圓錐動(dòng)力觸探檢測公路工程小型構(gòu)造物地基承載力的使用規(guī)范、測試

1、圓錐動(dòng)力觸探檢測公路工程小型構(gòu)造物地基承載力的使用規(guī)范、測試方法、計(jì)算公式及試驗(yàn)記錄一、概述根據(jù)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTG C20-2011），動(dòng)力觸探試驗(yàn)是用一定質(zhì)量的擊錘，以一定的自由落距將一定規(guī)格的探頭擊入土層，根據(jù)探頭沉入土層一定深度所需的錘擊數(shù)來判斷土層性狀和評(píng)價(jià)其承載力的原位測試方法，具有勘察與測試的雙重性能。動(dòng)力觸探試驗(yàn)可分為圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)兩大類。動(dòng)力觸探試驗(yàn)適用于強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化的硬質(zhì)巖石、各種軟質(zhì)巖及各類土。 圓錐動(dòng)力觸探DPT，簡稱動(dòng)探，根據(jù)穿心錘質(zhì)量和提升高度的不同，動(dòng)力觸探試驗(yàn)一般分為輕型、重型、超重型動(dòng)力觸探。目前施工現(xiàn)場地基承載力測試一般選用輕型和重

2、型。二、標(biāo)準(zhǔn)采用現(xiàn)行交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/ T F502011）第12.6條“地基檢驗(yàn)”第12.6.2款“按橋涵大小、地基土質(zhì)復(fù)雜程度及結(jié)構(gòu)對(duì)地基有無特殊要求，可采用以下檢驗(yàn)方法：1 小橋涵的地基檢驗(yàn)可采用直觀或觸探方法，必要時(shí)可進(jìn)行土質(zhì)試驗(yàn)。 2 大、中橋和地基土質(zhì)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)對(duì)地基有特殊要求的地基檢驗(yàn)，宜采用觸探和鉆探鉆深至少4m取樣做土工試驗(yàn)，或按設(shè)計(jì)的特殊要求進(jìn)行荷載試驗(yàn)。3 特大橋或特殊結(jié)構(gòu)橋梁的地基檢驗(yàn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定”。2009年版公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件第七章技術(shù)規(guī)范第404.03-1-（4）條“地基檢驗(yàn)可采用如下方法：對(duì)于小型構(gòu)造物，一般采用直觀或觸探的方法

3、，必要時(shí)可進(jìn)行土質(zhì)試驗(yàn)；對(duì)于大、中橋和地基土質(zhì)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)物對(duì)地基有特殊要求的，一般采用觸探和鉆探取樣做土工試驗(yàn)，或按圖紙的特殊要求進(jìn)行荷載試驗(yàn)”。公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTG C20-2011）3.7 原位測試3.7.1 原位測試方法可根據(jù)勘察目的、巖土條件及測試方法的適用性等按表3.7.1 選用。表中所列動(dòng)力觸探試驗(yàn)(DPT)對(duì)碎石土、砂土很適用，對(duì)粉土、黏性土適用，對(duì)軟土較適用，對(duì)承載力測試適用；靜力觸探試驗(yàn)（CPT）對(duì)砂土適用，對(duì)粉土、黏性土、軟土很適用，對(duì)承載力測試適用?，F(xiàn)行動(dòng)力觸探有關(guān)的相關(guān)規(guī)范：公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTG C20-2011）巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)（GB

4、50021-2001）冶金工業(yè)巖土勘察原位測試規(guī)范（GB/T50480-2008）鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程（TB 10018-2003）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2011）、（GBJ 7-1989已廢止） 土工試驗(yàn)規(guī)程（SL 237-1999）2011年12月01日實(shí)施的中華人民共和國交通運(yùn)輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTG C20-2011）無具體測試方式。2009年7月1日實(shí)施的中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)（GB 50021-2001）總則 1.0.2 規(guī)定：本規(guī)范適用于除水利工程、鐵路、公路和橋隧工程以外的工程建設(shè)巖土工程勘察。2009年4月

5、1日實(shí)施的中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)冶金工業(yè)巖土勘察原位測試規(guī)范（GB/T50480-2008）總則 1.0.2 規(guī)定：本規(guī)范適用于冶金工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目巖土工程勘察中的原位測試 ，其他行業(yè)同類工作可按本規(guī)范執(zhí)行 。目前該規(guī)范是我國最新提到使用動(dòng)力觸探試驗(yàn)來測試地基承載力的國家標(biāo)準(zhǔn)，交通部對(duì)于橋涵地基承載力動(dòng)力觸探試驗(yàn)方法還未有標(biāo)準(zhǔn)作詳盡說明，為遵循 “國標(biāo)-行標(biāo)-地標(biāo)”原則，在無行標(biāo)、地標(biāo)的情況下，公路工程地基承載力亦可按此規(guī)范試驗(yàn)方法執(zhí)行。2003年6月1日實(shí)施的中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程（TB 10018-2003）和1990年1月1日實(shí)施的華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

6、規(guī)范（GBJ 7-1989）涉及了動(dòng)力觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)與地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系，公路工程地基承載力可按上述規(guī)范確定。三、測試方法現(xiàn)將冶金工業(yè)巖土勘察原位測試規(guī)范動(dòng)力觸探試驗(yàn)規(guī)程摘錄如下： 7動(dòng)力觸探試驗(yàn)7.1 一 般 規(guī) 定7.1.1 動(dòng)力觸探試驗(yàn)適用于判定一般黏性土 、砂類土、碎石類土、極軟巖層的物理力學(xué)特性。7.1.2 輕型動(dòng)力觸探可用于評(píng)價(jià)一般黏性土 、砂類土和素填土的地基承載力；重型和超重型動(dòng)力觸探可用于評(píng)價(jià)砂類土 、碎石類土、極軟巖的地基承載力及測定礫石土、卵 (碎)石土的變形模量。7.1.3 動(dòng)力觸探試驗(yàn)孔數(shù)應(yīng)結(jié)合場地大小和場地地基的均勻程度確定，同一場地主要巖土單元的有效測試數(shù)據(jù)不

7、應(yīng)小于 3 孔位。7.2試 驗(yàn) 設(shè) 備7.1.2 動(dòng)力觸探試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)包括落錘、座墊及導(dǎo)桿、觸探桿和探頭等機(jī)件。各類型動(dòng)力觸探試驗(yàn)機(jī)件的規(guī)格和加工要求應(yīng)符合本規(guī)范附錄 D 圖 D.0.2、表D.0.2 的規(guī)定。7.2.2 探頭應(yīng)采用高強(qiáng)度鋼材制作，表面淬火后硬度應(yīng)滿 足HRC=4550。7.2.3落錘應(yīng)采用圓柱形，其中心通孔直徑應(yīng)比導(dǎo)桿外徑 大34mm，重型和超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)設(shè)備須配備自動(dòng)落錘裝置。7.2.4重型和超重型動(dòng)力觸探的座墊直徑應(yīng)不小于 100cm，且不大于落錘底面直徑的一半 ；導(dǎo)桿長度應(yīng)符合試驗(yàn)錘擊標(biāo)準(zhǔn)落距的要求，座墊和導(dǎo)桿的總質(zhì)量不應(yīng)超過 25Kg。7.2.5探桿接頭與探桿應(yīng)有相

8、同的外徑 ，接頭連接容許偏心度為 0.5%。7.2.6探頭直徑磨損不得大于 2mm，錐尖高度磨損不得大于5mm。7.3 試 驗(yàn) 方 法7.3.1輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定：1 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入量為 30cm，落錘應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)落距自由下落 ，記錄每貫入 10cm 的錘擊數(shù)；累計(jì)記錄貫入 30cm 的錘擊數(shù) N10。2 試驗(yàn)應(yīng)先用鉆探設(shè)備鉆至試驗(yàn)土層的頂面以上 0.3m處，然后進(jìn)行連續(xù)貫入試驗(yàn)。3 當(dāng)貫入 30cm 的擊數(shù)超過 100 擊或貫入 15cm 的擊數(shù)超過 50 擊時(shí)，可終止試驗(yàn)。7.3.2重型、超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定 :1重型和超重型動(dòng)力觸探的標(biāo)準(zhǔn)貫入量均為 10cm，落錘應(yīng)按標(biāo)

9、準(zhǔn)落距自由下落，記錄標(biāo)準(zhǔn)貫入量錘擊數(shù) N63.5、N120。2 試驗(yàn)時(shí)錘擊頻率應(yīng)控制在 1530 擊/min，試驗(yàn)應(yīng)保持連續(xù)貫入。3試驗(yàn)過程中應(yīng)防止落錘偏心和探桿的側(cè)向晃動(dòng)，并保持探頭的垂直貫入。 4 遇地層松軟無法按標(biāo)準(zhǔn)貫入量記錄試驗(yàn)錘擊數(shù)時(shí)，可記錄每陣擊數(shù) N(一般為 15 擊)的貫入量s,然后再換算為標(biāo)準(zhǔn)貫入量錘擊數(shù)。5重型動(dòng)力觸探實(shí)測錘擊數(shù)連續(xù) 3 次大于 50 擊時(shí)，即可停止試驗(yàn)；當(dāng)需繼續(xù)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)改用超重型動(dòng)力觸探 。當(dāng)超重型動(dòng)力觸探實(shí)測擊數(shù)小于 2 時(shí)，應(yīng)改用重型動(dòng)力觸探進(jìn)行試驗(yàn)。6 在鉆孔中分段進(jìn)行觸探時(shí)，應(yīng)先鉆探至試驗(yàn)土層的頂面以上 1.0m 處，然后再開始貫入試驗(yàn)。7重型動(dòng)

10、力觸探試驗(yàn)深度超過 15cm、超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)深度超過 20m 時(shí)，應(yīng)注意觸探桿的側(cè)摩陰力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。7.4 資料整理7.4.1動(dòng)力觸探記錄應(yīng)在現(xiàn)場初步整理 ，校核實(shí)測擊數(shù)和試驗(yàn)貫入深度。7.4.2重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)實(shí)測擊數(shù) N63.5 需要進(jìn)行觸探桿長度修正時(shí)，應(yīng)按式(7.4.2)進(jìn)行動(dòng)力觸探錘擊數(shù)的桿長修正計(jì)算。N󰬺󰬷.󰬹=󰟙×󰜰󰬺󰬷.󰬹 (7.4.2)7.4.3 超重型動(dòng)力觸探的實(shí)測擊數(shù) ，應(yīng)先按下式換算成相當(dāng)于重型動(dòng)力觸探實(shí)測擊數(shù)后，再按式

11、 (7.4.2)進(jìn)行桿長修正：N63.5=3N120-0.5. （7.4.3）7.4.4修正后的動(dòng)力觸探擊數(shù) ，應(yīng)按規(guī)定的圖例標(biāo)示在工程地質(zhì)剖面圖和柱狀圖上。7.4.5進(jìn)行地基土力學(xué)分層時(shí) ，應(yīng)兼顧相應(yīng)的超前和滯后影響，確切地劃分巖土層的分層界線。7.4.6當(dāng)試驗(yàn)巖土層的有效厚度小于 0.3m 時(shí)，上、下土層擊數(shù)均較小，宜取該層土動(dòng)力觸探擊數(shù)的最大值 ；當(dāng)上、下土層擊數(shù)均較大，宜取小于或等于該層土動(dòng)力觸探擊數(shù)的最小值。7.4.7動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)符合下列要求：1在各試驗(yàn)巖土層有效厚度范圍內(nèi)，應(yīng)剔除少數(shù)因試驗(yàn)土層不勻凸顯的試驗(yàn)高值和其他異常試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以確定參與統(tǒng)計(jì)分析的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)。剔

12、除數(shù)量不宜超過有效厚度內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的 10%。2統(tǒng)計(jì)分析秘層有效厚度以內(nèi)的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)以算術(shù)平均值 N63.5 作為單孔試驗(yàn)分層的動(dòng)力觸探試驗(yàn)代表值，同時(shí)依據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果判別試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散變異性。3當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差或離散性較大時(shí)，應(yīng)同時(shí)采用多孔試驗(yàn)資料及其他勘探資料綜合分析確定單孔分層試驗(yàn)代表值。4同一場地取得的有效數(shù)據(jù)，應(yīng)按相應(yīng)的置信標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)分析各巖土單元的試驗(yàn)結(jié)果，以確定試驗(yàn)巖土層的工程特性。動(dòng)力觸探試驗(yàn)設(shè)備參數(shù)表四、動(dòng)力觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)與地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系1、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2011）碎石土2、鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程（TB 10018-2003）3、建筑地基基

13、礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ 7-1989）五、動(dòng)力觸探計(jì)算公式序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15引用規(guī)范名稱建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)GB 50007-2011觸探類型N63.5 N63.5 N63.5 N63.5 N10 N10 N10 N63.5 N63.5 N10 N120 N120 N10 N63.5 N63.5適用土類碎石土經(jīng)驗(yàn)公式0=-0.58×N63.5+49.0×N63.5-24.50 = 7.7×N63.5 + 116.7 0 = 4.9×N63.5 + 99.8 0 = 28.0×N63.

14、5 -11.1 0 = 8.4×N10-21.5 0 = 2.5×N10 + 62.5 0 = 8×N10 - 20 0 = 37.7×N63.5 - 1.5 0=-0.58×N63.5+49.1×N63.5-27.10=4.5×N10-24 0 = 51.3×N120+151.2 0 = 62.1×N120+111.3 0 = 2.5×N10 + 62.522建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ 7-89 中、粗砂建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ 7-89 粉、細(xì)砂建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ 7-89 黏性土建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ 7-89 黏性土建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程 廣東省GBJ 7-89 素 填 土TB 10018-2003黏性土 中砂砂礫土 碎石土 砂土粉土黏土 碎石土TB 10018-2003TB 10018-2003水利水電成都地區(qū) 卵石土觸探儀其他 根據(jù)能量指數(shù)推導(dǎo)各類土0 =35.96×N63.5 + 23.8 0 = 43.15×N63.5其他公式中：0地基允許承載力kpa；N10輕型觸探儀錘擊數(shù)；N63.5重型觸探儀錘擊數(shù)；N120超重型觸探儀錘擊數(shù)。注：1、表列公式