動力觸探試驗(DPT):簡稱動探,是利用一定質(zhì)量的重錘,將與探桿相連接的標(biāo)準規(guī)格的探頭打入土中,根據(jù)探頭貫入土中10cm或30cm時(其中N10為每30cm記一次數(shù),N63.5和N120為每10cm記一次數(shù))所需要的錘擊數(shù),判斷土的力學(xué)特性。
分為標(biāo)準貫入測試和圓錐動力觸探測試。圓錐動力觸探根據(jù)穿心錘質(zhì)量和提升高度的不同,國內(nèi)常用的落錘質(zhì)量為10kg、63.5kg和120kg,分別稱為輕型、重型和超重型動力觸探。一般將圓錐動力觸探簡稱為動力觸探或動探,將標(biāo)準貫入測試簡稱為標(biāo)貫。
動力觸探、標(biāo)準貫入試驗適應(yīng)土層
圓錐動力觸探類型
輕型動力觸探:錘重10kg,計每貫入30cm錘擊數(shù)。落距500mm,探頭直徑40mm,錐角60度。適用于換填地基、粘性土、粉土、粉砂、細砂。
輕型動力觸探儀
重型動力觸探:錘重63.5kg,計每貫入10cm錘擊數(shù),落距760mm,探頭直徑74mm,錐角60度。適用于粘性土、粉土、砂土、中密以下的碎石土、極軟巖。
重型動力觸探儀
超重型動力觸探:錘重120kg,計每貫入10cm錘擊數(shù),落距1000mm。適用于中密、密實砂卵石層,密實碎石土、極軟巖和軟巖等,不適用于砂類土、卵石層。
至于多大承載力用輕型或者用重型,并無規(guī)定。一般密實度小的用輕型,密實度大的用輕型難以貫入時,就選用用重型,如果是圓礫多的話得用超重型。普通中砂、粗砂、礫砂建議采用重型?;貧w公式根據(jù)各地實際地質(zhì)條件及成因不同,有不同的回歸公式。
標(biāo)準貫入測試(SPT):是動力觸探測試方法的一種,它與圓錐動力觸探**的區(qū)別是探頭不同,標(biāo)貫探頭不是圓錐形,是空心圓柱形,即標(biāo)準貫入器。在測試方法上也不同,每次只能貫入45㎝,穿心錘質(zhì)量為63.5KG,只計貫入0.3m的錘擊數(shù)N,沒有下角標(biāo)。
標(biāo)準貫入(鉆探取樣地質(zhì)分析)在工程中一般有專業(yè)地質(zhì)隊伍負責(zé),施工單位很少自己做。
三、試驗操作簡介
1、輕型動力觸探試驗
采用自由落錘以15~30擊/min的錘擊速率連續(xù)錘擊貫入,每貫入1m,將探桿轉(zhuǎn)動一圈半,輕型動力觸探錘的落距為50cm。
輕型動力觸探記錄每貫入30cm的錘擊數(shù)(10N)。
對輕型動力觸探,遇密實、堅硬土層,當(dāng)貫入30cm所需錘擊數(shù)超過50擊時或貫入10cm所需錘擊數(shù)超過30擊時,即停止測試。本試驗方法試用于深度小于4米的土層,必要時,也可在貫入4米后用鉆具將孔掏干凈,再繼續(xù)貫入2米。
根據(jù)不同深度的動力觸探錘擊數(shù),采用平均值法計算每個檢測孔的動力觸探錘擊數(shù)代表值。
參照表1,根據(jù)輕型動力觸探錘擊數(shù)標(biāo)準值,推定地基(土)承載力特征值。
現(xiàn)場記錄表(參考)
現(xiàn)場記錄表
現(xiàn)場記錄表
注:上面輕型觸探公式8N-20其實是粗略公式,日常使用簡化了。正確公式應(yīng)該是(0.8N—2)*9.8。字母N代表錘擊數(shù),套進去求值再算所有數(shù)的平均值就得出***終結(jié)果了。
2、重型動力觸探試驗
重型動力觸探試驗前,應(yīng)保持觸探桿垂直。貫入時,應(yīng)使穿心錘自由下落,落錘落距為76±2㎝。每分鐘連續(xù)打擊15~30次,及時記錄每貫入10cm的錘擊數(shù)。***初貫入的1米內(nèi)可以不記讀數(shù)。對于一般砂、圓礫和卵石,觸探深度不宜超過12~15米。
每貫入0.1米所需錘擊數(shù)連續(xù)3次超過50擊時,即停止試驗。如需對下部土層繼續(xù)進行試驗時,可改用超重型動力觸探。
根據(jù)各深度的擊數(shù)繪制深度~擊數(shù)曲線,從而判斷地基承載力及加固效果。
重型觸探儀錘擊數(shù)與承載力對照表
現(xiàn)場記錄表
3、超重型動力觸探試驗
貫入時穿心錘為自由下落,落距為100±2㎝。貫入深度一般不宜超過20米,超過此深度限值時需考慮觸探桿側(cè)壁摩阻力的影響,其它步聚可參照重型動力觸探進行。(此處省略,此方法需要考慮修正參數(shù),一般施工中不常見)
4、標(biāo)準貫入試驗(地質(zhì)鉆探分析法,施工方一般很少使用,這里不做過多了解;我們主要負責(zé)施工,不必浪費在這浪費太多精力!故以下只介紹基本工作原理)
①先將鉆具鉆至試驗土層標(biāo)高以上0.15米處,清除殘土。
②將貫入器放入孔內(nèi),避免沖擊孔底,注意保持垂直度。
③將貫入器以每分鐘15~30此頻率擊打,先打入土中15㎝不計錘數(shù)。然后開始記錄每打入10㎝及累計30厘米的錘擊數(shù)N,并記錄貫入深度與試驗情況。若遇到密實土層,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,提出貫入器,取貫入器中土樣進行鑒定、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步聚,進行下一深度的標(biāo)貫測試,直至所需要的速度。一般每隔1米進行一次標(biāo)貫試驗。
標(biāo)貫與圓錐動力觸探測試方法的不同點,主要是不能連續(xù)貫入,每貫入45㎝必須中斷一次,然后換上鉆頭進行回轉(zhuǎn)鉆進至下一試驗深度,重新開始試驗。另外標(biāo)貫試驗不宜在含有碎石的土中進行,只宜于粘性土、粉土和砂土中,以免損壞標(biāo)貫器的管靴刃口。