察與測試的雙重性能。動力觸探試驗可分為圓錐動力觸探試驗和標準貫入試驗兩大類。動力觸探試驗適用于強風化、全風化的硬質巖石、各種軟質巖及各類土。 圓錐動力觸探DPT，簡稱動探，根據(jù)穿心錘質量和提升高度的不同，動力觸探試驗一般分為輕型、重型、超重型動力觸探。目前施工現(xiàn)場地基承載力測試一般選用輕型和重

2、型。二、標準采用現(xiàn)行交通部行業(yè)標準公路橋涵施工技術規(guī)范（JTG/ T F502011）第12.6條“地基檢驗”第12.6.2款“按橋涵大小、地基土質復雜程度及結構對地基有無特殊要求，可采用以下檢驗方法：1 小橋涵的地基檢驗可采用直觀或觸探方法，必要時可進行土質試驗。 2 大、中橋和地基土質復雜、結構對地基有特殊要求的地基檢驗，宜采用觸探和鉆探鉆深至少4m取樣做土工試驗，或按設計的特殊要求進行荷載試驗。3 特大橋或特殊結構橋梁的地基檢驗應符合設計規(guī)定”。2009年版公路工程標準施工招標文件第七章技術規(guī)范第404.03-1-（4）條“地基檢驗可采用如下方法：對于小型構造物，一般采用直觀或觸探的方法

3、，必要時可進行土質試驗；對于大、中橋和地基土質復雜、結構物對地基有特殊要求的，一般采用觸探和鉆探取樣做土工試驗，或按圖紙的特殊要求進行荷載試驗”。公路工程地質勘察規(guī)范（JTG C20-2011）3.7 原位測試3.7.1 原位測試方法可根據(jù)勘察目的、巖土條件及測試方法的適用性等按表3.7.1 選用。表中所列動力觸探試驗(DPT)對碎石土、砂土很適用，對粉土、黏性土適用，對軟土較適用，對承載力測試適用；靜力觸探試驗（CPT）對砂土適用，對粉土、黏性土、軟土很適用，對承載力測試適用。現(xiàn)行動力觸探有關的相關規(guī)范：公路工程地質勘察規(guī)范（JTG C20-2011）巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)（GB

4、50021-2001）冶金工業(yè)巖土勘察原位測試規(guī)范（GB/T50480-2008）鐵路工程地質原位測試規(guī)程（TB 10018-2003）建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 50007-2011）、（GBJ 7-1989已廢止） 土工試驗規(guī)程（SL 237-1999）2011年12月01日實施的中華人民共和國交通運輸部行業(yè)標準公路工程地質勘察規(guī)范（JTG C20-2011）無具體測試方式。2009年7月1日實施的中華人民共和國國家標準巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)（GB 50021-2001）總則 1.0.2 規(guī)定：本規(guī)范適用于除水利工程、鐵路、公路和橋隧工程以外的工程建設巖土工程勘察。2009年4月

5、1日實施的中華人民共和國國家標準冶金工業(yè)巖土勘察原位測試規(guī)范（GB/T50480-2008）總則 1.0.2 規(guī)定：本規(guī)范適用于冶金工業(yè)建設項目巖土工程勘察中的原位測試 ，其他行業(yè)同類工作可按本規(guī)范執(zhí)行 。目前該規(guī)范是我國最新提到使用動力觸探試驗來測試地基承載力的國家標準，交通部對于橋涵地基承載力動力觸探試驗方法還未有標準作詳盡說明，為遵循 “國標-行標-地標”原則，在無行標、地標的情況下，公路工程地基承載力亦可按此規(guī)范試驗方法執(zhí)行。2003年6月1日實施的中華人民共和國行業(yè)標準鐵路工程地質原位測試規(guī)程（TB 10018-2003）和1990年1月1日實施的華人民共和國國家標準建筑地基基礎設計

6、規(guī)范（GBJ 7-1989）涉及了動力觸探試驗錘擊數(shù)與地基承載力標準值的關系，公路工程地基承載力可按上述規(guī)范確定。三、測試方法現(xiàn)將冶金工業(yè)巖土勘察原位測試規(guī)范動力觸探試驗規(guī)程摘錄如下： 7動力觸探試驗7.1 一 般 規(guī) 定7.1.1 動力觸探試驗適用于判定一般黏性土 、砂類土、碎石類土、極軟巖層的物理力學特性。7.1.2 輕型動力觸探可用于評價一般黏性土 、砂類土和素填土的地基承載力；重型和超重型動力觸探可用于評價砂類土 、碎石類土、極軟巖的地基承載力及測定礫石土、卵 (碎)石土的變形模量。7.1.3 動力觸探試驗孔數(shù)應結合場地大小和場地地基的均勻程度確定，同一場地主要巖土單元的有效測試數(shù)據(jù)不

7、應小于 3 孔位。7.2試 驗 設 備7.1.2 動力觸探試驗設備應包括落錘、座墊及導桿、觸探桿和探頭等機件。各類型動力觸探試驗機件的規(guī)格和加工要求應符合本規(guī)范附錄 D 圖 D.0.2、表D.0.2 的規(guī)定。7.2.2 探頭應采用高強度鋼材制作，表面淬火后硬度應滿 足HRC=4550。7.2.3落錘應采用圓柱形，其中心通孔直徑應比導桿外徑 大34mm，重型和超重型動力觸探試驗設備須配備自動落錘裝置。7.2.4重型和超重型動力觸探的座墊直徑應不小于 100cm，且不大于落錘底面直徑的一半 ；導桿長度應符合試驗錘擊標準落距的要求，座墊和導桿的總質量不應超過 25Kg。7.2.5探桿接頭與探桿應有相

8、同的外徑 ，接頭連接容許偏心度為 0.5%。7.2.6探頭直徑磨損不得大于 2mm，錐尖高度磨損不得大于5mm。7.3 試 驗 方 法7.3.1輕型動力觸探試驗應符合下列規(guī)定：1 試驗標準貫入量為 30cm，落錘應按標準落距自由下落 ，記錄每貫入 10cm 的錘擊數(shù)；累計記錄貫入 30cm 的錘擊數(shù) N10。2 試驗應先用鉆探設備鉆至試驗土層的頂面以上 0.3m處，然后進行連續(xù)貫入試驗。3 當貫入 30cm 的擊數(shù)超過 100 擊或貫入 15cm 的擊數(shù)超過 50 擊時，可終止試驗。7.3.2重型、超重型動力觸探試驗應符合下列規(guī)定 :1重型和超重型動力觸探的標準貫入量均為 10cm，落錘應按標

9、準落距自由下落，記錄標準貫入量錘擊數(shù) N63.5、N120。2 試驗時錘擊頻率應控制在 1530 擊/min，試驗應保持連續(xù)貫入。3試驗過程中應防止落錘偏心和探桿的側向晃動，并保持探頭的垂直貫入。 4 遇地層松軟無法按標準貫入量記錄試驗錘擊數(shù)時，可記錄每陣擊數(shù) N(一般為 15 擊)的貫入量s,然后再換算為標準貫入量錘擊數(shù)。5重型動力觸探實測錘擊數(shù)連續(xù) 3 次大于 50 擊時，即可停止試驗；當需繼續(xù)試驗時，應改用超重型動力觸探 。當超重型動力觸探實測擊數(shù)小于 2 時，應改用重型動力觸探進行試驗。6 在鉆孔中分段進行觸探時，應先鉆探至試驗土層的頂面以上 1.0m 處，然后再開始貫入試驗。7重型動

10、力觸探試驗深度超過 15cm、超重型動力觸探試驗深度超過 20m 時，應注意觸探桿的側摩陰力對試驗結果產生的影響。7.4 資料整理7.4.1動力觸探記錄應在現(xiàn)場初步整理 ，校核實測擊數(shù)和試驗貫入深度。7.4.2重型動力觸探試驗實測擊數(shù) N63.5 需要進行觸探桿長度修正時，應按式(7.4.2)進行動力觸探錘擊數(shù)的桿長修正計算。N󰬺󰬷.󰬹=󰟙×󰜰󰬺󰬷.󰬹 (7.4.2)7.4.3 超重型動力觸探的實測擊數(shù) ，應先按下式換算成相當于重型動力觸探實測擊數(shù)后，再按式

11、 (7.4.2)進行桿長修正：N63.5=3N120-0.5. （7.4.3）7.4.4修正后的動力觸探擊數(shù) ，應按規(guī)定的圖例標示在工程地質剖面圖和柱狀圖上。7.4.5進行地基土力學分層時 ，應兼顧相應的超前和滯后影響，確切地劃分巖土層的分層界線。7.4.6當試驗巖土層的有效厚度小于 0.3m 時，上、下土層擊數(shù)均較小，宜取該層土動力觸探擊數(shù)的最大值 ；當上、下土層擊數(shù)均較大，宜取小于或等于該層土動力觸探擊數(shù)的最小值。7.4.7動力觸探試驗結果的統(tǒng)計分析應符合下列要求：1在各試驗巖土層有效厚度范圍內，應剔除少數(shù)因試驗土層不勻凸顯的試驗高值和其他異常試驗數(shù)據(jù)，以確定參與統(tǒng)計分析的有效試驗數(shù)據(jù)。剔

12、除數(shù)量不宜超過有效厚度內試驗數(shù)據(jù)的 10%。2統(tǒng)計分析秘層有效厚度以內的有效試驗數(shù)據(jù)，應以算術平均值 N63.5 作為單孔試驗分層的動力觸探試驗代表值，同時依據(jù)統(tǒng)計分析結果判別試驗數(shù)據(jù)的離散變異性。3當試驗數(shù)據(jù)偏差或離散性較大時，應同時采用多孔試驗資料及其他勘探資料綜合分析確定單孔分層試驗代表值。4同一場地取得的有效數(shù)據(jù)，應按相應的置信標準統(tǒng)計分析各巖土單元的試驗結果，以確定試驗巖土層的工程特性。動力觸探試驗設備參數(shù)表四、動力觸探試驗錘擊數(shù)與地基承載力標準值的關系1、建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 50007-2011）碎石土2、鐵路工程地質原位測試規(guī)程（TB 10018-2003）3、建筑地基基

13、礎設計規(guī)范（GBJ 7-1989）五、動力觸探計算公式序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15引用規(guī)范名稱建筑地基基礎設計規(guī)范標準代號GB 50007-2011觸探類型N63.5 N63.5 N63.5 N63.5 N10 N10 N10 N63.5 N63.5 N10 N120 N120 N10 N63.5 N63.5適用土類碎石土經驗公式0=-0.58×N63.5+49.0×N63.5-24.50 = 7.7×N63.5 + 116.7 0 = 4.9×N63.5 + 99.8 0 = 28.0×N63.

14、5 -11.1 0 = 8.4×N10-21.5 0 = 2.5×N10 + 62.5 0 = 8×N10 - 20 0 = 37.7×N63.5 - 1.5 0=-0.58×N63.5+49.1×N63.5-27.10=4.5×N10-24 0 = 51.3×N120+151.2 0 = 62.1×N120+111.3 0 = 2.5×N10 + 62.522建筑地基基礎設計規(guī)范 GBJ 7-89 中、粗砂建筑地基基礎設計規(guī)范 GBJ 7-89 粉、細砂建筑地基基礎設計規(guī)范 GBJ 7-89 黏性土建筑地基基礎設計規(guī)范 GBJ 7-89 黏性土建筑地基基礎設計規(guī)范 鐵路工程地質原位測試規(guī)程鐵路工程地質原位測試規(guī)程鐵路工程地質原位測試規(guī)程 廣東省GBJ 7-89 素 填 土TB 10018-2003黏性土 中砂砂礫土 碎石土 砂土粉土黏土 碎石土TB 10018-2003TB 10018-2003水利水電成都地區(qū) 卵石土觸探儀其他 根據(jù)能量指數(shù)推導各類土0 =35.96×N63.5 + 23.8 0 = 43.15×N63.5其他公式中：0地基允許承載力kpa；N10輕型觸探儀錘擊數(shù)；N63.5重型觸探儀錘擊數(shù)；N120超重型觸探儀錘擊數(shù)。注：1、表列公式