圓錐動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(簡介及存在問題)

圓錐動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)圓錐動力觸探試驗(yàn)習(xí)慣上稱為動力觸探試驗(yàn)（DPT：dynamicpenetrationtest）或簡稱動探，它是利用一定的錘擊動能，將一定規(guī)格的圓錐形探頭打入土中，根據(jù)每打入土中一定深度的錘擊數(shù)（或貫入能量）來判定土的物理力學(xué)特性和相關(guān)參數(shù)的一種原位測試方法。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)習(xí)慣上簡稱為標(biāo)貫。它和動力觸探在儀器上的差別僅在于探頭形式不同，標(biāo)貫的探頭是一個空心貫入器，試驗(yàn)過程中還可以取土。因?yàn)楹蛣恿τ|探試驗(yàn)由許多共同之處，故將其放入同一章中論述。動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)在國內(nèi)外應(yīng)用極為廣泛，是一種重要的土工原位測試方法，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)備簡單，且堅(jiān)固耐用；（2）操作及測試方法容易掌握；（3）適應(yīng)性廣，砂土、粉土、礫石土、軟巖、強(qiáng)風(fēng)化巖石及粘性土均可；（4）快速，經(jīng)濟(jì)，能連續(xù)測試土層；（5）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)可同時取樣，便于直接觀察描述土層情況；（6）應(yīng)用歷史悠久，積累的經(jīng)驗(yàn)豐富。因此，動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)在巖土工程中應(yīng)用極廣。目前，世界上大多數(shù)國家在巖土工程勘察中都不同程度地使用動力觸探技術(shù)。其中，美洲、亞洲和歐洲國家應(yīng)用最廣；而日本則幾乎把動力觸探技術(shù)當(dāng)作了一種萬能的土工勘測手段。試驗(yàn)設(shè)備和方法試驗(yàn)設(shè)備動力觸探使用的設(shè)備如圖3-1，包括動力設(shè)備和貫入系統(tǒng)兩大部分。動力設(shè)備的作用是提供動力源，為便于野外施工，多采用柴油發(fā)動機(jī)；對于輕型動力觸探也有采用人力提升方式的。貫入部分是動力觸探的核心，由穿心錘、探桿和探頭組成。圖3-1現(xiàn)場動力觸探試驗(yàn)根據(jù)所用穿心錘的質(zhì)量將動力觸探試驗(yàn)分為輕型、中型、重型和超重型等種類。動力觸探類型及相應(yīng)的探頭和探桿規(guī)格見表3-1。表3-1常用動力觸探類型及規(guī)格類型錘質(zhì)量/kg落距/cm探頭規(guī)格探桿外徑/mm觸探指標(biāo)（貫入一定深度的錘擊數(shù)）備注錐角/底面積/cm2輕型10105030604512.64.92512貫入30cm錘擊數(shù)N10貫入10cm錘擊數(shù)N10工民建勘察規(guī)范等推薦英國BS規(guī)程中型2880603033.5貫入10cm錘擊數(shù)N28工民建勘察規(guī)范推薦重型63.576604342貫入10cm錘擊數(shù)N63.5巖土工程勘察規(guī)范推薦超重型120100604360貫入10cm錘擊數(shù)N120水電部土工試驗(yàn)規(guī)程推薦在各種類型的動力觸探中，輕型適用于一般粘性土及素填土，特別適用于軟土；重型適用于砂土及礫砂土；超重型適用于卵石、礫石類土。穿心錘的質(zhì)量之所以不同，是由于自然界土類千差萬別；錘重動能大，可擊穿硬土；錘小動能小，可擊穿軟土，又能得到一定錘擊數(shù)，使測試精度提高?，F(xiàn)場測試時應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)選擇適宜的動探類型。雖然各種動力觸探試驗(yàn)設(shè)備的重量相差懸殊，但其儀器設(shè)備的形式卻大致相同。圖3-2示出了目前常用的機(jī)械式動力觸探中的輕型動力觸探儀的貫入系統(tǒng)，它包括了穿心錘、導(dǎo)向桿、錘墊、探桿和探頭五個部分。其他類型的貫入系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上與此類似，差別主要表現(xiàn)在細(xì)部規(guī)格上。輕型動力觸探使用的落錘質(zhì)量小，可以使用人力提升的方式，故錘體結(jié)構(gòu)相對簡單；重型和超重型動力觸探的落錘質(zhì)量大，使用時需借助機(jī)械脫鉤裝置，故錘體結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多。常用的機(jī)械脫鉤裝置（提引器）的結(jié)構(gòu)各異，但基本上可分為兩種形式：圖3-2輕型動力觸探儀（單位：mm）圖3-3偏心輪縮徑式1-穿心錘；2-鋼時與錘墊；3-觸探桿；1-上導(dǎo)桿；2-下導(dǎo)桿；3-吊環(huán)；4-偏心輪；4-圓錐探頭；5-導(dǎo)向桿5-穿心錘；6-錘座（1）內(nèi)掛式（提引器掛住重錘頂帽的內(nèi)緣而提升），它是利用導(dǎo)桿縮徑，使提引器內(nèi)活動裝置（鋼球、偏心輪或掛鉤等）發(fā)生變位，完成掛錘、脫鉤及自由下落的往復(fù)過程。內(nèi)掛式脫鉤裝置如圖3-3所示。（2）外掛式（提引器掛住重錘頂帽的外緣而提升），它是利用上提力完成掛錘，靠導(dǎo)桿頂端所設(shè)彈簧錐套或凸塊強(qiáng)制掛鉤張開，使重錘自由下落。20世紀(jì)80年代前，國內(nèi)外都用手拉繩（或卷揚(yáng)機(jī)）提錘、放錘，和現(xiàn)在的自動脫鉤式方式不同。國際上使用的探頭規(guī)格較多，而我國的常用探頭直徑約5種，錐角基本上只有60一種。圖3-4是重型和超重型探頭的結(jié)構(gòu)圖。圖3-4重型和超重型探頭的結(jié)構(gòu)（單位：mm）標(biāo)準(zhǔn)貫入使用的儀器除貫入器圖3-4重型和超重型探頭的結(jié)構(gòu)（單位：mm）試驗(yàn)方法（一）輕型、重型、超重型動力觸探的測試程序和要求1．輕型動力觸探（1）先用輕便鉆具鉆至試驗(yàn)土層標(biāo)高以上0.3m處，然后對所需試驗(yàn)土層連續(xù)進(jìn)行觸探。（2）試驗(yàn)時，穿心錘落距為（0.500.02）m，使其自由下落。記錄每打入土層中0.30m時所需的錘擊數(shù)（最初0.30m可以不記）。（3）若需描述土層情況時，可將觸探桿撥出，取下探頭，換鉆頭進(jìn)行取樣。（4）如遇密實(shí)堅(jiān)硬土層，當(dāng)貫入0.30m所需錘擊數(shù)超過100擊或貫入0.15m超過50擊時，即可停止試驗(yàn)。如需對下臥土層進(jìn)行試驗(yàn)時，可用鉆具穿透堅(jiān)實(shí)土層后再貫入。（5）本試驗(yàn)一般用于貫入深度小于4m的土層。必要時，也可在貫入4m后，用鉆具將孔掏清，再繼續(xù)貫入2m。2．重型動力觸探（1）試驗(yàn)前將觸探架安裝平穩(wěn)，使觸探保持垂直地進(jìn)行。垂直度的最大偏差不得超過2%。觸探桿應(yīng)保持平直，連結(jié)牢固。（2）貫入時，應(yīng)使穿心錘自由落下，落錘高度為（0.760.02）m。地面上的觸探桿的高度不宜過高，以免傾斜與擺動太大。（3）錘擊速率宜為每分鐘15-30擊。打入過程應(yīng)盡可能連續(xù)，所有超過5min的間斷都應(yīng)在記錄中予以注明。（4）及時記錄每貫入0.10m所需的錘擊數(shù)。其方法可在觸探桿上每0.1m劃出標(biāo)記，然后直接（或用儀器）記錄錘擊數(shù)；也可以記錄每一陣擊的貫入度，然后再換算為每貫入0.1m所需的錘擊數(shù)。最初貫入的lm內(nèi)可不記讀數(shù)。（5）對于一般砂、圓礫和卵石，觸探深度不宜超過12~15m；超過該深度時，需考慮觸探桿的側(cè)壁摩阻影響。（6）每貫入0.1m所需錘擊數(shù)連續(xù)三次超過50擊時，即停止試驗(yàn)。如需對下部土層繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)時，可改用超重型動力觸探。（7）本試驗(yàn)也可在鉆孔中分段進(jìn)行，一般可先進(jìn)行貫入，然后進(jìn)行鉆探，直至動力觸探所測深度以上1m處，取出鉆具將觸探器放入孔內(nèi)再進(jìn)行貫入。3．超重型動力觸探（1）貫入時穿心錘自由下落，落距為（1.000.02）m。貫入深度一般不宜超過20m，超過此深度限值時，需考慮觸探桿側(cè)壁摩阻的影響。（2）其他步驟可參照重型動力觸探進(jìn)行。（二）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)1．試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的設(shè)備和測試方法在世界上已基本統(tǒng)一。按水電部土工試驗(yàn)規(guī)程SD128-86規(guī)定，其測試程序和相關(guān)要求如下：（1）先用鉆具鉆至試驗(yàn)土層標(biāo)高以上0.15m處，清除殘土。清孔時，應(yīng)避免試驗(yàn)土層受到擾動。當(dāng)在地下水位以下的土層中進(jìn)行試驗(yàn)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(hù)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。孔口宜加導(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）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(jì)錘擊數(shù)；然后開始記錄每打入0.10m及累計(jì)0.30m的錘擊數(shù)N，并記錄貫入深度與試驗(yàn)情況。若遇密實(shí)土層，錘擊數(shù)超過50擊時，不應(yīng)強(qiáng)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(jìn)行鑒別、描述記錄，并測量其長度。將需要保存的土樣仔細(xì)包裝、編號，以備試驗(yàn)之用。（5）重復(fù)1~4步驟，進(jìn)行下一深度的標(biāo)貫測試，直至所需深度。一般每隔1m進(jìn)行一次標(biāo)貫試驗(yàn)。2．注意事項(xiàng)：鉆孔時應(yīng)注意下列各條。（1）須保持孔內(nèi)水位高出地下水位一定高度，以免塌孔，保持孔底土處于平衡狀態(tài)，不使孔底發(fā)生涌砂變松，影響N值；（2）下套管不要超過試驗(yàn)標(biāo)高；（3）須緩慢地下放鉆具，避免孔底土的擾動；（4）細(xì)心清除孔底浮土，孔底浮土應(yīng)盡量少，其厚度不得大于10cm；（5）如鉆進(jìn)中需取樣，則不應(yīng)在錘擊法取樣后立刻做標(biāo)貫，而應(yīng)在繼續(xù)鉆進(jìn)一定深度（可根據(jù)土層軟硬程度而定）后再做標(biāo)貫，以免人為增大N值；（6）鉆孔直徑不宜過大，以免加大錘擊時探桿的晃動；鉆孔直徑過大時，可減少N至50%，建議鉆孔直徑上限為100mm，以免影響N值。標(biāo)貫和圓錐動力觸探測試方法的不同點(diǎn)，主要是不能連續(xù)貫入，每貫入0.45m必須提鉆一次，然后換上鉆頭進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)至下一試驗(yàn)深度，重新開始試驗(yàn)。另外，標(biāo)貫試驗(yàn)不宜在含有碎石的土層中進(jìn)行，只宜用于粘性土、粉土和砂土中，以免損壞標(biāo)貫器的管靴刃口?；緶y試原理動力觸探是將重錘打擊在一根細(xì)長桿件（探桿）上，錘擊會在探桿和土體中產(chǎn)生應(yīng)力波，如果略去土體震動的影響，那么動力觸探錘擊貫入過程可用一維波動方程來描述。動力觸探基本原理也可以用能量平衡法來分析，現(xiàn)將分析方法敘述如下。對于一次錘擊作用下的功能轉(zhuǎn)換，按能量守恒原理，其關(guān)系可寫成：Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee（3-1）式中：Em——穿心錘下落能量；Ek——錘與觸探器碰撞時損失的能量；Ee——觸探器彈性變形所消耗的能量；Ef——貫入時用于克服桿側(cè)壁摩阻力所耗能量；Ep——由于土的塑性變形而消耗的能量；Ee——由于土的彈性變形而消耗的能量。各項(xiàng)能量的計(jì)算式如下：落錘能量：Em=Mgh·（3-2）式中：M——重錘質(zhì)量；h——重錘落距；g——重力加速度；——落錘效率（考慮受繩索、卷筒等摩擦的影響，當(dāng)采用自動脫鉤裝置時=1）。碰撞時的能耗，根據(jù)牛頓碰撞理論得：（3-3）式中：M，g，h——意義同（3-2）式；m——觸探器質(zhì)量；k——與碰撞體材料性質(zhì)有關(guān)的碰撞作用恢復(fù)系數(shù)。觸探器彈性變形的能耗：（3-4）式中：l——觸探器貫入部分長度；E——探桿材料彈性模量：a——探桿截面積：R——土對探頭的貫入總阻力（kN）。土的塑性變形能：EP=R·SP（3-5）式中：R——意義同（3-4）式：Sp——每錘擊后土的永久變形量（可按每錘擊時實(shí)測貫入度e計(jì)）。土的彈性變形能：Ee=0.5R·Se（3-6）式中：R——意義同（3-4）式；Se——每錘擊時土的彈性變形量。Se值在試驗(yàn)時未測出，可利用無限半空間上作用集中荷載時的明德林（Mindlin）解答并通過擊數(shù)與土的剛度建立的如下關(guān)系確定。（3-7）式中：R——意義同（3-4）式；D——探頭直徑（m）；A——探頭截面積（m2）：N——永久貫入量為0.1m時的擊數(shù)；p0——基準(zhǔn)壓力，p0=1kPa；——土的剛度系數(shù)（經(jīng)驗(yàn)值：粘性土，=800；砂土，=4000）。將式（3-1）至式（3-6）合并整理得：（3-8）式中：f為土對探桿側(cè)壁摩擦力（kN）；其他符號意義同（3-1）至（3-6）式。如果將探桿假定為剛性體（即桿無變形），不考慮桿側(cè)壁摩擦力影響，則（3-8）式變成海利（HileyA.）動力公式：（3-9）考慮在動力觸探測試中，只能量測到土的永久變形，故將和彈性有關(guān)的變形略去，因此，土的動貫入阻力Rd也可表示為（3-10）式，稱荷蘭動力公式。（kPa）（3-10）式中：e——貫入度（mm），即每擊的貫入深度，e=S/n，S為每一陣擊（n擊）的貫入深度（mm）；A——圓錐探頭的底面積（m2）。試驗(yàn)成果的整理分析目前使用較多的是機(jī)械式動力觸探，數(shù)據(jù)采集使用人工讀數(shù)記錄的方式。現(xiàn)將其數(shù)據(jù)整理的一般過程和要求列出于下。1．檢查核對現(xiàn)場記錄在每個動探孔完成后，應(yīng)在現(xiàn)場及時核對所記錄的擊數(shù)、尺寸是否有錯漏，項(xiàng)目是否齊全；核對完畢后，在記錄表上簽上記錄者的名字和測試日期。2．實(shí)測擊數(shù)校正（1）輕型動力觸探1）輕型動力觸探不考慮桿長修正，根據(jù)每貫入30cm的實(shí)測擊數(shù)繪制N10~h曲線圖。2）根據(jù)每貫入30cm的錘擊數(shù)對地基土進(jìn)行力學(xué)分層，然后計(jì)算每層實(shí)測擊數(shù)的算術(shù)平均值。（2）中型動力觸探在《工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（TJ21-77）附錄三中規(guī)定：貫入時，應(yīng)記錄一陣擊的貫入量及相應(yīng)錘擊數(shù)（一般粘性土，20~30cm為一陣擊；軟土，3~5擊為一陣擊），并按（3-11）式換算為每貫入10cm的實(shí)測擊數(shù)，再按（3-12）式進(jìn)行桿長擊數(shù)校正。（3-11）N28=N28（3-12）上列式中：N28——相當(dāng)于貫入10cm時的實(shí)測錘擊數(shù)（擊/10cm）；n——每陣擊的錘擊數(shù)；S——每陣擊時相應(yīng)的貫入量（cm）；N'28——校正后的擊數(shù)（擊/10cm）；——桿長校正系數(shù)，見相應(yīng)規(guī)范。（3）重型、超重型動力觸探1）鐵路《動力觸探技術(shù)規(guī)定》（TBJ8-87）中規(guī)定，實(shí)測擊數(shù)應(yīng)按桿長校正。重型動力觸探的實(shí)測擊數(shù)（N63.5），按下式進(jìn)行校正：N63。5=N63。5（3-13）式中：N63。5——校正后的擊數(shù)（擊/l0cm）；——桿長校正系數(shù)，，查表3-2；N63。5——實(shí)測擊數(shù)（擊/10cm）。表3-2重型動力觸探桿長擊數(shù)校正系數(shù)N63.5l5101520253035405021.01.01.01.01.01.01.01.0--40.960.950.930.920.900.890.870.860.8460.930.900.880.850.830.810.790.780.7580.900.860.830.800.770.750.730.710.67100.880.830.790.750.720.690.670.640.61120.850.790.750.700.670.640.610.590.55140.820.760.710.660.620.580.560.530.50160.790.730.670.620.570.540.510.480.45180.770.700.630.570.530.490.460.430.40200.750.670.590.530.480.440.410.390.36注：l為探桿總長度（m）；本表可以內(nèi)插取值。超重型動力觸探的實(shí)測擊數(shù)（N120），應(yīng)先按公式（3-14）換算成相當(dāng)于重型的實(shí)測擊數(shù)（N63.5），然后再按公式（3-13）進(jìn)行桿長擊數(shù)校正。N63.5=3N120-0.5（3-14）式中：N63.5——相當(dāng)于重型實(shí)測擊數(shù)（擊/10cm）；N120——超重型實(shí)測擊數(shù)（擊/10cm）。2）中國西南建筑勘察院對桿長擊數(shù)的校正對超重型動力觸探的實(shí)測擊數(shù)（N120），無須換算成重型動力觸探的實(shí)測擊數(shù)，可直接按（3-15）式及表3-3進(jìn)行桿長擊數(shù)校正。N120=N120（3-16）式中：N120——修正后的超重型擊數(shù)（擊/10cm）；N120——超重型實(shí)測擊數(shù)（擊/10cm）。關(guān)于超重型動力觸探的桿長修正問題，鐵路規(guī)范與西南勘察院的不同之處有兩點(diǎn)：a.鐵路規(guī)范需將N120的實(shí)測擊數(shù)換算成相當(dāng)于N63.5的實(shí)測擊數(shù)后再作桿長修正。西南勘察院則直接用N120的實(shí)測擊數(shù)進(jìn)行修正。b.鐵路規(guī)范N120所用探桿直徑為50mm，每延米質(zhì)量為7.5kg，可與N63.5共用，并能在工作過程中互換重錘。西南勘探院所用探桿直徑為60mm，每延米質(zhì)量為11.4kg，工作過程中不能與N63.5進(jìn)行重錘互換。除以上兩點(diǎn)外，二者的其他設(shè)備參數(shù)基本相同。3．繪制動力觸探擊數(shù)沿深度分布曲線以桿長校正后的擊數(shù)為橫坐標(biāo)，以貫入深度為縱坐標(biāo)繪制曲線圖。因?yàn)椴杉臄?shù)據(jù)表示每貫入某一深度的錘擊數(shù)，故曲線圖一般繪制成沿深度方向的直方圖。表3-3西勘院采用的超重型動力觸探桿長擊數(shù)校正系數(shù)N120l135791015202530354011.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.020.9630.9610.9100.9050.9020.9010.8960.8910.8880.8840.8810.87930.9420.8750.8580.8500.8450.8430.8350.8280.8220.8170.8120.80850.9150.8170.7920.7810.7730.7700.7580.7480.7390.7320.7250.71970.8970.7780.7490.7350.7260.7220.7070.6950.6850.6760.6670.66090.8840.7500.7160.7000.6900.6800.6700.6560.6440.6340.6240.616110.8730.7270.6900.6730.6220.6580.6390.6240.6120.6000.5900.581130.8640.7080.6690.6500.6390.6340.6140.5980.5840.5720.5610.551150.8570.6910.6500.6310.6190.6140.5930.5760.5610.5480.5370.526170.8500.6770.6340.6140.6010.5960.5740.5560.5410.5280.5150.504190.8440.6640.6200.5980.5850.5800.5570.5390.5230.5090.4960.485注：l為探桿總長度（m）?！稁r土工程勘察規(guī)范》（GB50021-94）對于動力觸探的曲線繪制和試驗(yàn)成果作了如下規(guī)定：（1）單孔動力觸探應(yīng)繪制動探擊數(shù)與深度曲線或動貫入阻力與深度曲線，進(jìn)行力學(xué)分層。（2）計(jì)算單孔分層動探指標(biāo)，應(yīng)剔除超前或滯后影響范圍內(nèi)及個別指標(biāo)異常值。（3）當(dāng)土質(zhì)均勻，動探數(shù)據(jù)離散性不大時，可取各孔分層平均動探值，用厚度加權(quán)平均法計(jì)算場地分層平均動探值。（4）當(dāng)動探數(shù)據(jù)離散性大時，宜采用多孔資料或與鉆探資料及其他原位測試資料綜合分析。（5）根據(jù)動探指標(biāo)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，確定砂土孔隙比、相對密度，粉土、粘性土狀態(tài)，土的強(qiáng)度、變形參數(shù)，地基土承載力和單樁承載力等設(shè)計(jì)參數(shù)；評定場地均勻性，查明土坡、滑動面、層面，檢驗(yàn)地基加固與改良效果。4．標(biāo)貫測試成果整理（1）求錘擊數(shù)N：如土層不太硬，并能較容易地貫穿0.30m的試驗(yàn)段，則取貫入0.30m的錘擊數(shù)N。如土層很硬，不宜強(qiáng)行打入時，可用下式換算相應(yīng)于貫入0.30m的錘擊數(shù)N。（3-17）式中：n——所選取的貫入深度的錘擊數(shù)；S——對應(yīng)錘擊數(shù)n的貫入深度（m）。（2）繪制N~h關(guān)系曲線試驗(yàn)成果的應(yīng)用由于具有方便快捷和對土層適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，動力觸探在勘察和工程檢測中應(yīng)用甚廣，其主要功能有以下幾方面。1．劃分土層根據(jù)動力觸探擊數(shù)可粗略劃分土類（圖3-6）。一般來說，錘擊數(shù)越少，土的顆粒越細(xì)；錘擊次數(shù)越多，土的顆粒越粗。在某一地區(qū)進(jìn)行多次勘測實(shí)踐后，就可以建立起當(dāng)?shù)赝令惻c錘擊數(shù)的關(guān)系。如與其他測試方法同時應(yīng)用，則精度會進(jìn)一步提高。例如在工程中常將動、靜力觸探結(jié)合使用，或輔之以標(biāo)貫試驗(yàn)，還可同時取土樣，直接進(jìn)行觀察和描述，也可進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)檢驗(yàn)。根據(jù)觸探擊數(shù)和觸探曲線的形狀，將觸探擊數(shù)相近的一段作為一層，據(jù)之可以劃分土層剖面，并求出每一層觸探擊數(shù)的平均值，定出土的名稱。動力觸探曲線和靜力觸探一樣，有超前段、常數(shù)段和滯后段。在確定土層分界面時，可參考靜力觸探的類似方法。圖3-6動力觸探擊數(shù)隨深度分布的直方圖及土層劃分2．確定地基土的承載力用動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入的成果確定地基土的承載力已被多種規(guī)范所采納，如《地基規(guī)范》）；《工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（TJ7-74）和《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（TJ25-78）等，各規(guī)范均提出了相應(yīng)的方法和配套使用的表格。此方面內(nèi)容請見相應(yīng)規(guī)范或參考書。中國建筑西南勘察院采用120kg重錘和直徑60mm探桿的超重型動探，并與載荷試驗(yàn)的比例界限值pl進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對比資料52組，得如下公式：fk=80N120（3N12010）（3-18）式中：fk——地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）N120——校正后的超重型動探擊數(shù)（擊/l0cm）。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）對粘性土也有類似經(jīng)驗(yàn)公式：fk=32.3N63.5+89（2N63.516）（3-19）式中：fk——地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值；N63.5——重型動探擊數(shù)（擊/10cm）。上列兩公式均為經(jīng)驗(yàn)公式，帶有地區(qū)性，使用時應(yīng)注意其限制和積累經(jīng)驗(yàn)。3．求單樁容許承載力動力觸探試驗(yàn)對樁基的設(shè)計(jì)和施工也具有指導(dǎo)意義。實(shí)踐證明，動力觸探不易打入時，樁也不易打入。這對確定樁基持力層及沉樁的可行性具有重要意義。用標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)預(yù)估打入樁的極限承載力是比較常用的方法，國內(nèi)外都在采用。具體方法請見參考書。由于動力觸探無法實(shí)測地基土的極限側(cè)壁摩阻力，因而用于樁基勘察時，主要是采用以樁端承載力為主的短樁。4．按動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)確定粗粒土的密實(shí)度動力觸探主要用于粗粒土，用動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入測定粗粒土的狀態(tài)有其獨(dú)特的優(yōu)勢。標(biāo)準(zhǔn)貫入可用于砂土，動力觸探可用于砂土和碎石土。成都地區(qū)根據(jù)動力觸探擊數(shù)確定碎石土密實(shí)度的規(guī)定如表3-4。表3-4成都地區(qū)碎石土的密實(shí)度劃分標(biāo)準(zhǔn)密實(shí)度觸探類型松散稍密中密密實(shí)N120N12044N12077N12010N12010N63.5N63.577N63.51515N63.530N63.530別的一些方法請見參考資料。利用動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入的測試成果還可以判斷砂土液化可能性（標(biāo)準(zhǔn)貫入法還是目前較為一致認(rèn)可的效果較好的方法，Peck（1979）曾經(jīng)指出，在評價砂土液化勢方面，認(rèn)為復(fù)雜得多的周期性室內(nèi)試驗(yàn)比標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)有任何更為優(yōu)越之處是不公正的。）、確定粘性土的粘聚力c及內(nèi)摩擦角、確定地基土的變形模量、檢驗(yàn)碎石樁的施工質(zhì)量等等。總之，動探和標(biāo)貫的優(yōu)點(diǎn)很多，應(yīng)用廣泛。對難以取原狀土樣的無粘性土和用靜探難以貫入的卵礫石層，動探是十分有效的勘測和檢驗(yàn)手段。但是，影響其測試成果精度的因素很多，所測成果的離散性大。因此，它是一種較粗糙的原位測試方法。在實(shí)際應(yīng)用時，應(yīng)與其他測試方法配合；在整理和應(yīng)用測試資料時，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，效果會好一些。存在問題由于動力觸探試驗(yàn)具有簡易快速及適應(yīng)性廣等突出優(yōu)點(diǎn)，特別是用靜力觸探不能勘測的碎石類土，動力觸探大有用武之地。但動力觸探還存在一些問題。動力觸探的錘擊能量，除了用于克服土對觸探頭的貫入阻力外，還消耗于錘與錘墊的碰撞、探桿的彈性變形、探桿與孔壁土的摩擦及人拉繩或鋼絲繩對錘自由下落的阻力等。用于克服土對觸探頭阻力的錘擊能量為有效錘擊能量，只占整個錘擊能量的一部分。有效錘擊能量的大小是影響動力觸探成果N值的最主要因素，已引起土工勘測與設(shè)計(jì)部門的普遍重視。由于影響有效錘擊能量的因素較多，且影響程度時大時小，所以動力觸探的錘擊數(shù)含有較多誤差，離散性大，再現(xiàn)性差。如果能夠把有效錘擊能量直接和錘擊數(shù)建立起相關(guān)關(guān)系，則動力觸探的試驗(yàn)精度將會大幅度提高。目前，最好的辦法是在觸探頭或錘墊上安裝測試能量的傳感器，直接測定有效錘擊能量，即所謂電測動力觸探。動力觸探設(shè)備多樣，探頭大小及穿心錘重量等的差別很大，所測成果不能通用。因此，在實(shí)際勘察工作中造成很多不便。現(xiàn)國內(nèi)、外土工勘測專家認(rèn)為，用探頭的單位動貫入阻力將各種動力觸探成果（標(biāo)準(zhǔn)貫入除外）做歸一化處理，即可使各種動力觸探測試成果互相通用。目前，世界上只有少數(shù)國家對一種或幾種動力觸探設(shè)備和測試方法做了統(tǒng)一。我國也只有推薦標(biāo)準(zhǔn)。就是以標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)為例，也有很多不標(biāo)準(zhǔn)的地方。如：美國多采用人力拉錘的辦法，我國多采用機(jī)械動力提升穿心錘，