重型動力觸探試驗方式

./3.2.6.4動力觸探試驗圓錐動力觸探適用于強風化、全風化的硬質(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>輕型動力觸探〔N10試驗：適用于深度小于4m的一般粘性土、粘性素填土和砂土層。A.試驗設(shè)備：輕型動力觸探設(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輕型動力觸探試驗設(shè)備示意圖1.穿心桿2.穿心錘3.錘墊4.觸探桿5.探頭B.試驗步驟：〔a探頭貫入土層之前,先在觸探桿上標出從錐尖起向上每30cm的位置。〔b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>?！瞕為避免因土對觸探桿的側(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,使探孔壁擴徑,再將錐尖打入原位置,繼續(xù)試驗。或每貫入10cm,轉(zhuǎn)動探桿一圈?！瞖當N10′＞100或貫入15cm錘擊數(shù)超過50時,可停止試驗。C.資料整理：〔a輕型動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輕型動力觸探擊數(shù)N10與深度h的關(guān)系曲線D.試驗成果的應(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)》〔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《鐵路動力觸探技術(shù)規(guī)》<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

本表引自市資料.<2>重型動力觸探〔N63.5試驗：主要用于碎石土、砂土及一般粘性土。A.試驗設(shè)備：重型動力觸探試驗的設(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。落錘升降由鉆機操縱B.試驗步驟：〔a探頭貫入土層之前,先測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)測位置時,從觸探桿上標出,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,需記錄所加桿的長度,重新統(tǒng)計觸探桿長度?！瞖若土質(zhì)較松軟、探頭貫入速度較快時,亦可記錄錘擊5次的貫入深度。〔f對觸探桿側(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型動探相關(guān)容?！瞘如N63.。5′＞50,連續(xù)三次,可停止試驗。C.資料整理：<a>觸探桿長度的校正：當觸探桿長度大于2m時,需按下式校正：N63。.5＝a·N63。.5′式中：N63。.5—修正后的重型動探擊數(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：對于砂土和松散-中密的圓礫、卵石層觸探深度在15m,一般可不考慮側(cè)壁摩擦的影響。<c>地下水影響的校正：對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>繪制重型動探擊數(shù)N63.5與深度h的關(guān)系曲線。表3-37動探桿長度校正系數(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.試驗成果的應(yīng)用：〔a確定地基土承載力特征值fa〔原規(guī)為標準值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)計規(guī)》〔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—堅硬注：本表引自省建筑設(shè)計研究院<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<1988年><c>確定地基土<碎石土>的密實度<表3-41>及地基土<砂土>的密實度<表3-42>：表3-41碎石土密實度與N63。.5平均值的關(guān)系N63。.5≤55＜N63。.5≤1010＜N63。.5≤20＞20密實度松散稍密中密密實注：本表引自《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)》〔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砂土密實度與N63。.5平均值的關(guān)系砂土N63。.5砂土密實度孔隙比＜5松散＞0.655—8稍密0.65—0.508—10中密0.50—0.45＞10密實＜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＜0.60＜5松散＞0.905—6稍密0.90—0.806—9中密0.80—0.70＞9密實＜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》第三版表3-2-13。E.記錄格式：動力觸探記錄表工程名稱地點動探類型鉆孔編號鉆孔標高地下水位深度〔m桿長〔m實測擊數(shù)〔擊修正系數(shù)修正擊數(shù)N深度〔m桿長〔m實測擊數(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

時間：校核：記錄：3.2.6.5標準貫入試驗標準貫入試驗適用于砂土、粉土及一般粘性土。標準貫入實際上是一種特殊的動力觸探試驗,適用于砂土、粉土、一般粘性土及強風化巖等。該試驗用質(zhì)量為63.5kg的穿心錘,以76cm的自由落距,將一定規(guī)格的標準貫入器預(yù)先打入土中0.15cm,然后再打入0.30cm,記錄0.30cm的錘擊數(shù),稱為標準貫入擊數(shù)〔N。標準貫入試驗的工程目的是：〔a劃分土層類別、采集擾動試樣；〔b判斷砂土的密實度或粘性土及粉土的稠度；〔c估測土的強度及變形指標、確定地基土的承載力；〔d評價砂土及粉土的振動液化；〔e估算單樁承載力及沉樁可能性；〔f檢驗地基加固處理質(zhì)量。

<1>試驗設(shè)備：標準貫入試驗由觸探頭〔又稱貫入器、對開式管筒、錘墊及導向桿、落錘〔質(zhì)量為63.5kg的穿心錘三部分組成〔圖3-8。落錘距離由自動脫鉤裝置控制。圖3-8標準貫入試驗設(shè)備1.穿心錘；2.錘墊；3.探桿；4.貫入器；5.出水孔；6.貫入器壁；7.貫入器靴<2>試驗步驟：<a>先用鉆具鉆至欲測土以上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>標貫探頭入土之前,先測出探頭靴口到錘墊底面之間的長度,及探桿長度。<c>將探頭壓入欲測土表面,然后進行錘擊,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的標貫實測擊數(shù)N′。<d>若30cm錘擊數(shù)超過50,則停止試驗。<e>若需進行下一深度的貫入試驗時,一般應(yīng)隔1m后在進行。

<f>整個標貫過程中,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,分開對開式管筒,取出筒土樣描述和試驗。

<3>資料整理：A.探桿長度校正：當探桿長度大于3m時,需按下式修正N=αN·N′式中：N—修正后的標貫擊數(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—砂土的相對密度。<b>美國Peck得出砂土自重壓力對標準貫入試驗的影響為：

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,有效擊數(shù)按下式校正：N=15＋1/2<N’－15>表3-43標貫試驗桿長修正系數(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)計規(guī)》〔GB50007-2002,《巖土工程勘察規(guī)》〔GB50021-2001對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度。因此應(yīng)按具體巖土工程問題,確定是否修正,且需在報告中說明。

<4>試驗成果的應(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)計規(guī)》〔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)系式適用圍省水利電力勘察E0=1.0658N+7.4306粘性土、粉土冶金部勘察公司Es=1.04N+4.89中南、華東地區(qū)粘土西南綜合勘察院Es=0.276N+10.22粉、細砂〔地下水位以下Schultze〔德國Es=0.49N+7.1細砂〔地下水位以下<c>確定砂土的抗剪指標〔表3-47：表3-47砂土聚力c、摩擦角φ與N〔手的關(guān)系

N3579111315171921252931

c〔Kpa1736495966727883879198103107φ〔度17.719.821.222.223.023.824.324.825.325.726.427.027.3注：此表引自冶金部勘察公司。N〔手是用手拉繩方式測得,與機械化自動落錘所得N〔機的關(guān)系式為：N〔手=0.74+1.12N〔機<d>判定砂土的密實度〔表4-48：表3-48標貫擊數(shù)N與砂土的密實