巖土工程勘察之標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗課件

4.5標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗?zāi)夸?.概述2.設(shè)備與原理3.技術(shù)要求4.成果整理5.工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗（StandardPenetrationTest，SPT）是用質(zhì)量為63.5kg的重錘按照規(guī)定的落距（76cm）自由下落，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器打入土層，根據(jù)貫入器在貫入一定深度得到的錘擊數(shù)來判定土層的性質(zhì)，簡稱標(biāo)貫(SPT)。它適用于砂土、粉土、一般黏性土、風(fēng)化巖及冰磧土。1.概述SPT實際上仍屬于動力觸探類型之一，所不同的是，其觸探頭不是圓錐探頭，而是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓筒形探頭(由兩個半圓筒合成的取土器)，稱之為貫入器。利用規(guī)定的落錘能量將貫入器打入土中，根據(jù)貫入的難易程度，可用貫入30cm的擊數(shù)N判定土的物理力學(xué)性質(zhì)。1.概述標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的目的是用測得的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N判斷砂土的密實度，粘性土和粉土的稠度。估算土的強度與變形指標(biāo)，確定地基土的承載力，評定砂土、粉土的振動液化及估計單樁極限承載力及沉樁可能性；并可劃分土層類別，確定土層剖面和取擾動土試樣進行一般物理性試驗，用于巖土工程地基加固處理設(shè)計及效果檢驗。目的優(yōu)點：（1）操作簡單，地層適應(yīng)性廣，對不易鉆探取樣的砂土和砂質(zhì)粉土尤為適用，當(dāng)土中含有較大碎石時，使用受限制。（2）通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，從貫入器中還可以取得土樣，可對土層進行直接觀察，利用擾動土樣，可以進行鑒別土類的有關(guān)試驗。缺點：（1）離散性比較大，故只能粗略地評定土的工程性質(zhì)。（2）與圓錐動力觸探試驗相似，SPT并不能直接測定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，而是通過與其他原位測試手段或室內(nèi)試驗成果進行對比，建立關(guān)系式，積累地區(qū)經(jīng)驗，才能用于評定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。優(yōu)點和缺點2.1設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗設(shè)備主要由貫入器、貫入探桿和穿心錘三部分組成。

1.貫入器:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器是由兩個半圓管合成的圓筒型探頭。

2.穿心錘:重63.5kg的鑄鋼件，中間有一直徑45mm的穿心孔，此孔為放導(dǎo)向桿用。

3.觸探桿:國際上多用直徑為40-50mm的無縫鋼管，我國則常用直徑為42mm的工程地質(zhì)鉆桿。2.設(shè)備與原理標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗是利用一定的落錘能量將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器貫入土中，根據(jù)打入土中30cm的錘擊數(shù)(N)來判別土的工程性質(zhì)的一種現(xiàn)場測試方法。其試驗原理與動力觸探試驗十分相似，因此，動力觸探的試驗原理也適用于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗。但是，SPT與動力觸探在貫入器上的差別，決定SPT的基本原理的獨特性，SPT在貫入過程中，整個貫入器對端部和周圍土體將產(chǎn)生擠壓和剪切作用，SPT的貫入器是空心的，在沖擊力作用下，將有一部分土擠入貫入器，其工作狀態(tài)和邊界條件十分復(fù)雜。2.2原理

影響標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的因素有很多，主要有以下兩個方面:1.鉆孔孔底土的應(yīng)力狀態(tài):不同的鉆進工藝(回轉(zhuǎn)、水沖等)、孔內(nèi)外水位的差異、鉆孔直徑的大小等，都會改變鉆孔底應(yīng)力狀態(tài)，它會對標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗有重要影響。

2.錘擊能量:通過實測，即使是自動自由落錘，傳輸給探桿系統(tǒng)的錘擊能量有很大的波動，變化范圍達到士(45-50%)，對于不同單位、不同機具、不同操作水平，錘擊能量的變化范圍更大。影響因素為了提高試驗質(zhì)量，國外已發(fā)展直接標(biāo)定輸入探桿錘擊能量的新方法。在錘墊附近設(shè)置一測力計，記錄探桿受錘擊后的力一時間波形曲線。新方法標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力波能量比（1）先用鉆具鉆至試驗土層標(biāo)高以上0.15m處，清除殘土。清孔時，應(yīng)避免試驗土層受到擾動。當(dāng)在地下水位以下的土層中進行試驗時，應(yīng)使孔內(nèi)水位保持高于地下水位，以免出現(xiàn)涌砂和塌孔；必要時，應(yīng)下套管或用泥漿護壁。（2）貫入前應(yīng)擰緊鉆桿接頭，將貫入器放入孔內(nèi)，避免沖擊孔底，注意保持貫入器、鉆桿、導(dǎo)向桿聯(lián)接后的垂直度?？卓谝思訉?dǎo)向器，以保證穿心錘中心施力。貫入器放入孔內(nèi)后，應(yīng)測定貫入器所在深度，要求殘土厚度不大于0.1m。3.技術(shù)要求（3）將貫入器以每分鐘擊打15~30次的頻率，先打入土中0.15m，不計錘擊數(shù)；然后開始記錄每打入0.10m及累計0.30m的錘擊數(shù)N，并記錄貫入深度與試驗情況。若遇密實土層，錘擊數(shù)超過50擊時，不應(yīng)強行打入，并記錄50擊的貫入深度。（4）旋轉(zhuǎn)鉆桿，然后提出貫入器，取貫入器中的土樣進行鑒別、描述記錄，并測量其長度。將需要保存的土樣仔細包裝、編號，以備試驗之用。（5）重復(fù)1~4步驟，進行下一深度的標(biāo)貫測試，直至所需深度。一般每隔1m進行一次標(biāo)貫試驗。3.技術(shù)要求（1）須懂保持替孔內(nèi)四水位早高出催地下踏水位拼一定妹高度遮，以糞免塌測孔，躲保持位孔底憐土處龜于平告衡狀獲態(tài)，稼不使顧孔底開發(fā)生哪涌砂源變松輝，影懂響N值；（2）下套兇管不要座超過試須驗標(biāo)高究；（3）須緩慌慢地下援放鉆具免，避免汽孔底土廣的擾動疤；（4）細省心清忠除孔男底浮拴土，下孔底曠浮土嶼應(yīng)盡袖量少瘡，其轟厚度閣不得刃大于10c昏m；（5）如孔鉆進謝中需予取樣港，則鵝不應(yīng)淋在錘特擊法蠅取樣膚后立送刻做勝標(biāo)貫僚，而再應(yīng)在哈繼續(xù)珠鉆進擁一定熊深度摸（可以根據(jù)慶土層慎軟硬觀程度宰而定頓）后炭再做鄭標(biāo)貫賄，以緣瑞免人疏為增防大N值；注意事凍項（6）鉆孔訊直徑不增宜過大膏，以免挎加大錘孩擊時探逝桿的晃駕動；鉆武孔直徑預(yù)過大時研，可減緞少N至50%，建議釋鉆孔直短徑上限桿為100刑mm，以司免影尸響N值。標(biāo)貫近和圓清錐動麻力觸陪探測財試方濱法的惱不同導(dǎo)點，單主要和是不寺能連廊續(xù)貫次入，芳每貫惕入0.杠45的m必須提適鉆一次紹，然后黃換上鉆訪頭進行猶回轉(zhuǎn)鉆噴進至下撞一試驗壤深度，告重新開驚始試驗偶。另外遞，標(biāo)貫訂試驗不秧宜在含匯有碎石完的土層暈中進行輸，只宜抄用于粘休性土、幼粉土和愁砂土中亂，以免協(xié)損壞標(biāo)產(chǎn)貫器的親管靴刃彼口。注意事惕項桿長修錦正上覆牙壓力蓄修正地下斬水的束修正4.成果整問理Te刪rz冤ag斗hi和Pec喝k(1軋953鋪)提出球?qū)τ赿1卡0=班0.天1~符0.棋05串mm的飽和甜粉細砂躍，當(dāng)實列測標(biāo)貫傅擊數(shù)N'深>1僵5時。壘需要指進行疼修正:地下鋒水位買影響圖校正1.標(biāo)準(zhǔn)默貫入刷試驗剛成果菜整理交時，素試驗億資料擴應(yīng)當(dāng)管齊全扣，包像括:鉆孔免孔徑侵、鉆拿進方歇式、瀉護孔骨方式寒、落縣錘方那式、吳地下狂水位里及孔柳內(nèi)水墾位(或泥漿顫高程)，初始享貫入度達、預(yù)打技擊數(shù)、里試驗標(biāo)訪貫擊數(shù)言及深度瀉記錄、濃貫入器斧所取擾豎動土樣障的鑒別圾描述。雙如做過杯錘擊能惕量標(biāo)定棚試驗的居，應(yīng)有F(t麗)-t曲線。2.繪制伐標(biāo)貫里擊數(shù)N與深度揮的關(guān)系熊曲線。穗或在地贊質(zhì)剖面悶圖上，薪進行SP碗T的鉆助孔旁航于試境驗點適深度娛標(biāo)出N值。犬作為圍勘察泥資料敢提供源時，筍對N值不濕必進彈行桿廣長修他正、區(qū)上覆未壓力混修正遵及地納下水選位修鏡正。3.結(jié)合渠鉆探鋒及其栗他原造位試塑驗，速依據(jù)N值在深爛度上的肌變化，師對各土冷層的N值進行皆統(tǒng)計。博統(tǒng)計時渣，要剔送除個別史異常值江。成果整話理標(biāo)準(zhǔn)的的應(yīng)史力波回能量跪比1.地基享承載題力的川確定2.土的回抗剪露強度午指標(biāo)因的確睬定3.地基土君變形模吃量、壓屯縮模量集的確定4.粘性土眨和粉土投天然狀貴態(tài)判定5.砂土桿相對寸密實潮度的均確定6.樁基承末載力的喜確定5.工程應(yīng)脈用地基承罰載力的蛛確定地基鏈土承思載力嘉和標(biāo)恨貫擊晴數(shù)N經(jīng)驗晴關(guān)系2.土的額抗剪殲強度盤指標(biāo)絲式的確負定3.地基土柜變形模爆量、壓靠縮模量辰的確定4.粘性磚土和帝粉土備天然卵狀態(tài)株判定5.砂土綿相對乓密實鮮度的偏確定6.樁基承澤載力的罪確定對平笛頂山抖尼龍66鹽廠廠窗北服務(wù)鴨中心的唯地基勘拒察中,在野外派現(xiàn)場采歪用的原嚼位測試守方法主燥要是標(biāo)驗準(zhǔn)貫入粉試驗。私該場地左地層最俱大揭露哲深度為25薄m叮,巖性自刮上而下涂依次為氧粉質(zhì)粘瓦土、粘珠土、粉務(wù)質(zhì)粘土醫(yī)、粉土億、中砂(中粗砂)、粘喝土。實例1位于平梳頂山市茫委家屬遙區(qū)的住蜻宅樓建臥筑場地,據(jù)鉆康探資耕料可猛知:在地店層揭惜露深學(xué)度16計m之內(nèi),地表為宇第四系勁全新統(tǒng)