动力触探试验选编.ppt

第4章 圆锥动力触探试验 ;第一节 概 述;一、动力触探试验的定义 （dynamic penetration test，DPT ） ;二、动力触探试验的优点及适用性 ;三、动力触探技术的发展 ;（3）70年代制定了相应的规范，在试验设备类型上趋于统一和标准化，加快了发展进程。 （4）目前，已成为我国粗颗粒土的地基勘察测试的主要手段。 ;四、动力触探试验的分类 ;表4－1 圆锥动力触探的类型及规格 ;五、动力触探试验的目的;第二节 试验原理;（1）动力触探试验的理想自由落锤能量计算 M——落锤的质量（kg）； v——锤自由下落碰撞探杆前的速度（m/s）。 （2）能量损失修正 实际的锤击能量与理想的落锤能量不同，受落锤方式、导杆摩擦、锤击偏心、打头材质、形状、大小、杆件传输能量效率等因素的影响，要损失一部分能量，应进行修正： ; Ep＝e1 e2 e3EM 或直接采用???能定义：Ep＝H×Mg（H表示落距） 或近似为 Ep＝0.6EM Ep——平均每击传递给圆锥探头的能量； e1——落锤效率系数，对自由落锤，e1≈0.92； e2——能量输入探杆系统的传输效率系数，对于国内通用的大钢探头，e2≈0.65 e3——杆长传输能量的效率系数，随杆长的增大而增大，杆长大于3m时，e3≈1。;图4-1 动力触探功能转换原理示意图;（4）能量转换与守恒 根据能量转换与守恒定律，落锤的势能→锤击动能→探头做功，因此，能量平衡：（见图4－1）;二、原理表述 ;第三节 仪器设备、试验方法 及技术要求;一、仪器设备 ; 2．重型动力触探 重型、超重型设备与轻型设备相似，只是在尺寸和重量上有差别。另外，重型动探试验一般都采用自动落锤方式，在锤上增加了提引器。提引器可分为内挂式和外挂式两种。 （1）内挂式提引器：利用导杆的颈缩，使提引器内的活动装置（钢珠、偏心轮或挂钩）发生变位，完成挂锤、脱钩及自由落锤的过程。 （2）外挂式提引器：利用上提力完成挂锤，靠导杆顶端所设弹簧锥或凸块强制挂钩张开，使重锤自由落下。 ;;二、试验方法 （1）将穿心锤穿入带钢砧与锤垫的触探杆上； （2）将探头及探杆垂直地面放于测试地点； （3）提升穿心锤至预定高度，使其自由下落撞击锤垫，将探头打入土中； （4）记录每贯入30cm（或10cm）的锤击数； （5）重复上述步骤，直至预定试验深度。 ;三、技术要求 ;3．每一触探孔应连续贯入，只是在接探杆时才允许停顿。 4．对轻、重型圆锥动力触探N10、N63.5正常范围是3~50击，对超重型N120的正常范围是3～40击。 当击数超过正常范围，如遇软粘土层，可记录每击的贯入度；如遇硬土层，可记录一定击数下的贯入度。 5．当N1050即可停止试验；当N63.550，可停止试验改用超重型试验。 6．我国一般采用贯入锤击速率为15～30击/min。;7．贯入深度的一般限制： 对轻型，一般应4m，主要用于测试并提供浅基础的地基承载力参数；检验建筑物地基的夯实程度；检验建筑物机槽开挖后，基底以下是否存在软弱下卧层等。 重型12~15m，超重型20m，超过此深度应考虑侧壁摩阻力的影响。主要用于查明地层在垂直方向和水平方向上的均匀程度。;第四节 影响成果的主要因素 ;一、杆长修正 ; 采用牛顿碰撞理论，建立杆长修正公式： N=αN’ 可以对重型、超重型动力触探结果进行修正。 N——经修正后的圆锥动力触探锤击数； N’——实测的圆锥动力触探锤击数。 表4-2，4-3分别给出了重型、超重型动力触探试验结果的杆长修正系数。;表4-2 N63.5的杆长修正系数;表4-3 N120的杆长修正系数;二、杆侧摩擦的影响 ;三、上覆压力的影响 ;;第五节 试验资料整理与成果应用 ;一、试验资料的整理与分析 ;;2．划分土层界限 划分力学分层的原则：考虑动贯入阻力在土层变化附近的“超前反应”。 超前反应指的是当探头从软层进入硬层或从硬层进入软层之前，动贯入阻力就已感知土层的变化，提前变大或变小，反应的范围约为探头直径的2~3倍。 实际中可以这样处理：当击数由小变大（软层进入硬层）时，分层界限可选在软层最后一个小值点以下2~3倍探头直径处；当击数由大变小（硬层进入软层）时，分层界限可选在软层第一个小值点以上2~3倍探头直径处。 ;3．计算各层的击数平均值 按单孔统计各层贯