轻型动力触探

1、轻型动力触探1 前言轻型圆锥动力触探是利用一定的锤击能量(锤重10kg),将一定规格的圆锥探头打入土中，根据贯入锤击数判别土层的类别，确定土的工程性质，对地基土做出综合评 价。由于轻型圆锥动力触探设备简单，使用方便，可用于以下几方面的工作：1) 提供浅基础地基承载力、变形模量；2) 检验地基土的夯实程度；3) 检验基底是否存在下卧软层。随着基建投资的加大，工程建设如雨后春笋般涌现。对于浅基础工程，通常用平 板载荷试验检测地基承载力，需要消耗较长的时间、较高的人力物力。本文介绍的轻 型动力触探实验能简便、快捷的检测浅地基承载力，而且费用便宜。下面以工程实例 论述轻型动力触探试验在基槽验收中检测地

2、基承载力的应用。2 工程概况长沙市某楼盘，位于浏阳河畔，地势起伏相对较小，大部分是耕地和农田，耕地和农田的土质为耕植土和淤泥层(耕地0 30cm为耕植土，农田0 80cm为淤泥层，饱和、软塑-流塑，颜色为黑色-灰色)，底层土质为粉质粘土，颜色为灰色、硬塑。3 轻型动力触探检测方法3. 1 设备轻型圆锥动力触探设备。3 . 2 试验要点(1) 首先根据场地情况进行选点开挖，挖至勘察设计确定的持力层，然后对该持力层进行连续触探。(2) 将探头和探杆安装好，保持探杆垂直，然后连续向下贯击，穿心锤落距为50.02. 0cm，使其自由下落。在基底轻型触探试验表内记录打入土层中30cm所需锤击数(N10)

3、，在地层较硬、锤击数较多时，采用分段记录，以每贯入10cm记录一次相应的锤击数，整理资料时按30cm所需的击数作为指标计算。(3) 遇密实坚硬土层，当贯入30cm所需锤击数超过50击时或贯入 10cm所需锤击数超过30击时，即停止测试。3 . 3 检测结果工地现场基槽已开挖到持力层粉质粘土，通过现场随机选点触探，该楼盘第61栋和57栋的轻型圆锥动力触探结果如表1所示：由于第57栋基槽开挖以后遭雨水浸泡，地基承载力明显受到影响，特别是面层(030cm)偏低严重，必须挖掉被雨水浸泡部分以后该地层方可作为持力层。4 资料整理及成果应用4 . 1 资料整理(1) 每完成一次轻型触探后，在现场及时核对所

4、记录的锤击数及深度是否有错漏， 并结合其它勘探资料，综合研究分析，去掉不合理的特异值。(2) 轻型触探不考虑杆长修正，根据每贯入 30 cm 所需的锤击数绘制 N10h 曲 线图。(3) 进行土层力学分层，根据N10 h曲线，考虑触探的临界深度及界面效应，即“超前”和“滞后”影响，一般触探曲线由软层进到硬层时，则分层界线定在软层最后一 个小值点以下 23 倍探头直径处，由硬层进入软层时，则分层界线定在软层第一个 小值点以上 2 3 倍探头直径处。(4) 删除个别异常值，临界深度影响值、超前和滞后影响范围值，按下式计算每层 实测击数的算术平均值：N10乏 N10/ n。式中： N10 为平均击数

5、； N10 为第 i 个实测值； n 为参加统计的总数。(5) 按建筑地基基础设计规范，确定地基土承载力标准值时实测锤击数应按下 式计算：N(N10)=N10 1.645 d式中：d为统计量标准差。对于第 61 栋， N10 平均值为 55.8 ：N(N10) 锤击数代表值为 49.1 。对于第 57 栋，考虑到粉质粘土面层已受雨水浸泡，建议施工单位将该层挖掉， 故统计结果不包括 030cm 数据。该栋 N10 平均值为 48.9 ；N(N10) 锤击数代表值为 23.5 。4 2 应用轻型动力触探成果确定地基承载力建筑地基基础设计规范中用轻型动力触探击数确定粘性土承载力标准值(fk)如表 2

6、 所示。根据上表采用内插法计算可知，第 61 栋的地基承载力约为 390kPa ；而第 57 栋 的 N(N10) 锤击数代表值仅为 23.5 ，比实测值中的最小值 42 小了近一倍，地基承载 力按 23.5 推算显然不合理，按最小值推算约为 325kPa 。为了验证采用最小值的可靠 性，在 57 栋选点进行平板载荷试验，根据平板载荷试验PS 曲线得到地基承载力极限值为达 450kPa ，说明根据最小值推算是合理的。除规范规定的内容外，各地在应用N10 确定地基承载力所依据的公式有所不同，这是由于各地区地质条件的差异决定的。长沙地区一般粘性土和新近沉积粘性土N10 地基承载力特征值的回归方程为

7、：fNk=25+4.18NN10(kPa)。5 结语通过轻型动力触探实验在长沙某工程基槽验收中的应用，笔者有如下体会：51 通过轻型动力触探实验能简单方便的确定地基承载力。轻型动力触探实验既不象荷载试验需要消耗较大的人力物力，也不象室内土工试验需要较长的试验周 期。52 轻型动力触探实验采用规范法确定地基土承载力时，N10 宜选用实测值和代表值中较大的一个计算地基土承载力。5. 3 现场施工应注意，当基槽开挖到位并经有关单位验收合格以后，应立即浇 筑混凝土垫层，避免基槽积水，尤其是雨季施工，应充分做好排水措施，确保地基承载力的发挥。动力触探试验一、概述动力触探(Dynamic Penetrat

8、ion Test简称DPT )是利用一定的落锤能量，将一定尺寸、一定形状的探头打入土中，根据打入的难易程 度(可用贯入度、锤击数或单位面积动贯入阻力来表示)判定土层性 质的一种原位测试方法。可分为圆锥动力触探和标准贯入试验两种。圆锥动力触探(DPT)是利用一定的锤击能量，将一定的圆锥探头 打入土中，根据打入 土中的阻抗大小判别土层的变化，对土层进行 力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价。 通常以打入土中一定距离所需的锤击数来表示土的阻抗，也有以动贯 入阻力来表示土的阻抗。圆锥动力触探的优点是设备简单、操作方便、 工效较高、适应性强，并具有连续贯入的特性。对难以取样的砂土

9、、 粉土、碎石类土等，对静力触探难以贯入的土层，圆锥动力触探是十 分有效的勘探测试手段。圆锥动力触探的缺点是不能采样对土进行直 接鉴别描述，试验误差较大，再现性差。如将探头换为标准贯入器，则称标准贯入试验(StandardPenetration Test 简称SPT)。利用动力触探试验可以解决如下问题：1) 划分不同性质的土层。当土层的力学性质有显著差异，而在 触探指标上有显著反映时，可利用动力触探进行分层和定性地评价土 的均匀性，检查填土质量，探查滑动带、土洞和确定基岩面或碎石土 层的埋藏深度等。2) 确定土的物理力学性质。确定砂土的密实度和黏性土的状态， 评价地基土和桩基承载力，估算土的强

10、度和变形参数等。二、适用范围动力触探和标准贯入试验的适用范围见表7-10三、圆锥动力触探（一）动力触探类型及规格根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001） 的规定，圆锥动力 触探试验的类型可分为轻型、重型和超重型三种。其规格和适用土类 应符合表7-11的规定。轻和$唧超 童 型逵的血址熄）1063.5120落 KtRm)5076100軽盟（晒即4074746060254250-60箱标檢人5（km的渎数Nie彷人Octn的读数恥阳艮人10cm的读数Nim左要适用屛土注部的境土、陟土-粉止，拈性土砂土 中巒F的碑石土，按软岩密寓和很聽的箱石土.极软容（二）技术要求根据岩土工程勘察规范的规定

11、，圆锥动力触探试验技术要 求应符合下列规定：1）采用自动落锤装置。2）触探杆最大偏斜度不应超过2%，锤击贯入应连续进行；同时 防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动，保持探杆垂直度；锤击速率每分钟宜 为 1530 击 。3）每贯入1m ,宜将探杆转动一圈半；当贯入深度超过10m ,每 贯入 20cm 宜转动探杆一次。 次时， 可停止试验； 锤击数超过对轻 型动力触 探 ，当或贯入 时，可停止试验或改用超重型动力触探对重 型动力触 探 ， 当 连续三次。（三 ） 试验 方法1. 轻型动力触探1）试验设备轻型动力触探试验设备主要由圆锥头、触探杆、穿心锤三部分组 成， 如 图 7-10 所 示。2）试 验

12、要 点先用轻便钻具钻至试验土层标高， 然后对土层连续进行触探， 使 穿心锤自由落下将触探杆竖直锤击数打入土层中， 记录每打入土层 30cm 锤 击 书 N103）适用范围一般用于贯入深度小于 4m 的一般黏性土和黏性素填土层。2. 重型动力触探1）试验设备重型动力触探试验的设备主要由触探头（ 见图 7-11 ）、触 探杆及 穿心锤 三部 分组成。I*i 7-10轻刮型力加挥试憶谀爺I 葦呛诉；J-* A4 if2）试验要点1）贯入前，触探架应安装平稳，保持触探孔垂直。试验时穿心锤 应自由下落并应尽量连续贯入，锤击速率宜为1530击/ min2）量尺读数。除了及时记录贯入深度外，对触探指标（锤击

13、数） 有下列两种量读方法：记录一阵击的贯入量及相应的锤击数，并由式（7-25 ）算得每 贯入10cm所需锤 击数N 63.5 o 一般以5击为一阵击，土较松软时应 少于5击.。J OK/v=-s式中N每贯入的实测锤击数；K一阵击的锤击数；S相应于一阵击的贯入量，当土层较为密实时（5击贯入量小于10cm时）可直接记读每贯入10cm所需的锤击数。3）影响因数的校正1）侧 壁摩 擦影 响的 校正 。对 于 砂 土和 松散 中密 的圆 砾、卵 石 ， 触探深 度 在 115m 的范 围内时 ，一般可 不考虑侧 壁摩擦的 影响。2）触探杆长度的修正正：。当触探杆长度大于2m时，需按下式校N 63.5 =

14、a N （7-26）式中 N 63. 5 重型 动力 触探 试验 锤 击数 ；N6 3. 5 的 实测锤 贯入击数；a触探杆长度校正系数，可按规范确定。3）地下水影响的校正。对于地下水位以下的中、粗、砾砂和圆 砾、卵石， 锤击数可按下式修正：N63.5 = 1.1 N 63.5+ 1.0 （7-27）式中 N63. 5经地下水影响校正后的锤击数；N63.5未经地下水影响校正而经触探杆长度影响校正后的锤击数。4）适用范围一般 适用于 砂土 和碎 石土 。3. 超重型动力触探1）试验设备超重型动力触探试验的设备主要由触探头（同重型触探探头）、 提锤架偏心轮、锤体、导向杆、触探杆等组成。2）试验要点

15、（1）贯入时应使穿心锤自由下落， 地面上的触探杆的高度不应 过高， 以免 倾斜 和摆 动 过大 。2 ） 贯 入 过 程 应 尽 量 连 续 ， 锤 击 速 率 宜 为 1520 击 min（3）贯入深度一般不宜超过20m3）影响因数的校正（1）触探杆长度影响的校正。当触探杆长度大于时，锤击数可 按下式进行校正：Ni20 = aN （ 7-28）式中N120超重型触探试验锤击数；a杆长度校正系数，可按规范确定。2）触探杆侧壁摩擦影响的校正：Ni20 = FnN （ 7-29）式中Fn触探杆侧壁摩擦影响校正系数，按表7-12确定。式（7-28 ）与式（7-29）可合并为下式，因此，触探杆长度和侧

16、 壁摩擦的校正可一次完成。Ni20 =a -Fn N式中a F n综合影响因素校正系数，可按规范确定。4）适用范围一般用于密实的碎石土或埋深较大、厚度较大的碎石土。叢7-12翅鱼重功力触探试岭触探杆长SE枚1E系數17 心3斗 618-910 - 12J3 r 17IS -24Z5-3132 - 50500.20.830,821 0.78 1D.7feOJ50.7i0.710.72 1D.71轻便触探试验作业指导书本细则编制遵照 建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）、软土地基深层搅拌加固法技术规 程（YBJ225-91 ）、资料修约规程（GB8仃0-1987）等标准的规定和本中心相关程序文件的规定。圆锥动力触探试验细则一、 范围 本细则规定了轻型动力触探试验的试验方法、判定依据、仪器设备、 试验条件、试验程序、原始记录、试验报告等。本细则适用于进行力学分层，评定土的均匀性和物理性质（状态、密实 度）