动力触探试验

动力触探试验12.1适用范围12.1.1本方法适用于检测地基土或加固土增强体的均匀性，判定地基处理效果。12.1.1[条文说明]动力触探试验还可查明土洞、滑动面、软硬土层界面等；另外，当具备本地区可靠对比验证经验资料时，根据动力触探试验指标，还可推断地基土或加固土增强体的物理力学性质指标（如状态、密实度、土的强度、变形参数、地基承载力等）。12.1.2本方法根据锤击能量分为轻型、重型和超重型三种。轻型动力触探适用于浅部的填土、砂土、粉土、黏性土等原状岩土以及采用粉质粘土、灰土、粉煤灰、砂土的垫层和水泥土搅拌桩、单液硅化法加固地基；重型动力触探适用于砂土、中密以下的碎石土、极软岩等原状岩土以及采用矿渣、砂石的垫层和强夯处理地基、不加填料振冲处理砂土地基、碎石桩振冲法、砂石桩、石灰桩、冲扩桩、单液硅化法加固地基；超重型动力触探适用于密实和很密的碎石土、软岩、极软岩等原状岩土以及强夯处理地基、不加填料振冲处理砂土地基、砂石桩、石灰桩。12.1.2[条文说明]轻型动力触探的优点在于轻便，在判断水泥土搅拌桩的搅拌均匀性等方面有实用价值。重型动力触探是应用最广泛的动力触探试验，已经积累了较多的经验，而且它的落锤能量与标准贯人试验及国际上通用的动力触探试验相一致。12.2仪器设备12.2.1动力触探仪由穿心锤、圆锥触探头和触探杆（包括锤座和导向杆）组成。其规格如表12.2.1所列。

表12.2.1动力触探设备类型和规格设备类型轻型重型超重型落锤质量(kg)10±0.263.5±0.5130±1.0落距(cm)50±276±2100±2探头直径（mm）407474截面积（cm2）12.64343圆锥角（°）606060触探杆直径（mm）254250～60每米质量(kg)＜8＜13锤座质量(kg)10～15注：重型和超重型动力触探探头直径的最大允许磨损尺寸为2mm；探头尖端的最大允许磨损尺寸为5mm。12.2.1[条文说明]国外的动力触探类型较多，例如法国常用的动力触探有20种以上。但是应用广泛且较有代表的是欧洲触探试验标准规定的两种类型和原苏联常用的几种类型。表12.2.1列出了本规程的动力触探仪和国外类型的对比。表12.2.1国内外常用的动力触探仪触探类型落锤质量M（kg）落距H（m）探头直径(mm)探头截面积A(cm2）能量指数P0（J/cm2）中国轻型重型超重型1063.51300.50.761.0040747412.643433.910.027.4原苏联轻型重型超重型30601300.400.801.007474744343432.710.027.4欧洲DPADPB63.563.50.750.756251302014.623.412.2.2重型和超重型动力触探设备须备有自动落锤装置；落锤、触探杆及其接头、重型和超重型动力触探的锤座等应符合《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》（GB/T15406）标准的规定。12.2.2[条文说明]除了落锤部分(包括落锤质量和落距，它们与重力加速度之积称为触探能量)以外，最主要的触探仪参数就是探头的外形和尺寸。探头一般为圆锥形。个别国家如瑞典、西班牙也有采用尖锥截面为40mm×40mm的正方形探头。按国内常用尺寸，探头圆锥角为60o。12.3现场检测12.3.1现场检测环境条件应满足各类检测设备进退场要求和检测要求。12.3.1[条文说明]轻型动力触探设备较轻便，设备的进退场对场地要求不高；但重型动力触探和超重型动力触探的设备较大，一般至少配备卷扬机，有的配有钻机或触探车，因此检测场地至少应满足设备进退场运输和检测过程中设备场地内移位要求。12.3.2轻型动力触探1先用轻便钻具钻至检测土层或加固土增强体设计标高以上30cm处，然后对所需检测土层或加固土增强体连续进行触探。2检测时穿心锤落距为50±2cm，使其自由下落。记录每打入土层或加固土增强体中30cm时所需的锤击数（最初30cm可以不记）。3若需描述土层或加固土增强体情况时，可将触探杆拨出，取下探头，换贯入器进行取样。4如遇密实坚硬土层或加固土增强体，当贯入30cm所需锤击数超过100击或贯入15cm超过50击时，即可停止试验。如需对下部土层或加固土增强体进行试验时，可用钻具穿透坚实土层后再贯入。5本检测一般用于贯入深度小于4m的土层或加固土增强体。必要时也可在贯入4m后用钻具将孔掏清后再继续贯入2m。12.3.3重型动力触探1检测前将触探架安装平稳，使触探保持垂直进行。垂直度的最大偏差不得超过2%。触探杆应保持平直，连接牢固。2贯入时应使穿心锤自由下落，落锤落距为76±2cm。地面上的触探杆的高度不宜过高，以免倾斜与摆动太大。3锤击速率宜为每分钟15～30击。打入过程应尽可能连续，所有超过5min的间断都应在记录中予以注明。4及时记录每贯入10cm所需的锤击数。其方法可在触探杆上每隔10cm划出标记，然后直接或用仪器记录锤击数；也可以记录每一阵击的贯入度，然后再换算为每贯入10cm所需的锤击数。5对于一般砂、圆砾和卵石层或加固土增强体，触探深度不宜超过13m，超过该深度时，需考虑触探杆的侧壁摩阻影响。6每贯入10cm所需锤击数连续3次超过50击时，即停止试验。如需对土层或加固土增强体继续进行试验时，可改用超重型动力触探。7本检测也可在钻孔中分段进行。一般可先进行贯入，然后进行钻探直至动力触探所及深度以上1m处，取出钻具将触探器放入孔内再进行贯入。12.3.3[条文说明]本条规定重型动力触探贯入锤击速率为每分钟15～30击，这个速率略低于欧洲触探试验标准所规定的每分钟20～60击。另外还规定尽可能连续进行，这个规定与欧洲触探试验标准也是一致的。12.3.4超重型动力触探1贯入时穿心锤自由下落，落距为100±2cm。贯入深度一般不宜超过20m，超过该深度时，需考虑触探杆侧壁摩阻的影响。2其他步骤可参照本规程12.3.2条中1～5的规定进行。12.3.5侧壁摩擦的影响是客观存在的。但想用一个固定的修正系数来适应所有条件是不符合实际情况的。因此，建议在深度较大时，应采取措施(用泥浆或套管)消除侧壁摩擦。12.3.5[条文说明]欧洲标准中建议的两种动力触探方法，主要区别是对侧壁摩擦的考虑和处理方法有所不同。A型动力触探(DPA)是用泥浆或套管来消除侧壁摩擦，因而在评价时可以不考虑侧壁摩擦的影响，B型动力触探(DPB)不用泥浆或套管，孔壁不能保持稳定，这种试验的侧壁摩擦是不能忽视的。该标准要求用转动触探杆并测定相应的扭矩来估计侧壁摩擦影响。12.3.6各检测孔检测前应测量孔口标高，检测后应测量孔内地下水位。12.3.7测量孔口标高可采用一般水准仪，是为了便于统一分析和划分土层。测量孔内地下水位可采用水位计等，在单孔检测完成24h后进行，一般用于天然地基土和换填法、砂石桩处理地基等。加固土增强体内一般无地下水。12.3.8动力触探试验对应各类地基处理方法的开始时间和检测频率见下表。动力触探类型地基处理方法检测开始时间检测频率轻型动力触探采用粉质粘土、灰土、粉煤灰、砂石的垫层垫层完成施工后3～5天之间每16m2设一分层检测点，且不少于6点水泥土搅拌桩成桩后2～3天之间不少于施工总桩数的2%，且不少于6根单液硅化法加固地基灌注完毕后10～15天之间每16m2设一分层检测点，且不少于6点重型动力触探采用矿渣、砂石的垫层垫层完成施工后3～5天之间每16m2设一分层检测点，且不少于6点强夯处理地基置换墩完成施工后3～5天之间不少于施工总墩点数的2%，且不少于6点不加填料振冲处理砂土地基振冲完成后2～3天之间不少于施工振冲点数的2%，且不少于6点碎石桩振冲法振冲完成后2～3天之间不少于施工振冲点数的2%，且不少于6点砂石桩成桩后2～3天之间不少于施工总桩数的2%，且不少于6根石灰桩成桩后7～10天之间不少于施工总桩数的2%，且不少于6根柱锤冲扩桩成桩后7～14天之间不少于施工总桩数的2%，且不少于6根单液硅化法加固地基灌注完毕后10～15天之间每16m2设一分层检测点，且不少于6点超重型动力触探强夯处理地基置换墩完成施工后3～5天之间不少于施工总墩点数的2%，且不少于6点不加填料振冲处理砂土地基振冲完成后2～3天之间不少于施工振冲点数的2%，且不少于6点砂石桩成桩后2～3天之间不少于施工总桩数的2%，且不少于6根石灰桩成桩后7～10天之间不少于施工总桩数的2%，且不少于6根12.4检测数据分析与评价12.4.1对于每个检测孔，动力触探试验的结果应绘制动力触探锤击数与试验深度关系曲线关系图表，如图12.4.1。12.4.1[条文说明]除了触探锤击数作为贯入指标外，也可采用动贯入阻力。动贯入阻力可采用荷兰的动力公式，按12.4.1式计算动贯入阻力qd：（12.4.1）式中qd——动贯入阻力，MPa；M——落锤的质量，kg；m——探头及杆件系统（包括打头、导向杆等）的质量，kg；H——落距，m；A——探头截面积，cm2；e——每击贯入度，等于D/N，D为规定贯入深度，N为规定贯入深度的击数；g——重力加速度，其值为8.81m/s2。上式是建立在古典的牛顿非弹性碰撞理论，即不考虑弹性变形量的消散。故限用于：1贯入土中的深度小于13m，贯入度2～50mm；2触探器系统的质量与落锤质量之比(m1/m)小于2。3若实际情况与上述条件差别大时，采用公式12.4.1时应慎重。12.4.2各检测孔的动力触探锤击数代表值，应根据不同深度的动力触探锤击数采用平均值法计算得到。12.4.3单位工程同一土层的动力触探锤击数，可用各检测孔的同一土层的动力触探锤击数，用厚度加权平均法计算得出该层贯入指标平均值和变异系数。统计时，应剔除临界深度以内的数值、超前和滞后影响范围内的异常值及个别指标的异常值。根据动力触探锤击数沿深度的分布趋势，结合相关资料和地区经验，划分土层和判定土类。12.4.3[条文说明]根据触探击数、触探曲线形状，结合岩土工程勘察资料进行土层划分时应注意超前和滞后反应。当触探头尚未到达下卧土层时，在一定深度以上，对下卧土的影响已经“超前”反映出来。当探头已经穿透上覆土层进人下卧土层中时，在一定深度内，对上覆土层的影响仍然会有一定的反映。这两种情况分别称之为触探的“超前反应”和“滞后反应”现象。根据试验研究，当上覆为硬层，下卧为软层时，对触探击数的影响范围大，超前反映量(最大可达0.5～0.7m)大于滞后反映量(约为0.2m)。当上覆为软层，下卧为硬层时，影响范围小，超前反应量(约为0.1～0.2m)小于滞后反映量(约0.3～0.6m)。在整理触探资料时，应剔除异常值。如计算土层触探指标平均值时，超前和滞后范围内的数值不反应真实土性；临界深度以内的锤击数偏小，不反应真实土性。均不应参加统计。12.4.4原状地基土的岩土性状可根据单位工程各检测孔的动力触探锤击数代表值、同一土层的动力触探锤击数平均值和变异系数进行评价。处理地基土的处理效果可根据处理前后的检测结果对比进行评价。12.4.5当采用动力触探试验实测锤击数评价复合地基竖向增强体的施工质量时，宜对单各增强体的试验结果进行统计和评价。12.4.5[条文说明]复合地基竖向增强体的施工工艺和采用材料的种类较多，只有相同的施工工艺并采用相同材料的