工程地質(zhì)實(shí)習(xí)勘查報(bào)告清楚明了

PAGE《巖土工程勘察》實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：昆明理工大學(xué)城市學(xué)院班級(jí)：勘查1321姓名：楊福才學(xué)號(hào):20132185241082014年12月25日楊福才08PAGE44目錄HYPERLINK\l"_Toc407011571"試驗(yàn)一2HYPERLINK\l"_Toc407011572"實(shí)驗(yàn)二6HYPERLINK\l"_Toc407011573"試驗(yàn)三15HYPERLINK\l"_Toc407011574"試驗(yàn)四22試驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)課程名稱：載荷試驗(yàn)開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：潤(rùn)澤樓1042014年12月月19日專業(yè)班級(jí)勘查1321學(xué)號(hào)201321855241088姓名楊福才成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱指導(dǎo)教師蒲秀榮教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月日試驗(yàn)?zāi)康模捍_定地基的承載力和變性特性實(shí)驗(yàn)原理：在擬建建筑場(chǎng)地上將一定尺寸和幾何形狀的剛性板，安放在被測(cè)得地基持力層上，逐級(jí)增加荷載，并測(cè)得每一級(jí)荷載下的穩(wěn)定沉降，直至達(dá)到地基破壞標(biāo)準(zhǔn)，由此可得到荷載（p）-沉降（s）曲線。三、使用儀器、材料：1．承壓板2．加荷裝置3．量測(cè)裝置四、試驗(yàn)步驟：（1）正式加荷前，將試驗(yàn)面打掃干凈以觀測(cè)地面變形，將百分表的指針調(diào)至接近于最大讀數(shù)位置；（2）按規(guī)定逐級(jí)加荷和記錄百分表讀數(shù)，達(dá)到沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后再施加下一級(jí)荷載，一般在加荷五級(jí)或已能定出比例界限點(diǎn)后，注意觀測(cè)地基土產(chǎn)生塑性變形使壓板周圍地面出現(xiàn)裂紋和土體側(cè)向擠出的情況，記錄并描繪地面裂紋形狀（放射狀或環(huán)狀、長(zhǎng)短粗細(xì)）及出現(xiàn)時(shí)間。（3）試驗(yàn)過(guò)程的各級(jí)荷載要始終確保穩(wěn)壓，百分表行程接近零值時(shí)應(yīng)在加下一級(jí)荷載前調(diào)整，并隨時(shí)注意平臺(tái)上翹、錨樁拔起、撐板上爬、撐桿傾斜、坑壁變形等不安全因素，及時(shí)采取處置措施，必要時(shí)可終止試驗(yàn)?？焖俜虞d：特點(diǎn)是加荷速率快、試驗(yàn)周期短，一般情況下試驗(yàn)過(guò)程僅數(shù)小時(shí)至十多個(gè)小時(shí)，但其測(cè)試成果和適用條件與常規(guī)方法略有差異。快速載荷試驗(yàn)仍是逐級(jí)加荷，但前后兩級(jí)加荷的間隔時(shí)間是固定的，一般為10～30min，有規(guī)定為60min的。五、試驗(yàn)過(guò)程原始記錄根據(jù)以下3試驗(yàn)點(diǎn)在各級(jí)荷載作用下的沉降觀察數(shù)據(jù)，試?yán)L出3個(gè)點(diǎn)的P-S曲線，并確定該場(chǎng)地的地基承載力特征值fak表1-1沉降觀察數(shù)據(jù)表荷載/kpa實(shí)驗(yàn)點(diǎn)沉降/mmm1#2#3#0000501.271.151.321002.612.422.661503.843.783.912005.125.095.422506.586.317.0330011.789.2712.1135019.2515.3321.7540028.4225.140.4445045.3141.87根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪制3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)P-S曲線圖（如圖1-1、1-2、1-3）AABBCC圖1-11#試驗(yàn)點(diǎn)荷載-位移（p-s）曲線圖BCABCA圖1-22#實(shí)驗(yàn)點(diǎn)荷載-位移（p-s）曲線圖CBACBA圖1-33#實(shí)驗(yàn)點(diǎn)荷載-位移（p-s）曲線圖OA段為彈性階段，曲線特征為近似線性，基本上反映了地基土的彈性性質(zhì)，A點(diǎn)為比例界限，對(duì)應(yīng)的荷載稱為臨塑荷載；AB段為塑性發(fā)展階段，曲線特征為曲率加大，表明地基土由彈性過(guò)渡到彈塑性，并逐步進(jìn)入破壞；BC段為破壞階段，曲線特征為產(chǎn)生陡降段，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載稱為破壞荷載，在該級(jí)荷載作用下壓板的沉降通常不能穩(wěn)定或總體位移太大，C點(diǎn)荷載的前一級(jí)荷載（不一定是B點(diǎn)）稱為極限荷載。2）確定地基承載力：《地基規(guī)范》附錄C對(duì)于確定地基承載力的規(guī)定如下：（1）當(dāng)p~s曲線上有明確的比例界限時(shí)，取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值；（2）當(dāng)極限荷載小于對(duì)應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時(shí)，取極限荷載值的一半；（3）當(dāng)不能按上述二款要求確定時(shí)，當(dāng)壓板面積為0.25~0.5m2，可取s/b=0.01~0.015所對(duì)應(yīng)的荷載，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。在求得地基承載力實(shí)測(cè)值后，該規(guī)范規(guī)定按下述方法確定地基承載力特征值：同一土層參加統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的極差不超過(guò)其平均值的30%時(shí)，取此平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。根據(jù)以上3點(diǎn)實(shí)驗(yàn)p-s曲線圖可知p-s曲線上有明確的比例界限，則可求得地基承載力特征值fak=250kpa。六、試驗(yàn)結(jié)果及分析通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)結(jié)果，我較為熟練的掌握了載荷實(shí)驗(yàn)的基本操作原理及方法，并了解了該實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍及實(shí)際生產(chǎn)意義。從本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)的整個(gè)過(guò)程來(lái)看，得到的結(jié)果還是較為合理的，不足的地方主要在于由于缺少巖芯樣本，對(duì)地層類型和定名把握不太到位，另外，對(duì)一些專業(yè)軟件的操作不熟練也影響了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析的效果。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)課程名稱：靜力觸探試驗(yàn)開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：潤(rùn)澤樓1042014年12月月19日專業(yè)班級(jí)勘查1321學(xué)號(hào)201321855241088姓名楊福才成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱指導(dǎo)教師蒲秀榮教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月日試驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)靜力觸探試驗(yàn)成果，確定土層的強(qiáng)度指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)原理：靜力觸探的工作過(guò)程是用靜力將探頭壓到土層中去。在貫入過(guò)程中，由于埋藏在地層中的各種土的物理力學(xué)性質(zhì)不同，因此，探頭遇到的阻力也不同，有的土軟，阻力就小，有的土硬，阻力就大。土的軟硬正是土的力學(xué)性質(zhì)的一種體表現(xiàn)。所以貫入阻力是從一個(gè)側(cè)面反應(yīng)了土的強(qiáng)度。根據(jù)這樣一種內(nèi)部聯(lián)系，我們利用探頭中的阻力傳感器，將貫入阻力通過(guò)電子量測(cè)記錄儀表把它顯示和記錄下來(lái)，并利于貫入阻力和土的強(qiáng)度之間存在的一定關(guān)系，確定土的力學(xué)指標(biāo)，劃分土層，進(jìn)行地基土評(píng)價(jià)和提供設(shè)計(jì)所有需參數(shù)。當(dāng)靜力觸探的探頭在靜壓力作用下，均速向土層中貫入時(shí)，探頭附近一定范圍內(nèi)的土體受到壓縮和剪切破壞，同時(shí)對(duì)探頭產(chǎn)生貫入阻力。一般的說(shuō)，同一種土層中貫入阻力大，土層的力學(xué)性質(zhì)好，承載力高。反之，貫入阻力小，土層軟弱，承載力低。在生產(chǎn)中利用靜力觸探與土的野外載荷試驗(yàn)對(duì)比，或靜力觸探貫入阻力與樁基承載力及土的物理學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)對(duì)比，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，可以建立各種相關(guān)方程(經(jīng)驗(yàn)關(guān)系)。這樣，只要知道土層的貫入阻力即可確定該層土的地基承載力等指標(biāo)參數(shù)。三、使用儀器、材料：靜力觸探儀一般由三部分構(gòu)成，即：①觸探頭，也即阻力傳感器；②量測(cè)記錄儀表；③貫入系統(tǒng)：包括觸探主機(jī)與反力裝置，共同負(fù)責(zé)將探頭壓人土中。具體如下：1．雙橋探頭；2．壓入裝置；3．探桿；4．電纜；5．觸探儀；6．地錨四、試驗(yàn)步驟：1．貫入、測(cè)試及起拔要點(diǎn)（1）將觸探機(jī)就位后，應(yīng)調(diào)平機(jī)座，并使用水平尺校準(zhǔn)，使貫入壓力保持豎直方向，并使機(jī)座與反力裝置銜接、鎖定。當(dāng)觸探機(jī)不能按指定孔位安裝時(shí)，應(yīng)將移動(dòng)后的孔位和地面高程記錄清楚。（2）探頭、電纜、記錄儀器的接插和調(diào)試，必須按有關(guān)說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行。（3）觸探機(jī)的貫入速率，應(yīng)控制在1-2cm/s內(nèi)，一般為2cm/s；使用手搖式觸探機(jī)時(shí)，手把轉(zhuǎn)速應(yīng)力求均勻。（4）在地下水埋藏較深的地區(qū)使用孔壓探頭觸探時(shí)，應(yīng)先使用外徑不小于孔壓探頭的單橋或雙橋探頭開(kāi)孔至地下水位以下，而后向孔內(nèi)注水至與地面平，再換用孔壓探頭觸探。（5）探頭的歸零檢查應(yīng)按下列要求進(jìn)行：1）使用單橋或雙橋探頭時(shí)，當(dāng)貫入地面以下0.5~1.0m后，上提5~10cm，待讀數(shù)漂移穩(wěn)定后，將儀表調(diào)零即可正式貫入。在地面以下1~6m內(nèi)，每貫入1~2m提升探頭5~10cm，并記錄探頭不歸零讀數(shù)，隨即將儀器調(diào)零。孔深超過(guò)6m后，可根據(jù)不歸零讀數(shù)之大??；放寬歸零檢查的深度間隔。終孔起拔時(shí)和探頭拔出地面后，亦應(yīng)記錄不歸零讀數(shù)。2）使用孔壓探頭時(shí)，在整個(gè)貫入過(guò)程中不得提升探頭。終孔后，待探頭剛一提出地面時(shí)，應(yīng)立即卸下濾水器，記錄不歸零讀數(shù)。（6）使用記讀式儀器時(shí)，每貫入0.1m或0.2m應(yīng)記錄一次讀數(shù)；使用自動(dòng)記錄儀時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意橋壓、走紙和劃線情況，做好深度和歸零檢查的標(biāo)注工作。（7）若計(jì)深標(biāo)尺設(shè)置在觸探主機(jī)上，則貫入深度應(yīng)以探頭、探桿人土的實(shí)際長(zhǎng)度為準(zhǔn)，每貫入3~4m校核一次。當(dāng)記錄深度與實(shí)際貫入長(zhǎng)度不符時(shí)，應(yīng)在記錄本上標(biāo)注清楚，作為深度修正的依據(jù)。（8）當(dāng)在預(yù)定深度進(jìn)行孔壓消散試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)從探頭停止貫入之時(shí)起，用秒表記時(shí)，記錄不同時(shí)刻的孔壓值和錐尖阻力值。其計(jì)時(shí)間隔應(yīng)由密而疏，合理控制。在此試驗(yàn)過(guò)程中，不得松動(dòng)、碰撞探桿，也不得施加能使探桿產(chǎn)生上、下位移的力。（9）對(duì)于需要作孔壓消散試驗(yàn)的土層，若場(chǎng)區(qū)的地下水位未知或不確切，則至少應(yīng)有一孔孔壓消散達(dá)到穩(wěn)定值，以連續(xù)2h內(nèi)孔壓值不變?yōu)榉€(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。其它各孔、各試驗(yàn)點(diǎn)的孔壓消散程度，可視地層情況和設(shè)計(jì)要求而定，一般當(dāng)固結(jié)度達(dá)60%~70%時(shí)，即可終止消散試驗(yàn)。（10）遇下列情況之一者，應(yīng)停止貫入，并應(yīng)在記錄表上注明。1）觸探主機(jī)負(fù)荷達(dá)到其額定荷載的120%時(shí)；2）貫入時(shí)探桿出現(xiàn)明顯彎曲；3）反力裝置失效；4）探頭負(fù)荷達(dá)到額定荷載時(shí)；5）記錄儀器顯示異常。（11）起拔最初幾根探桿時(shí)，應(yīng)注意觀察、測(cè)量探桿表面干、濕分界線距地面的深度，并填人記錄表的備注欄內(nèi)或標(biāo)注于記錄紙上。同時(shí)，應(yīng)于收工前在觸探孔內(nèi)測(cè)量地下水位埋藏深度；有條件時(shí)，宜于次日核查地下水位。（12）將探頭拔出地面后，應(yīng)對(duì)探頭進(jìn)行檢查、清理。當(dāng)移位于第二個(gè)觸探孔時(shí)，應(yīng)對(duì)孔壓探頭的應(yīng)變腔和濾水器重新進(jìn)行脫氣處理。（13）記錄人員必須按記錄表要求用鉛筆逐項(xiàng)填記清楚，記錄表格式，可按以上測(cè)試項(xiàng)目制作。2.注意事項(xiàng)（1）保證行車安全，中速行駛，以免觸探車上儀器設(shè)備被顛壞。（2）觸探孔要避開(kāi)地下設(shè)施（管路、地下電纜等），以免發(fā)生意外。（3）安全用電，嚴(yán)防觸（漏）電事故。工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)盡量避開(kāi)高壓線、大功率電機(jī)及變壓器，以保證人身安全和儀表正常工作。（4）在貫入過(guò)程中，各操作人員要相互配合，尤其是操縱臺(tái)人員，要嚴(yán)肅認(rèn)真、全神貫注，以免發(fā)生人身、儀器設(shè)備事故。司機(jī)要堅(jiān)守崗位，及時(shí)觀察車體傾斜、地鋪松動(dòng)等情況，并及時(shí)通報(bào)車上操作人員。（5）精心保護(hù)好儀器，須采取防雨、防潮、防震措施。（6）觸探車不用時(shí)，要及時(shí)用支腿架起，以免汽車彈簧鋼板過(guò)早（7）保護(hù)好探頭，嚴(yán)禁摔打探頭；避免探頭暴曬和受凍；不許用電纜線拉探頭；裝卸探頭時(shí)，只可轉(zhuǎn)動(dòng)探桿，不可轉(zhuǎn)動(dòng)探頭；接探桿時(shí)，一定要擰緊，以防止孔斜。（8）當(dāng)貫入深度較大時(shí)，探頭可能會(huì)偏離鉛垂方向，使所測(cè)深度不準(zhǔn)確。為了減少偏移，要求所用探桿必須是平直的，并要保證在最初貫入時(shí)不應(yīng)有側(cè)向推力。當(dāng)遇到硬巖土層以及石頭、磚瓦等障礙物時(shí)，要特別注意探頭可能發(fā)生偏移的情況。國(guó)外已把測(cè)斜儀裝人探頭，以測(cè)其偏移量，這對(duì)成果分析很重要。（9）錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力雖是同時(shí)測(cè)出的，但所處的深度是不同的。當(dāng)對(duì)某一深度處的錐頭阻力和摩阻力作比較時(shí)，例如計(jì)算摩阻比時(shí)，須考慮探頭底面和摩擦筒中點(diǎn)的距離，如貫入第一個(gè)10cm時(shí)，只記錄qc；從第二個(gè)10cm以后才開(kāi)始同時(shí)記錄qc和fs。（10）在鉆孔、觸探孔、十字板試驗(yàn)孔旁邊進(jìn)行觸探時(shí)，離原有孔的距離應(yīng)大于原有孔徑的20~25倍，以防土層擾動(dòng)。如要求精度較低時(shí)，兩孔距離也可適當(dāng)縮小。五、試驗(yàn)過(guò)程原始記錄根據(jù)所提供的單孔雙橋靜力觸探數(shù)據(jù)據(jù)（表2-1），進(jìn)行以下計(jì)算：（1）繪制各觸探參數(shù)隨深度的分布曲線；（2）劃分土層并定名；（3）分層統(tǒng)計(jì)qc及fs的加權(quán)平均值表2-1雙橋靜力觸探試驗(yàn)數(shù)據(jù)練習(xí)題二：雙橋靜靜力觸探試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)孔號(hào)JK3孔深（m）錐尖阻力qc（MMpa）側(cè)壁摩阻力fs((Kpa)孔深（m）錐尖阻力qc（Mpa）側(cè)壁摩阻力fss(Kpa))2.00.2616.58.621.29405.12.10.2512.38.721.59364.32.20.2812.18.821.84277.82.30.219.28.924.34233.52.40.3312.39.026.04261.52.50.3011.19.126.13177.82.60.2910.89.225.76295.32.70.3113.89.325.60243.82.80.3213.89.423.05199.12.90.2910.69.521.97376.23.00.3220.29.619.25343.63.10.6038.79.719.39352.63.20.6651.79.812.92342.03.30.9072.39.98.81383.63.40.7271.810.08.30320.93.50.7153.010.19.34152.93.60.9352.510.27.96152.03.71.0262.510.33.51128.63.80.9470.710.40.8588.73.90.9478.510.50.6139.24.01.0182.410.60.5419.34.10.9779.810.70.6821.14.20.8968.210.80.7116.44.30.9055.210.90.5914.94.40.8548.111.00.5613.24.50.6839.111.10.7416.24.60.6329.611.20.8622.24.70.5725.111.30.7124.44.80.5121.711.42.0172.94.90.4216.611.52.14106.65.00.3615.111.63.04176.15.10.348.511.73.19163.55.20.328.211.82.78179.05.30.337.811.93.54201.25.40.337.712.03.52224.25.50.348.012.15.37343.35.60.369.012.24.94351.65.70.459.212.32.19190.35.80.4910.312.43.08181.15.90.5110.612.53.37172.76.00.4811.012.61.0387.36.10.4910.912.70.9941.36.20.5412.012.80.9241.86.30.5512.612.90.9444.56.40.6314.313.00.8441.96.50.7122.613.10.7427.86.60.8927.113.20.7025.96.70.6524.113.30.6824.36.80.6623.213.40.6923.96.90.6924.113.50.7124.07.00.8730.013.60.7624.27.10.9938.813.70.8222.57.20.9543.613.80.8020.57.30.6026.413.90.7718.67.40.7424.114.00.7418.77.50.5320.514.10.8126.67.60.5313.914.20.7929.67.70.7755.314.30.8430.17.81.8694.714.40.8630.67.91.8589.514.50.8630.38.05.83122.114.60.8129.18.114.15150.414.70.8227.68.28.39260.314.80.8526.58.314.20232.714.90.9026.38.418.62166.115.00.8926.58.524.54392.91）、繪制靜力觸探曲線圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)可繪出各觸探參數(shù)隨深度的分布曲線（如圖2-1、2-2）圖2-1錐頭阻力qc隨深度變化曲線圖圖2-2摩阻力fs隨深度變化曲線圖劃分土層及定名通過(guò)對(duì)雙橋探頭平均錐尖阻力qc和側(cè)壁摩阻力fs以及摩阻比Rf，在任丘地區(qū)各類土中的一般取值范圍進(jìn)行分析，初步總結(jié)出了以下指標(biāo)以參考劃分土層，見(jiàn)下表表2-2巖性qc平均值范圍(MPa)fs值范圍(kPa)Rf平均值范圍(%)粘土0.65～1.3318～40>2.5粉質(zhì)粘土0.65～1.336～251.0～2.5粉土1.9～818～1000.9～2.0粉砂>4.5>400.8～1.3細(xì)砂>5>450.8～1.3通過(guò)靜力觸探曲線圖可將土層分為三層：第一層：2-7.6m為粉質(zhì)粘土第二層：7.6-10.9m為粘土夾粉質(zhì)粘土地三層：10.9-15m為粉土層、夾少量粉砂表2-3JK33工程地質(zhì)單單元層靜力觸觸探試驗(yàn)指標(biāo)標(biāo)統(tǒng)計(jì)表單元層代號(hào)巖土名稱錐尖阻力加權(quán)平均均值qc((MPa)側(cè)摩阻力加權(quán)平均均值fs((kPa)①粉質(zhì)粘土0.6934②粘土、夾粉質(zhì)粘土土4.573③粉土、夾粉砂0.4825六、試驗(yàn)結(jié)果及分析通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)結(jié)果，我較為熟練的掌握了靜力觸探試驗(yàn)的基本操作原理及方法，并了解了該實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍及實(shí)際生產(chǎn)意義。從本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)的整個(gè)過(guò)程來(lái)看，得到的結(jié)果還是較為合理的，不足的地方主要在于由于缺少巖芯樣本，對(duì)地層類型和定名把握不太到位，另外，對(duì)一些專業(yè)軟件的操作不熟練也影響了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析的效果。試驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)課程名稱：動(dòng)力觸探試驗(yàn)開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：潤(rùn)澤樓1042014年12月月19日專業(yè)班級(jí)勘查1321學(xué)號(hào)201321855241088姓名楊福才成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱指導(dǎo)教師蒲秀榮教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月日試驗(yàn)?zāi)康模河脛?dòng)力觸探試驗(yàn)劃分土層、確定密實(shí)度、地基土承載力等。二、試驗(yàn)原理：動(dòng)力觸探的基本原理，可用能量平衡法來(lái)分析[1~2]。動(dòng)力觸探能量平衡模型如圖

1

所示。按能量守恒原理，一次錘擊作用下的功能轉(zhuǎn)換，其關(guān)系可寫(xiě)成：

Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee

…（1）

式中：Em為穿心錘下落能量；Ek

為錘與觸探器碰撞時(shí)損失的能量；Ec為觸探器彈性變形所消耗的能量；Ef

為貫入時(shí)用于克服探桿側(cè)壁的摩阻力所耗的能量；EP

為由于土的塑性變形而消耗的能量；Ee

為由于土的彈性變形而消耗的能量。

(2)通過(guò)一系列的假定，可得出土的動(dòng)貫入阻力

Rd的表達(dá)公式（2），該式亦稱荷蘭動(dòng)力公式：

………（2）式中：e為貫入度(單位：mm)，即每擊的貫入深度e＝Δs／n；Δs為每貫入一陣擊的深度(單位：mm)；n為相應(yīng)的一陣擊錘擊數(shù)；A為圓錐探頭底面積(單位：㎡)。荷蘭公式(2)是建立在古典牛頓碰撞理論基礎(chǔ)之上的，而且還假定，對(duì)于絕對(duì)非彈性碰撞，完全不考慮彈性變形能量的消耗。所以在應(yīng)用動(dòng)貫入阻力計(jì)算公式時(shí)，應(yīng)考慮下列條件限制：①每擊貫入度在

0.2~5.0

cm

之間；②貫入的深度一般不超過(guò)

12

cm；

③觸探器質(zhì)量m與落錘質(zhì)量M之比不大于2。

荷蘭公式是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的動(dòng)貫入阻力計(jì)算公式，我國(guó)《巖土工程勘察規(guī)范》和水利電力部《土工試驗(yàn)規(guī)程》的條文說(shuō)明中都推薦該公式。

從式(2)中可知，對(duì)于同一種設(shè)備，M、m、h、A

等為常數(shù)，在測(cè)試Δs深度內(nèi)，動(dòng)貫入阻力與錘擊數(shù)

n

呈正比關(guān)系，故可用錘擊數(shù)來(lái)測(cè)定地基土的工程性質(zhì)。雖是從荷蘭公式中可以由動(dòng)力觸探錘擊數(shù)直接求取帶有量綱的動(dòng)貫入阻力

Rd，但由于本理論公式的假定甚多，再加上碎石土的不均勻性及地基土受力機(jī)制的復(fù)雜性，所求動(dòng)阻力仍然是不可靠的，即使在同一層地基土中，亦無(wú)可比性。試驗(yàn)儀器、材料動(dòng)力觸探使用的設(shè)備如圖3-1，包括動(dòng)力設(shè)備和貫入系統(tǒng)兩大部分。動(dòng)力設(shè)備的作用是提供動(dòng)力源，為便于野外施工，多采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；對(duì)于輕型動(dòng)力觸探也有采用人力提升方式的。貫入部分是動(dòng)力觸探的核心，由穿心錘、探桿和探頭組成。一般根據(jù)所用穿心錘的質(zhì)量將動(dòng)力觸探試驗(yàn)分為輕型、重型和超重型三在各種類型的動(dòng)力觸探中，輕型適用于一般粘性土及素填土，特別適用于軟土；重型適用于砂土及礫砂土；超重型適用于卵石、礫石類土。穿心錘的質(zhì)量之所以不同，是由于自然界土類千差萬(wàn)別；錘重動(dòng)能大，可擊穿硬土；錘小動(dòng)能小，可擊穿軟土，又能得到一定錘擊數(shù)，使測(cè)試精度提高?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)選擇適宜的動(dòng)探類型。以下我們以重型動(dòng)力觸探來(lái)說(shuō)明。試驗(yàn)步驟1）試驗(yàn)前將觸探架安裝平穩(wěn)，使觸探保持垂直地進(jìn)行。垂直度的最大偏差不得超過(guò)2%。觸探桿應(yīng)保持平直，連結(jié)牢固。（2）貫入時(shí)，應(yīng)使穿心錘自由落下，落錘高度為（0.760.02）m。地面上的觸探桿的高度不宜過(guò)高，以免傾斜與擺動(dòng)太大。（3）錘擊速率宜為每分鐘15-30擊。打入過(guò)程應(yīng)盡可能連續(xù)，所有超過(guò)5min的間斷都應(yīng)在記錄中予以注明。（4）及時(shí)記錄每貫入0.10m所需的錘擊數(shù)。其方法可在觸探桿上每0.1m劃出標(biāo)記，然后直接（或用儀器）記錄錘擊數(shù)；也可以記錄每一陣擊的貫入度，然后再換算為每貫入0.1m所需的錘擊數(shù)。最初貫入的lm內(nèi)可不記讀數(shù)。（5）對(duì)于一般砂、圓礫和卵石，觸探深度不宜超過(guò)12~15m；超過(guò)該深度時(shí)，需考慮觸探桿的側(cè)壁摩阻影響。（6）每貫入0.1m所需錘擊數(shù)連續(xù)三次超過(guò)50擊時(shí)，即停止試驗(yàn)。如需對(duì)下部土層繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可改用超重型動(dòng)力觸探。（7）本試驗(yàn)也可在鉆孔中分段進(jìn)行，一般可先進(jìn)行貫入，然后進(jìn)行鉆探，直至動(dòng)力觸探所測(cè)深度以上1m處，取出鉆具將觸探器放入孔內(nèi)再進(jìn)行貫入。五、試驗(yàn)過(guò)程原始記錄根據(jù)所提供的動(dòng)力觸探數(shù)據(jù)(如表3-1)，進(jìn)行下列應(yīng)用：（1）畫(huà)出動(dòng)力觸探曲線；（2）劃分土層；（3）分層統(tǒng)計(jì)；（4）確定土層密實(shí)度。表3-1：重型動(dòng)力力觸探試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)孔號(hào)ZK5孔深（m）動(dòng)探錘擊數(shù)（擊）探桿長(zhǎng)度（m）3.045.53.135.53.245.53.345.53.455.53.555.53.665.53.745.53.855.53.965.54.075.54.175.54.2107.64.3127.64.4137.64.5157.64.6147.64.7147.64.8147.64.9137.65.0127.65.1127.65.2147.65.3117.65.4107.65.577.65.657.65.747.65.837.65.937.66.037.66.147.66.257.66.357.66.447.66.569.26.689.26.789.26.879.26.989.27.099.27.199.27.289.27.3109.27.4189.27.5249.27.6299.27.7379.27.8439.27.9449.28.0509.21）、繪制動(dòng)力觸探曲線根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪制出動(dòng)力觸探曲線圖（如圖3-1）圖3-1動(dòng)力觸探曲線圖劃分土層：根據(jù)動(dòng)力觸探曲線圖可將土層分為4層：第一層：3—4.1m；第二層：4.1—5.8m；第三層：5.8—7.3m；第四層：7.3—8m。分層統(tǒng)計(jì)如表3-2表3-2分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表巖土

編號(hào)巖土

名稱勘探

點(diǎn)編

號(hào)試驗(yàn)段

深度

((m)重型動(dòng)探實(shí)測(cè)擊數(shù)

N663.5

(擊/10cm)探桿

長(zhǎng)度

(m)桿長(zhǎng)

修正

系數(shù)重型動(dòng)探

修正擊數(shù)數(shù)

N63.55'

(擊/10cm)①ZK53.0-3.145.50.973.88ZK53.1-3.235.50.982.943.2-3.345.50.973.883.3-3.445.50.973.883.4-3.555.50.924.63.5-3.655.50.924.63.6-3.765.50.925.523.7-3.845.50.973.883.8-3.955.50.924.63.9-4.065.50.925.524.0-4.175.50.916.37最大值75.50.986.37最小值35.50.912.94平均值55.50.944.5標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)14.13統(tǒng)計(jì)件數(shù)②Zk54.1-4.2107.60.828.24.2-4.3127.60.829.844.3-4.4137.60.8911.574.4-4.5157.60.8612.94.5-4.6147.60.8511.94.6-4.7147.60.8511.94.7-4.8147.60.8511.94.8-4.9137.60.8711.314.9-5.0127.60.8610.325.0-5.1127.60.8610.325.1-5.2147.60.8511.95.2-5.3117.60.879.575.3-5.4107.60.898.95.4-5.577.60.916.375.5-5.657.60.924.65.6-5.747.60.913.645.7-5.837.60.982.94最大值157.60.9811.9最小值37.60.822.94平均值117.60.879.3標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)14.866統(tǒng)計(jì)件數(shù)③ZK55.8-5.937.60.982.94ZK55.9-6.037.60.982.946.0-6.147.60.913.646.1-6.257.60.924.66.2-6.357.60.924.66.3-6.447.60.913.646.4-6.569.20.895.346.5-6.689.20.897.126.6-6.789.20.897.126.7-6.879.20.876.096.8-6.989.20.876.966.9-7.099.20.867.747.0-7.199.20.867.747.1-7.289.20.866.887.2-7.3109.20.858.5最大值109.20.988.5最小值37.60.852.94平均值68.50.905.7標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)13.46統(tǒng)計(jì)件數(shù)④Zk57.3-7.4189.20.8614.767.4-7.5249.20.7618.247.5-7.6299.20.7321.177.6-7.7379.20.6825.167.7-7.8439.20.7230.967.8-7.9449.20.7231.687.9-8.0509.20.6633最大值509.20.8631.68最小值189.20.6814.76平均值359.20.7322.5標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)5.133統(tǒng)計(jì)件數(shù)3)、確定土層密實(shí)度根據(jù)動(dòng)力觸探試驗(yàn)擊數(shù)確定土密實(shí)度的規(guī)定如表3-3密實(shí)度觸探類型松散稍密中密密實(shí)N120N12044N12077N12010N12010N63.5N63.577N63.51515N63.5530N63.530由此可知，各土層的密實(shí)度為（如表3-4）：表3-4土層密實(shí)度表層數(shù)①②③④平均擊數(shù)4.59.35.722.5密實(shí)度松散稍密松散中密六、試驗(yàn)結(jié)果及分析通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)結(jié)果，我較為熟練的掌握了動(dòng)力觸探試驗(yàn)的基本操作原理及方法，并了解了該實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍及實(shí)際生產(chǎn)意義。從本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)的整個(gè)過(guò)程來(lái)看，得到的結(jié)果還是較為合理的，不足的地方主要在于由于缺少巖芯樣本，對(duì)地層類型和定名把握不太到位，另外，對(duì)一些專業(yè)軟件的操作不熟練也影響了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析的效果。試驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)課程名稱：動(dòng)力觸探試驗(yàn)開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：2014年12月月19日專業(yè)班級(jí)勘查1321學(xué)號(hào)201321855241088姓名楊福才成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱指導(dǎo)教師蒲秀榮教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月日一、試驗(yàn)?zāi)康模河脴?biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定砂土密實(shí)度及液化勢(shì)、確定地基土承載力、粘性土稠度、及c、φ值、等。二、試驗(yàn)原理：標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（SPT）習(xí)慣上簡(jiǎn)稱為標(biāo)貫，它是利用一定的錘擊動(dòng)能，將一定規(guī)格的圓錐形探頭打入土中，根據(jù)每打入土中一定深度的錘擊數(shù)（或貫入能量）來(lái)判定土的物理力學(xué)特性和相關(guān)參數(shù)的一種原位測(cè)試方法。它和動(dòng)力觸探在儀器上的差別僅在于探頭形式不同，標(biāo)貫的探頭是一個(gè)空心貫入器，試驗(yàn)過(guò)程中還可以取土三、使用器材及材料：標(biāo)準(zhǔn)貫入設(shè)備與動(dòng)力觸探使用的設(shè)備除探頭外其余基本一樣，如圖3-1，包括動(dòng)力設(shè)備和貫入系統(tǒng)兩大部分。動(dòng)力設(shè)備的作用是提供動(dòng)力源，為便于野外施工，多采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。它包括了穿心錘、導(dǎo)向桿、錘墊、探桿和探頭五個(gè)部分。試驗(yàn)步驟：1．試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的設(shè)備和測(cè)試方法在世界上已基本統(tǒng)一。其測(cè)試程序和相關(guān)要求如下：（1）先用鉆具鉆至試驗(yàn)土層標(biāo)高以上0.15m處，清除殘土。清孔時(shí)，應(yīng)避免試驗(yàn)土層受到擾動(dòng)。當(dāng)在地下水位以下的土層中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使孔內(nèi)水位保持高于地下水位，以免出現(xiàn)涌砂和塌孔；必要時(shí)，應(yīng)下套管或用泥漿護(hù)壁。（2）貫入前應(yīng)擰緊鉆桿接頭，將貫入器放入孔內(nèi)，避免沖擊孔底，注意保持貫入器、鉆桿、導(dǎo)向桿聯(lián)接后的垂直度?？卓谝思訉?dǎo)向器，以保證穿心錘中心施力。貫入器放入孔內(nèi)后，應(yīng)測(cè)定貫入器所在深度，要求殘土厚度不大于0.1m。（3）將貫入器以每分鐘擊打15~30次的頻率，先打入土中0.15m，不計(jì)錘擊數(shù)；然后開(kāi)始記錄每打入0.10m及累計(jì)0.30m的錘擊數(shù)N，并記錄貫入深度與試驗(yàn)情況。若遇密實(shí)土層，錘擊數(shù)超過(guò)50擊時(shí)，不應(yīng)強(qiáng)行打入，并記錄50擊的貫入深度。（4）旋轉(zhuǎn)鉆桿，然后提出貫入器，取貫入器中的土樣進(jìn)行鑒別、描述記錄，并測(cè)量其長(zhǎng)度。將需要保存的土樣仔細(xì)包裝、編號(hào)，以備試驗(yàn)之用。（5）重復(fù)1~4步驟驟，進(jìn)行下一一深度的標(biāo)貫貫測(cè)試，直至至所需深度。一一般每隔1mm進(jìn)行一次標(biāo)標(biāo)貫試驗(yàn)。2．注意事項(xiàng)：鉆孔時(shí)應(yīng)注意下列列各條。（1）須保持孔內(nèi)水位位高出地下水水位一定高度度，以免塌孔孔，保持孔底底土處于平衡衡狀態(tài)，不使使孔底發(fā)生涌涌砂變松，影影響N值；（2）下套管不要超過(guò)過(guò)試驗(yàn)標(biāo)高；；（3）須緩慢地下放鉆鉆具，避免孔孔底土的擾動(dòng)動(dòng)；（4）細(xì)心清除孔底浮浮土，孔底浮浮土應(yīng)盡量少少，其厚度不不得大于100cm；（5）如鉆進(jìn)中需取樣樣，則不應(yīng)在在錘擊法取樣樣后立刻做標(biāo)標(biāo)貫，而應(yīng)在在繼續(xù)鉆進(jìn)一一定深度（可可根據(jù)土層軟軟硬程度而定定）后再做標(biāo)標(biāo)貫，以免人人為增大N值；（6）鉆孔直徑不宜過(guò)過(guò)大，以免加加大錘擊時(shí)探探桿的晃動(dòng)；；鉆孔直徑過(guò)過(guò)大時(shí)，可減減少N至50%，建議鉆孔孔直徑上限為為100mmm，以免影響N值。標(biāo)貫和圓錐動(dòng)力觸觸探測(cè)試方法法的不同點(diǎn)，主主要是不能連連續(xù)貫入，每每貫入0.445m必須提提鉆一次，然然后換上鉆頭頭進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)至下一試試驗(yàn)深度，重重新開(kāi)始試驗(yàn)驗(yàn)。另外，標(biāo)標(biāo)貫試驗(yàn)不宜宜在含有碎石石的土層中進(jìn)進(jìn)行，只宜用用于粘性土、粉粉土和砂土中中，以免損壞壞標(biāo)貫器的管管靴刃口。五、試驗(yàn)過(guò)程原始記記錄根據(jù)所提供的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)如表4-1，進(jìn)行行下列應(yīng)用：：（1）劃分土層層并分層統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)據(jù)；（2）確定粘土土稠度；（3）確定砂土土的密實(shí)度。表4-1：標(biāo)準(zhǔn)貫入入試驗(yàn)數(shù)據(jù)孔號(hào)孔深（m）標(biāo)貫擊數(shù)（擊）探桿長(zhǎng)（m）ZK12.35-2.66564.53.55-3.88576.15.25-5.555107.67.65-7.995129.89.15-9.4451111.211.25-111.551513.612.65-122.951814.814.35-144.651716.116.25-166.551017.817.55-177.851119.418.85-199.152020.220.35-200.652122ZK23.15-3.445854.25-4.55566.16.45-6.7751188.25-8.555109.610.65-100.951112.512.35-122.85141413.95-144.25151615.25-155.551316.816.65-166.95918.218.15-188.451019.520.15-200.452221.8ZK32.85-3.115554.25-4.555766.35-6.66597.88.05-8.335109.29.45-9.7751110.811.15-111.451412.513.25-133.55161514.85-155.151716.816.25-166.551217.518.15-188.451019.819.65-199.9518211）劃分土層并分層統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)貫入入實(shí)驗(yàn)可將土土畫(huà)分成4層，第一層層：2.35-4.55m；第二層：：5.25-10.5m；第三層：111.15-15.155m；第四層：：16.25-18.155m；第五層：18.855-20.665m。表4-2分層統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)據(jù)巖土

編號(hào)巖土

名稱勘探

點(diǎn)編

號(hào)試驗(yàn)段

深度

((m)標(biāo)貫試驗(yàn)實(shí)測(cè)擊數(shù)

N(擊)探桿

長(zhǎng)度

(m)桿長(zhǎng)

修正

系數(shù)標(biāo)貫試驗(yàn)

修正擊數(shù)數(shù)

N'(擊)①ZK12.35-2.665650.975.82Zk13.55-3.88576.10.926.44ZK23.15-3.445850.947.52Zk24.25-4.55569.80.915.46Zk32.85-3.115550.944.7Zk34.25-4.555760.926.44最大值89.80.977.52最小值550.914.7平均值6.56.150.936.06標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)5.6統(tǒng)計(jì)件數(shù)②Zk15.25-5.555107.60.878.77.65-7.995129.80.8510.29.15-9.4451111.20.818.91Zk26.45-6.7751180.859.358.25-8.5