贯入测试的方法及使用的工具.doc

贯入测试的方法及使用的工具（如标准贯入仪）在“建筑地基基础设计规范”及“建筑桩基础技术规范”中均有明确的规定。 （1）最后贯入度:打桩施工时，最后贯入度的测定和记录，对于落锤、单动汽锤和柴油锤取最后10击的入土深度；而对于双动汽锤取最后1分钟的桩入土深度。 测量贯入度应在规定的条件下进行：即桩顶无损坏、锤击无偏心、在规定锤的落距下和桩貌与桩垫工作正常。如果贯入度已经达到要求而桩尖标高尚未达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值。 动力触探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(贯入度)来测定土的性质的一种现场测试方法。根据锤重、落距、探头或贯入器的不同，可将动力触探分为轻型、中型、重(1)型(即标准贯入试验)和重(2)型。各型动力触探的技术指标参考数据如下表： 类型 锤重（Kg） 落距（cm） 探头或贯入器 贯入指标 触探杆外径（mm） 轻型 10 50 圆锥头，锥角60，锥底直径4.0mm，锥底面积12.6cm2 贯入30cm的锤击数N10 25 中型 28 80 圆锥头，锥角60，锥底直径6.18mm，锥底面积30cm2 贯入10cm的锤击数N28 33.5 重(1)型 63.5 76 管式贯入器，外径5.1cm，内径3.5cm，刃口角度1947，长度70cm 贯入30cm的锤击数N63.5 42 重(2)型 63.5 76 圆锥头，锥角60，锥底直径7.4mm，锥底面积43cm2 贯入10cm的锤击数N63.5 42 注 重(1)型动力触探即标准贯入试验。 轻型和中型动力触探，适用于一般粘性土；标准贯入试验除适用一般粘性土外，还可适用于粉土、砂土，包括粉砂、细砂和中砂。对于粗砂、砾砂，以及圆砾、卵石等碎石土类，则应采用重(2)型动力触探。堤防工程常采用标准贯入试验。 （2）标准贯入试验(英文名称：standard penetration test，缩写SPT) ： 一、试验设备 主要由标准贯入器、触探杆和穿心锤三部分组成。 二、试验要点 1与钻探配合进行 2以每分钟15-30击的贯入速率，先打15CM不计击数，继续贯入土中30CM，记录锤击数 3拔出后，取出贯入器中的土样进行鉴别描述 三、校正 1杆长校正 2土的自重压力的影响 3地下水的影响 四、应用 1按不同土质应用，如砂土的密度，粘性土状态和无侧限抗压强度 2确定地基土承载力标准值 运用范围1、打桩贯入度：贯入度一般是指锤击桩每10击进入的深度mm，用（mm/10击）表示，如在强风化花岗岩中最后贯入度（60吨的锤）一般为2050（mm/10击） 2、砂浆、沥青等也有贯入度概念，就是标准锥锤在一定高度自由下落进入砂浆、沥青的深度，实验他们的稠度。动力触探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(贯入度)来测定土的性质的一种现场测试方法。根据锤重、落距、探头或贯入器的不同，可将动力触探分为轻型、中型、重(1)型(即标准贯入试验)和重(2)型。各型动力触探的技术指标参考数据如下表：类型 锤重（Kg） 落距（cm） 探头或贯入器 贯入指标 触探杆外径（mm） 轻型 10 50 圆锥头，锥角60，锥底直径4.0mm，锥底面积12.6cm2 贯入30cm的锤击数N10 25 中型 28 80 圆锥头，锥角60，锥底直径6.18mm，锥底面积30cm2 贯入10cm的锤击数N28 33.5 重(1)型 63.5 76 管式贯入器，外径5.1cm，内径3.5cm，刃口角度1947，长度70cm 贯入30cm的锤击数N63.5 42 重(2)型 63.5 76 圆锥头，锥角60，锥底直径7.4mm，锥底面积43cm2 贯入10cm的锤击数N63.5 42 注 重(1)型动力触探即标准贯入试验。 轻型和中型动力触探，适用于一般粘性土；标准贯入试验除适用一般粘性土外，还可适用于粉土、砂土，包括粉砂、细砂和中砂。对于粗砂、砾砂，以及圆砾、卵石等碎石土类，则应采用重(2)型动力触探。堤防工程常采用标准贯入试验。“浮桩”问题，在静压管桩施工中还是比较常见的，我们一般叫桩身上抬，桩身上抬主要是静压桩的挤土效应、以及桩距较密造成的，一般来说后压的桩会对已压的桩产生挤压上抬，特别是长桩对于短桩；这种上抬的桩在做静载试验时，开始沉降较大，曲线较陡，但当桩尖达到持力层时，承载力又有明显增加，沉降曲线又趋于平缓，这是桩身上抬的典型曲线。桩身上抬除了会导致静载沉降偏大外，还可能会把桩焊接接头拉断，另外一旦发生桩身上抬，那么桩的水平挤压力也会相应增大，这样就很可能导致桩倾斜偏位。 对于桩身上抬问题的处理，首先是避免，施工前合理的安排压桩顺序，同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩，后压周边的桩，先压深的桩,后压浅的桩。对已发生上抬的桩，一般采用复压的办法处理，但对承受水平荷载的基础要慎重。还有一种办法是引孔，但我个人不主张用这个方法，因为引孔会导致工期延长、成本加大。 锤击桩同样具有挤土效应，同样也会出现桩身上抬的问题。 希望对你有所帮助。动力触探是在现场测定砂的天然密度用以确定地基承载力的一种方法。动力触探的设备有：穿心试验重锤，重28公斤，探头直径6.18厘米，锥角60度，钻杆直径3.5毫米，钻杆接手与钻杆直径同大。试验时，测定重锤打击触探头的自由落距（H）为80厘米、贯入10厘米时所需的锤击数，以N10表示。确定击数N时，必须消除钻杆能量消耗的影响。 土力学及地基基础中动力触探的定义如下： 将一定质量的穿心锤，以一定的高度（落距）自由下落，将探头贯入土中，然后记录贯入一定深度所需的锤击数，并以此判断土的性质。静力触探的基本原理就是用准静力（相对动力触探而言，没有或很少冲击荷载）将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受的阻力自然也不一样，传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表中记录下来，再通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系，来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的。 编辑本段适用条件静力触探主要适用于粘性土、粉性土、砂性土。就黄河下游各类水利工程、工业与民用建筑工程、公路桥梁工程而言，静力触探适用于地面以下50m内的各种土层，特别是对于地层情况变化较大的复杂场地及不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察，更适合采用静力触探进行勘察。 编辑本段特点静力触探既是一种原位测试手段，也是一种勘探手段，它和常规的钻探取样室内试验等勘探程序相比，具有快速、精确、经济和节省人力等特点。此外，在采用桩基工程勘察中，静力触探能准确地确定桩端持力层等特征也是一般常规勘察手段所不能比拟的。 编辑本段探头的尺寸、加工精度及机械性能探头的尺寸和加工精度，直接影响着触探资料的准确性。统一探头几何尺寸的目的是为了使触探试验资料能够相互引用与对比。规定的加工精度是为了保证探头的几何尺寸，限制探头几何尺寸的误差，同时也是为了使探头各部件能够正常工作。选用的探头几何尺寸及加工精度必须符合我国规定的标准。探头各部件的机械性能影响着探头的测试精度及使用寿命。探头各部件中材质要求较高的是传感器，传感器是探头的心脏，对探头的测试精度、使用寿命起着决定性的作用。传感器应使用高强度钢材制作，最好采用60Si2Mn钢，并进行热处理。探头其余部件的材质要求并不高，用40Cr或45钢均可，也要经过热处理。 探头的线性误差：探头的线性误差是指探头在率定时，荷载P和输出电压V本应是线性关系，如有偏离即为线性误差。线性误差是影响探头测试精度的主要因素之一。线性误差的大小可用端点连线法确定。以零载和满载时输出电压值所连直线OA作标准，求得测点最大误差V即为最大的线性误差。我国规定探头的线性误差应小于量程的1%，也就是V/Vm1%，否则为不合格探头。 线性误差的大小主要与传感器空心柱的材质有关。在其它条件相同的情况下，用60Si2Mn钢制成的传感器要比用40Cr或40CrNi钢制成的传感器线性误差小得多。影响线性误差的其它因素有传感器空心柱的加工精度(如同轴度、粗糙度等)、应变片及贴片质量的好坏等，但这几种因素的影响相对较小。 探头的线性误差越小，说明探头的线性越好。有些探头加荷时与卸荷时的线性误差有较大区别，因此，探头的线性误差要在加荷与卸荷2种情况下进行检验，都应满足线性误差要求。 探头的归零及重复性误差：探头的归零及重复性误差均影响探头的测试精度。其误差大小主要与传感器空心柱的材质、应变片及贴片质量的好坏等有关。2种误差均应小于1%，在检验时必须排除仪器本身的误差影响，一般可用线性好、归零及重复性误差小的探头先校核仪器，确认仪器正常后再去检验探头归零及重复性误差的大小。 探头的绝缘度：探头的绝缘度是指应变片电阻丝及外接引线与探头金属件间的绝缘电阻。新探头的绝缘电阻应大于500 M，探头使用后绝缘电阻衰减是允许的，但不能低于100 M。绝缘电阻过小将使零漂增大，严重时电桥不能平衡，测试工作无法进行。绝缘电阻的主要影响因素是探头的密封质量。密封效果不好，会使探头内部传感器受潮而降低其绝缘电阻。其次，受贴片胶、贴片、外接引线等质量好坏的影响，如贴片胶本身质量差，贴片时胶层太薄，引线本身绝缘不好等。 探头的密封质量：探头的密封质量是影响探头使用寿命的主要因素。笔者在探头的修理过程中发现，损坏的探头约有80%是由于探头密封质量不好造成的，尤其是双桥探头。在触探过程中，由于地下水有水头压力，当探头密封不好时，土中的水就会进入探头内部，使传感器受潮，严重时应变片被水浸泡，时间长了就会使传感器表面生锈，应变片与空心柱开始脱胶，致使传感器不能正常工作，探头报废。 编辑本段探头的使用寿命和维修性能探头的使用寿命是探头质量的重要方面。探头最终是用于工程勘察中，如果仅有较高的测试精度而不具有耐用性，也不能说探头质量好。在实际工程中，一个探头触几个孔便坏了也是常有的事。因此探头在满足精度要求的同时，应该具有较长的使用寿命。频繁地更换探头，既影响工程进度又增加了触探试验成本。影响探头使用寿命的主要因素是密封质量，其次是应变片、贴片质量的好坏及电桥引线焊接牢固程度、探头装配质量、机械性能等。 探头的维修性能：探头的结构应满足维修的要求，应该具有拆装简单、维修方便的性能。质量再好的探头也可能出现偶然性的毛病，如探头内部引线接点开焊，或探头某一部位密封件损坏而使探头内部进水。这些小毛病也同样使探头不能继续使用。在探头的外部并没有多大磨损的情况下，只要拆开探头稍加修理便可以使用。 编辑本段静力触探试验定义和适用范围将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中量测其贯入阻力锥头阻力侧壁摩阻力的过程称为静力触探试验 静力触探是工程地质勘察中的一项原位测试方位可用于： 1划分土层判定土层类别查明软硬夹层及土层在水平和垂直方向的均匀性 2评价地基土的工程特性容许承载力压缩性质不排水抗剪强度水平向固结系数饱和砂土液化势砂土密实度等 3探寻和确定桩基持力层预估打入桩沉桩可能性和单桩承载力 4检验人工填土的密实度及地基加固效果 5本规程适用于粘质土和砂质土 引用标准1静力触探仪 2土工仪器的基本参数及通用技术条件第二篇原位测试仪器 3岩土工程勘察规范静力触探试验 编辑本段静力触探试验成果应用静力触探成果应用很广，主要可归纳为以下几方面：划分土层；求取各土层工程性质指标；确定桩基参数。 1划分土层及土类判别 根据静力触探资料划分土层应按以下步骤进行1： (1)将静力触探探头阻力与深度曲线分段。分段的依据是根据各种阻力大小和曲线形状进行综合分段。如阻力较小、摩阻比较大、超孔隙水压力大、曲线变化小的曲线段所代表的土层多为粘土层；而阻力大、摩阻比较小、超孔隙水压力很小、曲线呈急剧变化的锯齿状则为砂土。 (2)按临界深度等概念准确判定各土层界面深度。静力触探自地表匀速贯入过程中，锥头阻力逐渐增大(硬壳层影响除外)，到一定深度(临界深度)后才达到一较为恒定值，临界深度及曲线第一较为恒定值段为第一层；探头继续贯入到第二层附近时，探头阻力会受到上下土层的共同影响而发生变化，变大或变小，一般规律是位于曲线变化段的中间深度即为层面深度，第二层也有较为恒定值段，以下类推。 (3)经过上述两步骤后，再将每一层土的探头阻力等参数分别进行算