巖土工程勘察之標準貫入試驗課件

4.5標準貫入試驗目錄1.概述2.設備與原理3.技術要求4.成果整理5.工程應用標準貫入試驗（StandardPenetrationTest，SPT）是用質(zhì)量為63.5kg的重錘按照規(guī)定的落距（76cm）自由下落，將標準規(guī)格的貫入器打入土層，根據(jù)貫入器在貫入一定深度得到的錘擊數(shù)來判定土層的性質(zhì)，簡稱標貫(SPT)。它適用于砂土、粉土、一般黏性土、風化巖及冰磧土。1.概述SPT實際上仍屬于動力觸探類型之一，所不同的是，其觸探頭不是圓錐探頭，而是標準規(guī)格的圓筒形探頭(由兩個半圓筒合成的取土器)，稱之為貫入器。利用規(guī)定的落錘能量將貫入器打入土中，根據(jù)貫入的難易程度，可用貫入30cm的擊數(shù)N判定土的物理力學性質(zhì)。1.概述標準貫入試驗的目的是用測得的標準貫入擊數(shù)N判斷砂土的密實度，粘性土和粉土的稠度。估算土的強度與變形指標，確定地基土的承載力，評定砂土、粉土的振動液化及估計單樁極限承載力及沉樁可能性；并可劃分土層類別，確定土層剖面和取擾動土試樣進行一般物理性試驗，用于巖土工程地基加固處理設計及效果檢驗。目的優(yōu)點：（1）操作簡單，地層適應性廣，對不易鉆探取樣的砂土和砂質(zhì)粉土尤為適用，當土中含有較大碎石時，使用受限制。（2）通過標準貫入試驗，從貫入器中還可以取得土樣，可對土層進行直接觀察，利用擾動土樣，可以進行鑒別土類的有關試驗。缺點：（1）離散性比較大，故只能粗略地評定土的工程性質(zhì)。（2）與圓錐動力觸探試驗相似，SPT并不能直接測定地基土的物理力學性質(zhì)，而是通過與其他原位測試手段或室內(nèi)試驗成果進行對比，建立關系式，積累地區(qū)經(jīng)驗，才能用于評定地基土的物理力學性質(zhì)。優(yōu)點和缺點2.1設備標準貫入試驗設備主要由貫入器、貫入探桿和穿心錘三部分組成。

1.貫入器:標準規(guī)格的貫入器是由兩個半圓管合成的圓筒型探頭。

2.穿心錘:重63.5kg的鑄鋼件，中間有一直徑45mm的穿心孔，此孔為放導向桿用。

3.觸探桿:國際上多用直徑為40-50mm的無縫鋼管，我國則常用直徑為42mm的工程地質(zhì)鉆桿。2.設備與原理標準貫入試驗是利用一定的落錘能量將標準規(guī)格的貫入器貫入土中，根據(jù)打入土中30cm的錘擊數(shù)(N)來判別土的工程性質(zhì)的一種現(xiàn)場測試方法。其試驗原理與動力觸探試驗十分相似，因此，動力觸探的試驗原理也適用于標準貫入試驗。但是，SPT與動力觸探在貫入器上的差別，決定SPT的基本原理的獨特性，SPT在貫入過程中，整個貫入器對端部和周圍土體將產(chǎn)生擠壓和剪切作用，SPT的貫入器是空心的，在沖擊力作用下，將有一部分土擠入貫入器，其工作狀態(tài)和邊界條件十分復雜。2.2原理

影響標準貫入試驗的因素有很多，主要有以下兩個方面:1.鉆孔孔底土的應力狀態(tài):不同的鉆進工藝(回轉(zhuǎn)、水沖等)、孔內(nèi)外水位的差異、鉆孔直徑的大小等，都會改變鉆孔底應力狀態(tài)，它會對標準貫入試驗有重要影響。

2.錘擊能量:通過實測，即使是自動自由落錘，傳輸給探桿系統(tǒng)的錘擊能量有很大的波動，變化范圍達到士(45-50%)，對于不同單位、不同機具、不同操作水平，錘擊能量的變化范圍更大。影響因素為了提高試驗質(zhì)量，國外已發(fā)展直接標定輸入探桿錘擊能量的新方法。在錘墊附近設置一測力計，記錄探桿受錘擊后的力一時間波形曲線。新方法標準的應力波能量比（1）先用鉆具鉆至試驗土層標高以上0.15m處，清除殘土。清孔時，應避免試驗土層受到擾動。當在地下水位以下的土層中進行試驗時，應使孔內(nèi)水位保持高于地下水位，以免出現(xiàn)涌砂和塌孔；必要時，應下套管或用泥漿護壁。（2）貫入前應擰緊鉆桿接頭，將貫入器放入孔內(nèi)，避免沖擊孔底，注意保持貫入器、鉆桿、導向桿聯(lián)接后的垂直度?？卓谝思訉蚱?，以保證穿心錘中心施力。貫入器放入孔內(nèi)后，應測定貫入器所在深度，要求殘土厚度不大于0.1m。3.技術要求（3）將貫入器以每分鐘擊打15~30次的頻率，先打入土中0.15m，不計錘擊數(shù)；然后開始記錄每打入0.10m及累計0.30m的錘擊數(shù)N，并記錄貫入深度與試驗情況。若遇密實土層，錘擊數(shù)超過50擊時，不應強行打入，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行鑒別、描述記錄，并測量其長度。將需要保存的土樣仔細包裝、編號，以備試驗之用。（5）重復1~4步驟，進行下一深度的標貫測試，直至所需深度。一般每隔1m進行一次標貫試驗。3.技術要求（1）須懂保持替孔內(nèi)四水位早高出催地下踏水位拼一定妹高度遮，以糞免塌測孔，躲保持位孔底憐土處龜于平告衡狀獲態(tài)，稼不使顧孔底開發(fā)生哪涌砂源變松輝，影懂響N值；（2）下套兇管不要座超過試須驗標高究；（3）須緩慌慢地下援放鉆具免，避免汽孔底土廣的擾動疤；（4）細省心清忠除孔男底浮拴土，下孔底曠浮土嶼應盡袖量少瘡，其轟厚度閣不得刃大于10c昏m；（5）如孔鉆進謝中需予取樣港，則鵝不應淋在錘特擊法蠅取樣膚后立送刻做勝標貫僚，而再應在哈繼續(xù)珠鉆進擁一定熊深度摸（可以根據(jù)慶土層慎軟硬觀程度宰而定頓）后炭再做鄭標貫賄，以緣瑞免人疏為增防大N值；注意事凍項（6）鉆孔訊直徑不增宜過大膏，以免挎加大錘孩擊時探逝桿的晃駕動；鉆武孔直徑預過大時研，可減緞少N至50%，建議釋鉆孔直短徑上限桿為100刑mm，以司免影尸響N值。標貫近和圓清錐動麻力觸陪探測財試方濱法的惱不同導點，單主要和是不寺能連廊續(xù)貫次入，芳每貫惕入0.杠45的m必須提適鉆一次紹，然后黃換上鉆訪頭進行猶回轉(zhuǎn)鉆噴進至下撞一試驗壤深度，告重新開驚始試驗偶。另外遞，標貫訂試驗不秧宜在含匯有碎石完的土層暈中進行輸，只宜抄用于粘休性土、幼粉土和愁砂土中亂，以免協(xié)損壞標產(chǎn)貫器的親管靴刃彼口。注意事惕項桿長修錦正上覆牙壓力蓄修正地下斬水的束修正4.成果整問理Te刪rz冤ag斗hi和Pec喝k(1軋953鋪)提出球?qū)τ赿1卡0=班0.天1~符0.棋05串mm的飽和甜粉細砂躍，當實列測標貫傅擊數(shù)N'深>1僵5時。壘需要指進行疼修正:地下鋒水位買影響圖校正1.標準默貫入刷試驗剛成果菜整理交時，素試驗億資料擴應當管齊全扣，包像括:鉆孔免孔徑侵、鉆拿進方歇式、瀉護孔骨方式寒、落縣錘方那式、吳地下狂水位里及孔柳內(nèi)水墾位(或泥漿顫高程)，初始享貫入度達、預打技擊數(shù)、里試驗標訪貫擊數(shù)言及深度瀉記錄、濃貫入器斧所取擾豎動土樣障的鑒別圾描述。雙如做過杯錘擊能惕量標定棚試驗的居，應有F(t麗)-t曲線。2.繪制伐標貫里擊數(shù)N與深度揮的關系熊曲線。穗或在地贊質(zhì)剖面悶圖上，薪進行SP碗T的鉆助孔旁航于試境驗點適深度娛標出N值。犬作為圍勘察泥資料敢提供源時，筍對N值不濕必進彈行桿廣長修他正、區(qū)上覆未壓力混修正遵及地納下水選位修鏡正。3.結合渠鉆探鋒及其栗他原造位試塑驗，速依據(jù)N值在深爛度上的肌變化，師對各土冷層的N值進行皆統(tǒng)計。博統(tǒng)計時渣，要剔送除個別史異常值江。成果整話理標準的的應史力波回能量跪比1.地基享承載題力的川確定2.土的回抗剪露強度午指標因的確睬定3.地基土君變形模吃量、壓屯縮模量集的確定4.粘性土眨和粉土投天然狀貴態(tài)判定5.砂土桿相對寸密實潮度的均確定6.樁基承末載力的喜確定5.工程應脈用地基承罰載力的蛛確定地基鏈土承思載力嘉和標恨貫擊晴數(shù)N經(jīng)驗晴關系2.土的額抗剪殲強度盤指標絲式的確負定3.地基土柜變形模爆量、壓靠縮模量辰的確定4.粘性磚土和帝粉土備天然卵狀態(tài)株判定5.砂土綿相對乓密實鮮度的偏確定6.樁基承澤載力的罪確定對平笛頂山抖尼龍66鹽廠廠窗北服務鴨中心的唯地基勘拒察中,在野外派現(xiàn)場采歪用的原嚼位測試守方法主燥要是標驗準貫入粉試驗。私該場地左地層最俱大揭露哲深度為25薄m叮,巖性自刮上而下涂依次為氧粉質(zhì)粘瓦土、粘珠土、粉務質(zhì)粘土醫(yī)、粉土億、中砂(中粗砂)、粘喝土。實例1位于平梳頂山市茫委家屬遙區(qū)的住蜻宅樓建臥筑場地,據(jù)鉆康探資耕料可猛知:在地店層揭惜露深學度16計m之內(nèi),地表為宇第四系勁全新統(tǒng)