巖土工程勘察之標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)課件

4.5標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)?zāi)夸?.概述2.設(shè)備與原理3.技術(shù)要求4.成果整理5.工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（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(biāo)準(zhǔn)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(lái)判定土層的性質(zhì)，簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)貫(SPT)。它適用于砂土、粉土、一般黏性土、風(fēng)化巖及冰磧土。1.概述SPT實(shí)際上仍屬于動(dòng)力觸探類(lèi)型之一，所不同的是，其觸探頭不是圓錐探頭，而是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓筒形探頭(由兩個(gè)半圓筒合成的取土器)，稱(chēng)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(xué)性質(zhì)。1.概述標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的目的是用測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N判斷砂土的密實(shí)度，粘性土和粉土的稠度。估算土的強(qiáng)度與變形指標(biāo)，確定地基土的承載力，評(píng)定砂土、粉土的振動(dòng)液化及估計(jì)單樁極限承載力及沉樁可能性；并可劃分土層類(lèi)別，確定土層剖面和取擾動(dòng)土試樣進(jìn)行一般物理性試驗(yàn)，用于巖土工程地基加固處理設(shè)計(jì)及效果檢驗(yàn)。目的優(yōu)點(diǎn)：（1）操作簡(jiǎn)單，地層適應(yīng)性廣，對(duì)不易鉆探取樣的砂土和砂質(zhì)粉土尤為適用，當(dāng)土中含有較大碎石時(shí)，使用受限制。（2）通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，從貫入器中還可以取得土樣，可對(duì)土層進(jìn)行直接觀察，利用擾動(dòng)土樣，可以進(jìn)行鑒別土類(lèi)的有關(guān)試驗(yàn)。缺點(diǎn)：（1）離散性比較大，故只能粗略地評(píng)定土的工程性質(zhì)。（2）與圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)相似，SPT并不能直接測(cè)定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，而是通過(guò)與其他原位測(cè)試手段或室內(nèi)試驗(yàn)成果進(jìn)行對(duì)比，建立關(guān)系式，積累地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，才能用于評(píng)定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)2.1設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器是由兩個(gè)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(dǎo)向桿用。

3.觸探桿:國(guó)際上多用直徑為40-50mm的無(wú)縫鋼管，我國(guó)則常用直徑為42mm的工程地質(zhì)鉆桿。2.設(shè)備與原理標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是利用一定的落錘能量將標(biāo)準(zhǔn)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(lái)判別土的工程性質(zhì)的一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。其試驗(yàn)原理與動(dòng)力觸探試驗(yàn)十分相似，因此，動(dòng)力觸探的試驗(yàn)原理也適用于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。但是，SPT與動(dòng)力觸探在貫入器上的差別，決定SPT的基本原理的獨(dú)特性，SPT在貫入過(guò)程中，整個(gè)貫入器對(duì)端部和周?chē)馏w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(fù)雜。2.2原理

影響標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的因素有很多，主要有以下兩個(gè)方面:1.鉆孔孔底土的應(yīng)力狀態(tài):不同的鉆進(jìn)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(huì)改變鉆孔底應(yīng)力狀態(tài)，它會(huì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)有重要影響。

2.錘擊能量:通過(guò)實(shí)測(cè)，即使是自動(dòng)自由落錘，傳輸給探桿系統(tǒng)的錘擊能量有很大的波動(dòng)，變化范圍達(dá)到士(45-50%)，對(duì)于不同單位、不同機(jī)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(yàn)質(zhì)量，國(guó)外已發(fā)展直接標(biāo)定輸入探桿錘擊能量的新方法。在錘墊附近設(shè)置一測(cè)力計(jì)，記錄探桿受錘擊后的力一時(shí)間波形曲線(xiàn)。新方法標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力波能量比（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.技術(shù)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(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，進(jìn)行下一深度的標(biāo)貫測(cè)試，直至所需深度。一般每隔1m進(jìn)行一次標(biāo)貫試驗(yàn)。3.技術(shù)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(cè)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(kāi)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(guò)試須驗(yàn)標(biāo)高究；（3）須緩慌慢地下援放鉆具免，避免汽孔底土廣的擾動(dòng)疤；（4）細(xì)省心清忠除孔男底浮拴土，下孔底曠浮土嶼應(yīng)盡袖量少瘡，其轟厚度閣不得刃大于10c昏m；（5）如孔鉆進(jìn)謝中需予取樣港，則鵝不應(yīng)淋在錘特?fù)舴ㄏ壢幽w后立送刻做勝標(biāo)貫僚，而再應(yīng)在哈繼續(xù)珠鉆進(jìn)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(biāo)貫賄，以緣瑞免人疏為增防大N值；注意事凍項(xiàng)（6）鉆孔訊直徑不增宜過(guò)大膏，以免挎加大錘孩擊時(shí)探逝桿的晃駕動(dòng)；鉆武孔直徑預(yù)過(guò)大時(shí)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(biāo)貫近和圓清錐動(dòng)麻力觸陪探測(cè)財(cái)試方濱法的惱不同導(dǎo)點(diǎn)，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(fǎng)頭進(jìn)行猶回轉(zhuǎn)鉆噴進(jìn)至下撞一試驗(yàn)壤深度，告重新開(kāi)驚始試驗(yàn)偶。另外遞，標(biāo)貫訂試驗(yàn)不秧宜在含匯有碎石完的土層暈中進(jìn)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(biāo)產(chǎn)貫器的親管靴刃彼口。注意事惕項(xiàng)桿長(zhǎng)修錦正上覆牙壓力蓄修正地下斬水的束修正4.成果整問(wèn)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(xì)砂躍，當(dāng)實(shí)列測(cè)標(biāo)貫傅擊數(shù)N'深>1僵5時(shí)。壘需要指進(jìn)行疼修正:地下鋒水位買(mǎi)影響圖校正1.標(biāo)準(zhǔn)默貫入刷試驗(yàn)剛成果菜整理交時(shí)，素試驗(yàn)億資料擴(kuò)應(yīng)當(dāng)管齊全扣，包像括:鉆孔免孔徑侵、鉆拿進(jìn)方歇式、瀉護(hù)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(dá)、預(yù)打技擊數(shù)、里試驗(yàn)標(biāo)訪(fǎng)貫擊數(shù)言及深度瀉記錄、濃貫入器斧所取擾豎動(dòng)土樣障的鑒別圾描述。雙如做過(guò)杯錘擊能惕量標(biāo)定棚試驗(yàn)的居，應(yīng)有F(t麗)-t曲線(xiàn)。2.繪制伐標(biāo)貫里擊數(shù)N與深度揮的關(guān)系熊曲線(xiàn)。穗或在地贊質(zhì)剖面悶圖上，薪進(jìn)行SP碗T的鉆助孔旁航于試境驗(yàn)點(diǎn)適深度娛標(biāo)出N值。犬作為圍勘察泥資料敢提供源時(shí)，筍對(duì)N值不濕必進(jìn)彈行桿廣長(zhǎng)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(jié)合渠鉆探鋒及其栗他原造位試塑驗(yàn)，速依據(jù)N值在深爛度上的肌變化，師對(duì)各土冷層的N值進(jìn)行皆統(tǒng)計(jì)。博統(tǒng)計(jì)時(shí)渣，要剔送除個(gè)別史異常值江。成果整話(huà)理標(biāo)準(zhǔn)的的應(yīng)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(qiáng)度午指標(biāo)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(duì)寸密實(shí)潮度的均確定6.樁基承末載力的喜確定5.工程應(yīng)脈用地基承罰載力的蛛確定地基鏈土承思載力嘉和標(biāo)恨貫擊晴數(shù)N經(jīng)驗(yàn)晴關(guān)系2.土的額抗剪殲強(qiáng)度盤(pán)指標(biāo)絲式的確負(fù)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(duì)乓密實(shí)鮮度的偏確定6.樁基承澤載力的罪確定對(duì)平笛頂山抖尼龍66鹽廠(chǎng)廠(chǎng)窗北服務(wù)鴨中心的唯地基勘拒察中,在野外派現(xiàn)場(chǎng)采歪用的原嚼位測(cè)試守方法主燥要是標(biāo)驗(yàn)準(zhǔn)貫入粉試驗(yàn)。私該場(chǎng)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(wù)質(zhì)粘土醫(yī)、粉土億、中砂(中粗砂)、粘喝土。實(shí)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(chǎng)地,據(jù)鉆康探資耕料可猛知:在地店層揭惜露深學(xué)度16計(jì)m之內(nèi),地表為宇第四系勁全新統(tǒng)