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10.4 圆锥动力触探试验


10.4.1 圆锥动力触探试验的类型可分为轻型、重型和超重型三种,其规格和适用土类应符合表10.4.1的规定。

表10.4.1 圆锥动力触探类型

圆锥动力触探类型

10.4.2 圆锥动力触探试验技术要求应符合下列规定:
    1. 采用自动落锤装置;
    2. 触探杆最大偏斜度不应超过2%,锤击贯入应连续进行;同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动,保持探杆垂直度;锤击速率每分钟宜为15~30击;
    3. 每贯入1m,宜将探杆转动一圈半;当贯入深度超过10m,每贯入20cm宜转动探杆一次;
    4. 对轻型动力触探,当N10>100或贯入15cm锤击数超过50时,可停止试验;对重型动力触探,当连续三次N63.5>50时,可停止试验或改用超重型动力触探。

10.4.3 圆锥动力触探试验成果分析应包括下列内容:
    1 单孔连续圆锥动力触探试验应绘制锤击数与贯入深度关系曲线;
    2 计算单孔分层贯入指标平均值时,应剔除临界深度以内的数值、超前和滞后影响范围内的异常值;
    3 根据各孔分层的贯入指标平均值,用厚度加权平均法计算场地分层贯入指标平均值和变异系数。

10.4.4 根据圆锥动力触探试验指标和地区经验,可进行力学分层,评定土的均匀性和物理性质(状态、密实度)、土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力,查明土洞、滑动面、软硬土层界面,检测地基处理效果等。应用试验成果时是否修正或如何修正,应根据建立统计关系时的具体情况确定。

条文说明

10.4.1 圆锥动力触探试验(DPT) (dynamic penetraion test)是用一定质量的重锤,以一定高度的自由落距,将标准规格的圆锥形探头贯入土中,根据打入土中一定距离所需的锤击数,判定土的力学特性,具有勘探和测试双重功能。
    本规范列入了三种圆锥动力触探(轻型、重型和超重型)。轻型动力触探的优点是轻便,对于施工验槽、填土勘察、查明局部软弱土层、洞穴等分布,均有实用价值。重型动力触探是应用最广泛的一种,其规格标准与国际通用标准一致。超重型动力触探的能量指数(落锤能量与探头截面积之比)与国外的并不一致,但相近,适用于碎石土。
    表中所列贯入指标为贯入一定深度的锤击数(如N10、N63.5、N120),也可采用动贯入阻力。动贯入阻力可采用荷兰的动力公式:

    上式建立在古典的牛顿非弹性碰撞理论(不考虑弹性变形量的损耗)。故限用于:
    1)贯入土中深度小于12m,贯入度2~50mm。
    2)m/M<2。如果实际情况与上述适用条件出入大,用上式计算应慎重。
    有的单位已经研制电测动贯入阻力的动力触探仪,这是值得研究的方向。

10.4.2 本条考虑了对试验成果有影响的一些因素。
    1. 锤击能量是最重要的因素。规定落锤方式采用控制落距的自动落锤,使锤击能量比较恒定,注意保持杆件垂直,探杆的偏斜度不超过2%。锤击时防止偏心及探杆晃动。
    2. 触探杆与土间的侧摩阻力是另一重要因素。试验过程中,可采取下列措施减少侧摩阻力的影响:
    1)使探杆直径小于探头直径。在砂土中探头直径与探杆直径比应大于1.3,而在黏土中可小些;
    2)贯入一定深度后旋转探杆(每1m转动一圈或半圈),以减少侧摩阻力;贯入深度超过10m,每贯入0.2m,转动一次;
    3)探头的侧摩阻力与土类、土性、杆的外形、刚度、垂直度、触探深度等均有关,很难用一固定的修正系数处理,应采取切合实际的措施,减少侧摩阻力,对贯入深度加以限制。
    3. 锤击速度也影响试验成果,一般采用每分钟15~30击;在砂土、碎石土中,锤击速度影响不大,则可采用每分钟60击。
    4. 贯入过程应不间断地连续击入,在黏性土中击人的间歇会使侧摩阻力增大。
    5. 地下水位对击数与土的力学性质的关系没有影响,但对击数与土的物理性质(砂土孔隙比)的关系有影响,故应记录地下水位埋深。

10.4.3 对动力触探成果分析作如下说明:
    1. 根据触探击数、曲线形态,结合钻探资料可进行力学分层,分层时注意超前滞后现象,不同土层的超前滞后量是不同的。
上为硬土层下为软土层,超前约为0.5~0.7m,滞后约为0.2m;上为软土层下为硬土层,超前约为0.1~0.2m,滞后约为0.3~0.5m。
    2. 在整理触探资料时,应剔除异常值,在计算土层的触探指标平均值时,超前滞后范围内的值不反映真实土性;临界深度以内的锤击数偏小,不反映真实土性,故不应参加统计。动力触探本来是连续贯入的,但也有配合钻探,间断贯入的做法,间断贯入时临界深度以内的锤击数同样不反映真实土性,不应参加统计。
    3. 整理多孔触探资料时,应结合钻探资料进行分析,对均匀土层,可用厚度加权平均法统计场地分层平均触探击数值。

10.4.4 动力触探指标可用于评定土的状态、地基承载力、场地均匀性等,这种评定系建立在地区经验的基础上。

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岩土工程勘察规范 GB50021-2001(2009年版)
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