第四节动力触探试验

第四节动力触探试验一、概述动力触探（DynamicPenetrationTest简称DPT）是利用一定的落锤能量，将一定尺寸、一定形状的探头打入土中，根据打入的难易程度（可用贯入度、锤击数或单位面积动贯入阻力来表示）判定土层性质的一种原位测试方法。可分为圆锥动力触探和标准贯入试验两种。圆锥动力触探(DPT)是利用一定的锤击能量，将一定的圆锥探头打入土中，根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价。通常以打入土中一定距离所需的锤击数来表示土的阻抗，也有以动贯入阻力来表示土的阻抗。圆锥动力触探的优点是设备简单、操作方便、工效较高、适应性强，并具有连续贯入的特性。对难以取样的砂土、粉土、碎石类土等，对静力触探难以贯入的土层，圆锥动力触探是十分有效的勘探测试手段。圆锥动力触探的缺点是不能采样对土进行直接鉴别描述，试验误差较大，再现性差。如将探头换为标准贯入器，则称标准贯入试验（StandardPenetrationTest简称SPT）。利用动力触探试验可以解决如下问题：1）划分不同性质的土层。当土层的力学性质有显著差异，而在触探指标上有显著反映时，可利用动力触探进行分层和定性地评价土的均匀性，检查填土质量，探查滑动带、土洞和确定基岩面或碎石土层的埋藏深度等。2）确定土的物理力学性质。确定砂土的密实度和黏性土的状态，评价地基土和桩基承载力，估算土的强度和变形参数等。二、适用范围动力触探和标准贯入试验的适用范围见表7-10三、圆锥动力触探（一）动力触探类型及规格根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001)的规定，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7-11的规定。（二）技术要求根据《岩土工程勘察规范》的规定，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。次时，可停止试验；锤击数超过对轻型动力触探，当或贯入时，可停止试验或改用超重型动力触探对重型动力触探，当连续三次。（三）试验方法1.轻型动力触探1）试验设备轻型动力触探试验设备主要由圆锥头、触探杆、穿心锤三部分组成，如图7-10所示。2）试验要点先用轻便钻具钻至试验土层标高，然后对土层连续进行触探，使穿心锤自由落下将触探杆竖直锤击数打入土层中，记录每打入土层30cm锤击书N103)适用范围一般用于贯入深度小于4m的一般黏性土和黏性素填土层。2.重型动力触探1)试验设备重型动力触探试验的设备主要由触探头（见图7-11）、触探杆及穿心锤三部分组成。2)试验要点1)贯入前，触探架应安装平稳，保持触探孔垂直。试验时穿心锤应自由下落并应尽量连续贯入，锤击速率宜为15~30击／min2）量尺读数。除了及时记录贯入深度外，对触探指标（锤击数）有下列两种量读方法：①记录一阵击的贯入量及相应的锤击数，并由式（7-25）算得每贯入10cm所需锤击数N63.5。一般以5击为一阵击，土较松软时应少于5击.。式中N——每贯入的实测锤击数；K——一阵击的锤击数；S——相应于一阵击的贯入量，②当土层较为密实时（5击贯入量小于10cm时）可直接记读每贯入10cm所需的锤击数。3）影响因数的校正1）侧壁摩擦影响的校正。对于砂土和松散中密的圆砾、卵石，触探深度在1~15m的范围内时，一般可不考虑侧壁摩擦的影响。2）触探杆长度的修正。当触探杆长度大于2m时，需按下式校正：N63.5=aN(7-26)式中N63.5————重型动力触探试验锤击数；N’63.5——的实测锤贯入击数；a——触探杆长度校正系数，可按规范确定。3）地下水影响的校正。对于地下水位以下的中、粗、砾砂和圆砾、卵石，锤击数可按下式修正：N63.5=1.1N’63.5+1.0(7-27)式中N63.5————经地下水影响校正后的锤击数；N’63.5————未经地下水影响校正而经触探杆长度影响校正后的锤击数。4）适用范围一般适用于砂土和碎石土。3.超重型动力触探1）试验设备超重型动力触探试验的设备主要由触探头（同重型触探探头）、提锤架偏心轮、锤体、导向杆、触探杆等组成。2）试验要点（1）贯入时应使穿心锤自由下落，地面上的触探杆的高度不应过高，以免倾斜和摆动过大。（2）贯入过程应尽量连续，锤击速率宜为15~20击／min（3）贯入深度一般不宜超过20m3）影响因数的校正（1）触探杆长度影响的校正。当触探杆长度大于时，锤击数可按下式进行校正：N120=aN（7-28）式中N120———超重型触探试验锤击数；a——杆长度校正系数，可按规范确定。2）触探杆侧壁摩擦影响的校正：N120=FnN（7-29）式中Fn————触探杆侧壁摩擦影响校正系数，按表7-12确定。式（7-28）与式（7-29）可合并为下式，因此，触探杆长度和侧壁摩擦的校正可一次完成。N120=a·FnN式中a·F——n综合影响因素校正系数，可按规范确定。4）适用范围一般用于密实的碎石土或埋深较大、厚度较大的碎石土。