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 PAGE 5 《标准贯入试验在碳质页岩中的应用》读书报告 学 院：资源与环境工程学院 专 业：勘查技术与工程 年 级：09级 学 号：0908100163 学生姓名：申大军 指导教师 左老师 《标准贯入试验在碳质页岩中的应用》读书报告 1.前言 通过对岩土工程测试的学习，我了解了标准贯入试验（SPT），其是一种简单的原位测试，SPT是利用一定重量的锤自由下落，将标准尺寸形状的贯入器打入试验地层一定深度，根据打入的难易程度来判定土的形状的一种原位测试方法，其广泛应用于水利、工业与民用建筑、公路、铁路等行业。但其有其特殊的应用一面，比如应用于碳质页岩中。四川省水利水电勘测设计研究院在生产实践中积累了一些经验，他们在这些颇有一些研究，深圳市宝荷高速公路跨龙岗河桥工程，曾尝试把标准贯入试验引如到碳质页岩的研究中，并取得了较好的成效。下面我就其在碳质页岩中应用简要介绍一下。 2.标准贯入试验引入碳质页岩的由来 龙岗桥的地质环境为早石炭世晚期海退时形成滨海沼泽而发育形成的一套海陆交互相煤系地层，为湘中测水组的砂、页岩互层地层。砂岩、碳质页岩互层在遭受长期风化营力作用下，形成了夹层风化和由上而下风化程度不同的风化岩和残积土。在野外，地质人员往往依据肉眼鉴定碳质页岩风化岩及其残积土，由于其风化岩和残积土在外观形态上很像近。鉴于此，地质人员出于安全考虑，往往把碳质页岩风化岩定得很厚，从而与实际情况有一定出入。原因之二，由于砂岩埋深较深，设计院提出能否把桩基置于碳质页岩中。出于上述两方面的原因，为了准确的划分碳质页岩风化岩及其残积土，故而把标准贯入试验引入到碳质页岩的研究中。 3.具体试验原则及操作 为了能真实、准确研究碳质页岩的性质，制定了以下试验原则： （1）. 为减少实验数据的离散性和增大实验样本容量，明确要求遇到碳质页岩及其残积土就进行标准贯入试验。 （2）. 为减少岩土参数随深度的变异性和与土工试验结果对比，要求试验时应先取样然后在进行标准贯入试验（以下简称一对一取样）。 （3）. 结合岩芯钻探，由野外地质人员对标准贯入试验取样进行野外现场鉴定。 严格按照标准贯入试验规范和上述试验原则要求，在龙岗桥工程施工勘察中，对碳质页岩及其残积土共计进行了132次标贯，土工试验取样99组，其中一对一取样80组。下面就对这80组具有关联的土样的土工试验结果与标准贯入试验数据进行分析。 4.测试资料的整理、分析 岩石随风化程度的加剧，其孔隙比势必增大，强度和弹性模量将明显降低。风化岩体强度的降低，其标准贯入试验的标贯击数将较小。故标贯击数N与孔隙比e之间存在一定的关系。在此原则下进行资料的整理工作。 （1）.对所有实测标贯击数N’按公式N= αN’进行修正。本文后面提到的标贯击数皆为经杆长修正后的标贯击数。杆长修正系数按表1进行取值，区间值按内插法进行取值。 表1 标准贯入试验杆长修正系数表 杆长（L）≤36912151821＞21修正系数（α）1.00.920.860.810.770.730.700.7-0.03L（2）.作出标贯击数N与孔隙比e的散点图，见图1。从散点图中可看出，散点较集中的区域有三个。A区：N30,e0.8;B区:30≤N≤50,0.5e0.8;C区：N50,e0.55。 图1 N~e 散 点 图 （3）.对三个散点密集区进行标贯击数与土工试验成果进行数理统计。由于是按一对一取样的方法取样，因而试样的岩土参数的变异特征应为均一型，即δ＜0.3。在统计过程中剔除了部分异常值，同时结合野外现场对标贯取样的地质鉴定进行综合对比分析。可以确定A区所对应的应是碳质页岩风化形成的残积土，B区所对应的应是强风化岩。也就可以把N=30作为划分碳质页岩风化形成的残积土和强风化碳质页岩的定性指标。在龙岗桥工程勘察中。就按N30为碳质页岩风化形成的残积土；30≤N≤50为强风化碳质页岩。按此标准对整个工区进行划分后，工区内强风化碳质页岩的顶板都有不同程度的提高，平均每桩2~5m。在以N=30作为划分碳质页岩风化形成的残积土和强风化碳质页岩的标准后就直接利用表2的标贯击数估算桩基的桩端极限端阻力和桩周极限侧摩阻力。利用施默特曼（J.H.Schmertmann）提出的予估桩基的桩端极限端阻力和桩周极限侧摩阻力的经验表（见表3）进行估