圓錐動(dòng)力觸探PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1圓錐動(dòng)力觸探圓錐動(dòng)力觸探3. 適用范圍適用范圍粘性土、砂土、粉土、礫石土、軟巖、風(fēng)化巖。4. 分類分類 圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)的類型可分為輕型、重型和超重型三種，其規(guī)格和適用土類應(yīng)符合下表。 第1頁/共42頁4. 4. 動(dòng)力觸探的應(yīng)用目的動(dòng)力觸探的應(yīng)用目的 （1）劃分不同性質(zhì)的土層：當(dāng)土層的力學(xué)性質(zhì)有顯著差異，而在觸探指標(biāo)上有明顯反映時(shí)可利用動(dòng)力觸探進(jìn)行分層和定性地評價(jià)土的均勻性，檢查填土質(zhì)量，探查滑動(dòng)帶、土洞和確定基巖面或碎石土層的埋藏深度等。 （2）確定土的物理力學(xué)性質(zhì)：確定砂土的密實(shí)度和粘性土的狀態(tài)，評定地基土和樁基承載力，估算土的強(qiáng)度和變形參數(shù)等。第2頁/共42頁 二、動(dòng)力觸探的影響

2、因素二、動(dòng)力觸探的影響因素 影響動(dòng)力觸探的因素主要有：人為因素、設(shè)備因素、土的人為因素、設(shè)備因素、土的性質(zhì)性質(zhì)(如土的密度、含水量、狀態(tài)、顆粒組成、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、壓縮性和超固結(jié)比等)、觸探深度觸探深度(主要包括觸探桿側(cè)壁摩擦和觸探桿長度的影響兩部分)和地下水地下水等。設(shè)備規(guī)格定型化和標(biāo)堆化，遵照規(guī)范規(guī)程，統(tǒng)一操作方法，可以使人為因素和設(shè)備因素的影響降低到最低限度。 觸探貫入時(shí)由于土對觸探桿側(cè)壁的摩擦作用觸探貫入時(shí)由于土對觸探桿側(cè)壁的摩擦作用消耗了部分能量而使觸探擊數(shù)增大。側(cè)壁摩擦的影響有隨土的密度和觸探深度的增大而增大的趨勢。 觸探桿長度的影響觸探桿長度的影響實(shí)質(zhì)上就是動(dòng)力觸探錘擊能量的

3、傳遞和耗散的問題。我國各規(guī)范規(guī)定，對觸探擊數(shù)進(jìn)行桿長修正。 地下水的影響，地下水的影響，與土層的粒徑和密度有關(guān)。一般的規(guī)律是顆粒越細(xì)、密度越小，地下水對觸探擊數(shù)的影響就越大，而對密實(shí)的砂土或碎石土，地下水的影響就不明顯。第3頁/共42頁三、錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)技術(shù)要求應(yīng)符合下列規(guī)定：三、錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)技術(shù)要求應(yīng)符合下列規(guī)定：（）輕型動(dòng)力觸探）輕型動(dòng)力觸探 1. 試驗(yàn)設(shè)備：輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)設(shè)備主要由圓錐頭、觸探桿、穿心錘三部分組成 2. 試驗(yàn)要點(diǎn)：先用輕便鉆具鉆至試驗(yàn)土層標(biāo)高然后對土層連續(xù)進(jìn)行觸探，使穿心錘自由落下將觸探桿豎直打入土層中，記錄每打入土層30cm的錘擊數(shù)N10。 3. 適用范圍： 般用于

4、貫入深度小于4m的一般粘性土和粘性素填土層。第4頁/共42頁圓 錐 動(dòng) 力 觸 探 探 頭第5頁/共42頁（二）重型動(dòng)力觸探（二）重型動(dòng)力觸探 1. 試驗(yàn)設(shè)備：試驗(yàn)設(shè)備：重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)設(shè)備主要由圓錐頭、觸探桿、穿心錘三部分組成 2. 試驗(yàn)要點(diǎn)試驗(yàn)要點(diǎn) （1）貫入前，觸探架應(yīng)安裝平穩(wěn)，保持觸探孔垂直。試驗(yàn)時(shí)穿心錘應(yīng)自由下落并應(yīng)盡量連續(xù)貫入，錘擊速率宜為1530擊min。 （2）量尺讀數(shù)：）量尺讀數(shù)：除了及時(shí)記錄貫入深度外，對觸探指標(biāo)(錘擊數(shù))有下列兩種量讀方法： 1) 記錄一陣擊的貫入量及相應(yīng)的錘擊數(shù)，并用N=10K/S算得每貫入10cm所需錘擊數(shù)N63.5。一般以5擊為一陣擊，土較松軟時(shí)應(yīng)少

5、于5擊。 2) 當(dāng)土層較為密實(shí)時(shí)(5擊貫入量小于10cm時(shí))，可直接記讀每貫入10cm所需的錘擊數(shù)。第6頁/共42頁抓鉤抓鉤導(dǎo)向桿導(dǎo)向桿穿心錘穿心錘探探桿桿第7頁/共42頁3. 影響因素的校正：影響因素的校正： (1) 側(cè)壁摩擦影響的校正：側(cè)壁摩擦影響的校正：對于砂土和松散中密的圓礫、卵石，觸探深度在115m的范圍內(nèi)時(shí)，一般可不考慮側(cè)壁摩擦的影響。 (2) 觸探桿長度的校正：觸探桿長度的校正：當(dāng)觸探桿長度大于2m時(shí)，需按下式校正： N N 式中 N63.5重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)修正擊數(shù)； N貫入10cm的實(shí)測錘擊數(shù)； 觸探桿長度校正系數(shù)，按下表確定。第8頁/共42頁圓錐動(dòng)力觸探錘擊數(shù)修正圓錐動(dòng)力觸探

6、錘擊數(shù)修正重型圓錐動(dòng)力觸探確定碎石土密實(shí)度時(shí)，錘擊數(shù)N63.5 應(yīng)按下式修正： 第9頁/共42頁(3) 地下水彩響的校正：地下水彩響的校正：對于地下水位以下的中、祖、礫砂和圓礫、卵石，錘擊數(shù)可按下式修正：N 1.1N 式中 N 經(jīng)地下水影響校正后的錘擊數(shù)； N 未經(jīng)地下水影響校正而經(jīng)觸探桿長度影響校正后的錘擊數(shù)。4. 適用范圍：適用范圍： 一般適用于：砂土和碎石土。第10頁/共42頁（三）超重型動(dòng)力觸探（三）超重型動(dòng)力觸探 1. 試驗(yàn)設(shè)備：試驗(yàn)設(shè)備：超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)的設(shè)備主要由觸探頭、提錘架偏心輪、錘體、導(dǎo)向桿、觸探桿等組成。 2. 試驗(yàn)要點(diǎn)：試驗(yàn)要點(diǎn)： (1) 貫入時(shí)使穿心錘自由下落，地面

7、上的觸探桿的高度不應(yīng)過高，以免傾斜和擺動(dòng)過大。 (2) 貫入過程應(yīng)盡量連續(xù)，錘擊速率宜為1525擊min。 (3) 貫入深度一般不宜超過20m。 3. 影響因素的校正：影響因素的校正： 當(dāng)觸探桿長度大1m時(shí)、錘探數(shù)可按下式進(jìn)行觸探桿長度和側(cè)壁摩擦的校正： N 120 Fn N式中綜合影響因素校正系數(shù)，按下表確定； 4. 適用范圍：適用范圍： 適用于密實(shí)的碎石土或埋深較大、厚度較大的碎石土。第11頁/共42頁超重型圓錐動(dòng)力觸探確定碎石土密實(shí)度時(shí)，錘擊數(shù)N120 應(yīng)按下式修正： 第12頁/共42頁（四）其它試驗(yàn)注意事項(xiàng)（四）其它試驗(yàn)注意事項(xiàng) 1. 試驗(yàn)設(shè)備 2.采用自動(dòng)落錘裝置； 3. 觸探桿最大

8、偏斜度不應(yīng)超過2%，錘擊貫入應(yīng)連續(xù)進(jìn)行；同時(shí)防止錘擊偏心、探桿傾斜和側(cè)向晃動(dòng)，保持探桿垂直度；錘擊速率每分鐘宜為1530 擊； 4. 每貫入1m，宜將探桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈半；當(dāng)貫入深度超過10m，每貫入20cm 宜轉(zhuǎn)動(dòng)探桿一次； 5. 對輕型動(dòng)力觸探當(dāng)N10100 或貫入15cm 錘擊數(shù)超過50 時(shí),可停止試驗(yàn)；對重型動(dòng)力觸探，當(dāng)連續(xù)三次N63.550 時(shí)，可停止試驗(yàn)或改用超重型動(dòng)力觸探。第13頁/共42頁四、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)成果分析應(yīng)包括下列內(nèi)容：四、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)成果分析應(yīng)包括下列內(nèi)容： 1. 單孔連續(xù)圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)應(yīng)繪制錘擊數(shù)與貫入深度關(guān)單孔連續(xù)圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)應(yīng)繪制錘擊數(shù)與貫入深度關(guān)系曲線

9、；系曲線； 2. 計(jì)算單孔分層貫入指標(biāo)平均值時(shí)，應(yīng)剔除臨界深度以內(nèi)計(jì)算單孔分層貫入指標(biāo)平均值時(shí)，應(yīng)剔除臨界深度以內(nèi)的數(shù)值、超前和滯后影響范圍內(nèi)的異常值；的數(shù)值、超前和滯后影響范圍內(nèi)的異常值； 當(dāng)觸探探頭尚未達(dá)到下臥土層時(shí)，在一定深度以上，下臥當(dāng)觸探探頭尚未達(dá)到下臥土層時(shí)，在一定深度以上，下臥土層的影響已經(jīng)超前反映出來叫做土層的影響已經(jīng)超前反映出來叫做“超前反映超前反映”。而當(dāng)探。而當(dāng)探頭已經(jīng)穿過上覆土層進(jìn)入下臥土層中時(shí)，在頭已經(jīng)穿過上覆土層進(jìn)入下臥土層中時(shí)，在定深度以內(nèi)，定深度以內(nèi)，上覆土層的影響仍會(huì)有一定反映，這叫做上覆土層的影響仍會(huì)有一定反映，這叫做“滯后反映滯后反映”。 3. 根據(jù)各孔分

10、層的貫入指標(biāo)平均值，用厚度加權(quán)平均法計(jì)根據(jù)各孔分層的貫入指標(biāo)平均值，用厚度加權(quán)平均法計(jì)算場地分層貫入指標(biāo)平均值和變異系數(shù)。算場地分層貫入指標(biāo)平均值和變異系數(shù)。第14頁/共42頁五、應(yīng)用五、應(yīng)用 根據(jù)圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)指標(biāo)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，可進(jìn)行力學(xué)分層根據(jù)圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)指標(biāo)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，可進(jìn)行力學(xué)分層,評定土的均勻性和物理性質(zhì)評定土的均勻性和物理性質(zhì)(狀態(tài)、密實(shí)度狀態(tài)、密實(shí)度)、土的強(qiáng)度、變形、土的強(qiáng)度、變形參數(shù)、地基承載力、單樁承載力、查明土洞、滑動(dòng)面、軟硬土參數(shù)、地基承載力、單樁承載力、查明土洞、滑動(dòng)面、軟硬土層界面層界面,檢測地基處理效果等。應(yīng)用試驗(yàn)成果時(shí)是否修正或如檢測地基處理效果等。應(yīng)用試驗(yàn)

11、成果時(shí)是否修正或如何修正，應(yīng)根據(jù)建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系時(shí)的具體情況確定。何修正，應(yīng)根據(jù)建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系時(shí)的具體情況確定。 第15頁/共42頁(一一) 評價(jià)砂土密度評價(jià)砂土密度 用重型動(dòng)力觸探擊數(shù)確定砂土、碎石土的孔隙比和砂土密度用重型動(dòng)力觸探擊數(shù)確定砂土、碎石土的孔隙比和砂土密度。第16頁/共42頁(二二) 確定地基土承載力確定地基土承載力1用輕型動(dòng)力觸探擊數(shù)用輕型動(dòng)力觸探擊數(shù)N10確定地基土承載力確定地基土承載力(1) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(表45)。(2) 廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院資料(表46)。(3) 西安市資料(表47)。第17頁/共42頁注：飽和度注：飽和度sr取下限，取下限， sr 取上限。取上限。

12、第18頁/共42頁2用重型動(dòng)力觸探擊數(shù)確定地基土承載力用重型動(dòng)力觸探擊數(shù)確定地基土承載力(1) 原一機(jī)部勘察公司西南大隊(duì)資料(表48)。(2) 油氣管道工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)定(表49)。廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院資料(表410、表411）。(3) 鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)研究院成果（表4-12）。第19頁/共42頁注：括號(hào)內(nèi)的值供內(nèi)插用。注：括號(hào)內(nèi)的值供內(nèi)插用。油氣管道工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)定油氣管道工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)定第20頁/共42頁廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院資料廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院資料第21頁/共42頁鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)研究院成果鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)研究院成果第22頁/共42頁3用超重型動(dòng)力觸探擊數(shù)用超重型動(dòng)力觸

13、探擊數(shù)N120確定地基土承載力。確定地基土承載力。注：注：1. 資料來源于中國建筑西南綜合勘察院；資料來源于中國建筑西南綜合勘察院； 2. N120為修正后擊數(shù)。為修正后擊數(shù)。第23頁/共42頁（三）確定變形模量（三）確定變形模量鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)研究院成果（鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)研究院成果（1998年）年）1. 圓礫、卵石土地基變形模量圓礫、卵石土地基變形模量Eo（MPa）可按下式和表）可按下式和表4-14確確定。定。7554. 05 .6348. 4NEo第24頁/共42頁2. 中國建筑西南綜合勘察院研究成果中國建筑西南綜合勘察院研究成果 在工程中推薦變形模量在工程中推薦變形模量Eo（MPa）

14、可按下式確定：）可按下式確定：1200 . 4 NEo第25頁/共42頁（四）對地基土進(jìn)行力學(xué)分層（四）對地基土進(jìn)行力學(xué)分層第26頁/共42頁（五）確定樁基承載力和樁基持力層（五）確定樁基承載力和樁基持力層按教材按教材P69頁表頁表4-10來確定單樁豎向樁端承載力。來確定單樁豎向樁端承載力。第27頁/共42頁六、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)六、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 1. 適用范圍適用范圍 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)適用于砂土、粉土和一般粘性土。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)適用于砂土、粉土和一般粘性土。 2. 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的設(shè)備應(yīng)符合下表的規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的設(shè)備應(yīng)符合下表的規(guī)定。 第28頁/共42頁第29頁/共42頁3. 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的技術(shù)要求應(yīng)

15、符合下列規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的技術(shù)要求應(yīng)符合下列規(guī)定： (1) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)孔采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，并保持孔內(nèi)水位略高于地標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)孔采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，并保持孔內(nèi)水位略高于地下水位。當(dāng)孔壁不穩(wěn)定時(shí)下水位。當(dāng)孔壁不穩(wěn)定時(shí),可用泥漿護(hù)壁，鉆至試驗(yàn)標(biāo)高以上可用泥漿護(hù)壁，鉆至試驗(yàn)標(biāo)高以上15cm 處，清除孔底殘土后再進(jìn)行試驗(yàn)；處，清除孔底殘土后再進(jìn)行試驗(yàn)； (2) 采用自動(dòng)脫鉤的自由落錘法進(jìn)行錘擊，并減小導(dǎo)向桿與錘采用自動(dòng)脫鉤的自由落錘法進(jìn)行錘擊，并減小導(dǎo)向桿與錘間的摩阻力，避免錘擊時(shí)的偏心和側(cè)向晃動(dòng)，保持貫入器、探桿間的摩阻力，避免錘擊時(shí)的偏心和側(cè)向晃動(dòng)，保持貫入器、探桿、導(dǎo)向桿聯(lián)接后的垂直度，錘擊速率應(yīng)小于、

16、導(dǎo)向桿聯(lián)接后的垂直度，錘擊速率應(yīng)小于30 擊擊/min； (3) 貫入器打入土中貫入器打入土中15cm 后，開始記錄每打入后，開始記錄每打入10cm 的錘擊的錘擊數(shù)，累計(jì)打入數(shù)，累計(jì)打入30cm的錘擊數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)的錘擊數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N。當(dāng)錘擊。當(dāng)錘擊數(shù)已達(dá)數(shù)已達(dá)50 擊，而貫入深度未達(dá)擊，而貫入深度未達(dá)30cm 時(shí)，可記錄時(shí)，可記錄50 擊的實(shí)際貫擊的實(shí)際貫入深度，按下式換算成相當(dāng)于入深度，按下式換算成相當(dāng)于30cm 的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N，并終止試驗(yàn)。并終止試驗(yàn)。式中式中S50 擊時(shí)的貫入度擊時(shí)的貫入度(cm)。 第30頁/共42頁（4）拔出貫入器，取出

17、貫入器中的土體進(jìn)行鑒別。）拔出貫入器，取出貫入器中的土體進(jìn)行鑒別。（5）若要重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，則按上述步驟進(jìn)行操作。一般可）若要重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，則按上述步驟進(jìn)行操作。一般可1m進(jìn)行一次試驗(yàn)。進(jìn)行一次試驗(yàn)。（6）在不能保持孔壁穩(wěn)定的鉆孔中進(jìn)行試驗(yàn)，可采用泥漿或）在不能保持孔壁穩(wěn)定的鉆孔中進(jìn)行試驗(yàn)，可采用泥漿或套管護(hù)壁。套管護(hù)壁。第31頁/共42頁 4. 資料整理與成果應(yīng)用資料整理與成果應(yīng)用 （1）資料整理）資料整理 1）桿長修正）桿長修正 當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)確定地基承載力和其它指標(biāo)時(shí)，當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)確定地基承載力和其它指標(biāo)時(shí)，應(yīng)對錘擊數(shù)進(jìn)行桿長修正。應(yīng)對錘擊數(shù)進(jìn)行桿長修正。NN式中式中 N

18、修正后的錘擊數(shù)；修正后的錘擊數(shù)； 桿長修正系數(shù)；桿長修正系數(shù)； N實(shí)測錘擊數(shù)。實(shí)測錘擊數(shù)。第32頁/共42頁 2）土的自重應(yīng)力影響）土的自重應(yīng)力影響 美國人發(fā)現(xiàn)自重應(yīng)力對砂土的影響較大，但我們國內(nèi)不美國人發(fā)現(xiàn)自重應(yīng)力對砂土的影響較大，但我們國內(nèi)不作這方面的修正。作這方面的修正。 3）地下水影響）地下水影響 4）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果N 可直接標(biāo)在工程地質(zhì)剖面圖上可直接標(biāo)在工程地質(zhì)剖面圖上,也可繪制單孔標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)也可繪制單孔標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N 與深度關(guān)系曲線或直方圖。與深度關(guān)系曲線或直方圖。統(tǒng)計(jì)分層標(biāo)貫擊數(shù)平均值時(shí)，應(yīng)剔除異常值。統(tǒng)計(jì)分層標(biāo)貫擊數(shù)平均值時(shí)，應(yīng)剔除異常值。第33頁/共42頁（2）成果應(yīng)用）成果應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N 值，可對砂土、粉土、粘性土的物值，可對砂土、粉土、粘性土的物理狀態(tài)理狀