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1、(四)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(SPT)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)質(zhì)上仍屬于動(dòng)力觸探類型之一,所不同者,其觸探頭不是圓錐形探頭,而是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓筒形探頭(由兩個(gè)半圓管合成的取土器),稱之為貫入器。因此,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)就是利用一定的錘擊動(dòng)能,將一定規(guī)格的對(duì)開(kāi)管式貫入器打入鉆孔孔底的土層中,根據(jù)打入土層中的貫入阻力,評(píng)定土層的變化和土的物理力學(xué)性質(zhì)。貫入阻力用貫入器貫入土層中的30cm的錘擊數(shù)N63.5表示,也稱標(biāo)貫擊數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)開(kāi)始與本世紀(jì)四十年代以來(lái)在國(guó)外有著廣泛的應(yīng)用,在我國(guó)也于1953年開(kāi)始應(yīng)用.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)合鉆孔進(jìn)行
2、,國(guó)內(nèi)統(tǒng)一使用直徑42cm的鉆桿,國(guó)外也有使用直徑50cm或60cm的鉆桿.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于:操作簡(jiǎn)單,設(shè)備簡(jiǎn)單,土層的適應(yīng)性廣,而且通過(guò)貫入器可以采取擾動(dòng)土樣,對(duì)它進(jìn)行直接鑒別描述和有關(guān)的室內(nèi)土工試驗(yàn)。如對(duì)砂土做顆粒分析試驗(yàn)。本試驗(yàn)特別對(duì)不易鉆探取樣的砂土和砂質(zhì)粉土物理力學(xué)性質(zhì)的評(píng)定具有獨(dú)特的意義。1.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備規(guī)格要符合表8-24的要求.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備規(guī)格表8-24落錘落錘質(zhì)量(kg)63.50.5落距(mm)762貫入器長(zhǎng)度(mm)500外經(jīng)(mm)511內(nèi)經(jīng)(m
3、m)351管靴長(zhǎng)度(mm)761刃口角度18~20刃口單刃厚度(mm)2.5鉆桿(相對(duì)彎曲<1%)直徑(mm)422.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的技術(shù)要求(1)鉆進(jìn)方法:為保證貫入試驗(yàn)用的鉆孔的質(zhì)量,用采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),當(dāng)鉆進(jìn)至試驗(yàn)標(biāo)高以上15cm外,應(yīng)停止鉆進(jìn)。為保持孔壁穩(wěn)定,必要時(shí)可用泥漿或套管護(hù)壁。如使用水沖鉆進(jìn),應(yīng)使用側(cè)向水沖鉆頭,不能用向下水沖鉆頭,以使孔底土盡可能少擾動(dòng)。擾動(dòng)直徑在63.5~150cm之間,鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1)仔細(xì)清除孔底殘土到試驗(yàn)標(biāo)高;2)在地下水位以下鉆進(jìn)時(shí)或遇承壓含水砂層,孔內(nèi)水位
4、或泥漿面始終應(yīng)高與地下水位足夠的高度,以減少土的擾動(dòng)。否則會(huì)產(chǎn)生孔底涌土,降低N值;3)當(dāng)下套管時(shí),要防止套管下過(guò)頭,套管內(nèi)的土未清除。貫入器貫入套管內(nèi)的土,使N值急增,不反映實(shí)際情況;4)下鉆具時(shí)要緩慢下放,避免松動(dòng)孔底土。(2)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)所用的鉆桿應(yīng)定期檢查,鉆桿相對(duì)彎曲<1/1000,接頭應(yīng)牢固,否則錘擊后鉆桿會(huì)晃動(dòng)。(3)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)應(yīng)采用自動(dòng)脫鉤的自由落錘法,并減少導(dǎo)向桿與錘間的摩阻力,以保持錘擊能量恒定,它對(duì)N值影響極大。(4)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)時(shí),先將整個(gè)桿件系統(tǒng)連同靜置于鉆桿頂端的錘擊系統(tǒng)一
5、起下到孔底,在靜重下貫入器的初始貫入度需作記錄。如初始貫入試驗(yàn),N值記為零。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)分兩個(gè)階段進(jìn)行:預(yù)打階段:先將貫入器打入15cm,如錘擊已達(dá)50擊,貫入度未達(dá)15cm,記錄實(shí)際貫入度。試驗(yàn)階段:將貫入器再打入30cm,記錄每打入10cm的錘擊數(shù),累計(jì)打入30cm的錘擊數(shù)既為標(biāo)貫擊數(shù)N。當(dāng)累計(jì)數(shù)已達(dá)50擊(國(guó)外也有定為100擊的),而貫入度未達(dá)30cm,應(yīng)終止試驗(yàn),記錄實(shí)際貫入度s及累計(jì)錘擊數(shù)n。按下式換算成貫入30cm的錘擊數(shù)N:(8-28)式中――對(duì)應(yīng)錘擊數(shù)n的貫入度(cm)。(5)標(biāo)準(zhǔn)貫入試
6、驗(yàn)可在鉆孔全深度范圍內(nèi)等距進(jìn)行。間距為1.0m或2.0m,也可僅在砂土,粉土等欲試驗(yàn)的土層范圍內(nèi)等間距進(jìn)行。3.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的目的和范圍標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)可用于砂土、粉土和一般粘性土,最適用于N=2~50擊的土層。其目的有:采取擾動(dòng)土樣,鑒別和描述土類,按顆粒分析結(jié)果定名;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N,利用地區(qū)經(jīng)驗(yàn),為砂土的密實(shí)度和粉土,粘性土的狀態(tài),土的強(qiáng)度參數(shù),變形模量,地基承載力等作出評(píng)價(jià);估算單樁極限承載力和判定沉樁可能性;判定飽和粉砂,砂質(zhì)粉土的地震液化可能性及液化等級(jí)。4.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)
7、的主要成果有:標(biāo)貫擊數(shù)N與深度的關(guān)系曲線,標(biāo)貫孔工程地質(zhì)柱狀剖面圖。下面簡(jiǎn)述標(biāo)貫擊數(shù)N的應(yīng)用。應(yīng)該指出,在應(yīng)用標(biāo)貫擊數(shù)N評(píng)定土的有關(guān)工程性質(zhì)時(shí),要注意N值是否作過(guò)有關(guān)修正。(1)評(píng)定砂土的密實(shí)度和相對(duì)密度Dr上海市<<巖土工程勘察規(guī)范>>(DBJ08--37--94)根據(jù)實(shí)測(cè)的貫標(biāo)擊數(shù)N,按式(8-29)進(jìn)行修正后,用修正后的標(biāo)貫擊數(shù)N1(修正為上覆有效壓力為100KPa的標(biāo)貫擊數(shù))按表8-25評(píng)定砂土的相對(duì)密度Dr和密實(shí)度。(8-29)式中N――實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù);――上覆有效壓力的修正系數(shù),可按式(8-3
8、0)取值.或(8-30)式中――上覆有效壓力(kPa);H――標(biāo)貫試驗(yàn)深度(m)。用N1確定砂土密實(shí)度和相對(duì)密度Dr表8-25標(biāo)貫擊數(shù)N1025密實(shí)度松散稍密中密密實(shí)相對(duì)密度2020-3535-65>65備注本表適用于正常固結(jié)的中砂;對(duì)于細(xì)砂取表中數(shù)值乘以0.92,對(duì)于粗砂取表中數(shù)值乘以1.08(2)評(píng)定粘性土的狀態(tài)冶金部武漢勘察公司提出標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N與粘性土的狀態(tài)關(guān)系,見(jiàn)表8-26.太沙基(Terzag