[工学]岩土工程勘察 44 圆锥动力触探试验.ppt

4.4 圆锥动力触探试验 1. 概述 2. 试验的基本原理 3. 仪器设备 4. 试验方法和主要技术要求 目　录 5. 影响因素和试验指标的修正 6. 试验资料的整理与成果的应用 7. 工程实例 圆锥动力触探试验(DPT:dynamic penetration test)是利用一定的锤击动能，将一定规格的圆锥探头打入土中，然后依据贯入击数或动贯入阻力判别土层的变化，确定土的工程性质，对地基土做出岩土工程评价。 1. 概 述 动力触探试验指标主要用于以下几个目的: (1)评定砂土的孔隙比或相对密实度、粉土及粘性土的状态。 (2)估算土的强度和变形模量。 (3)评定场地地基的均匀性及承载力。 (4)探查土洞、滑动面、软硬土层界面等。 (5)估算桩基持力层和承载力。 (6)检验地基加固与改良的质量效果。 试验目的 适用范围 DPT 的基本原理可以用能量平衡法来分析。在一次锤击作用下的功能转换按能量守恒原理，其关系为： Em----穿心锤下落能量； Ek----锤与触探器碰幢时损失的能量； Ec----触探器弹性变形所消耗的能量； Ef----贯入时用于克服杆侧壁摩阻力所耗能量； Ep----由于土的塑性变形而消耗的能量； Ee----由于土的弹性变形而消耗的能量 2. 试验的基本原理 Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee 考虑在动力触探测试中，只能量测到土的永久变形，故将和弹性有关的变形略去，可推导得土的动贯入阻力Rd为： e——贯入度（mm），每击贯入的深度； M——重锤质量； m——触探器质量； A——圆锥探头底面积（m2） 动贯入阻力Rd 平均传至探头的能量，消耗于探头贯入土中所作功(Ep=Rd*A*h/N) 可见平均传至探头的能量与探头单位面积的动贯入阻力相关。 当规定一定的贯入深度，采用一定规格(规定的探头截面、圆锥角和质量)的落锤和规定的落距，那么，锤击数N的大小就直接反映了动贯入阻力的大小，即直接反映被贯入土层的密实程度和力学性质。因此，实践中常采用贯入土层一定深度的锤击数作为DPT的试验指标。 导向杆 提引器 穿心锤 锤座 探杆 探头 3. 仪器设备 圆锥动力触探试验的类型，按贯入能力的大小可分为轻型、重型和超重型3种. 4.1 试验技术要求 (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N10100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。 4. 试验方法和主要技术要求 中国动力触探的分类及设备 1、试验设备 主要由圆锥头、触探杆、穿心锤三部分组成。触探杆系用直径25mm的金属管，每根长1.0—1. 5m，穿心锤重10kg。 2、试验要点 (1)先用轻便钻具钻至试验土层标高，然后对所需试验土层连续进行触探; (2)试验时，穿心锤落距为50cm，使其自由下落，将探头竖直打入土层中，每打入土层30cm的锤击数即为N10； (3)若需描述土层时，可将触探杆拔出，取下探头，换上轻便钻头，进行取样; (4)本试验一般用于贯入深度小于4m的土层; (5)当N10100时或贯入0.15m超过50时，可停止试验; 4.2 轻型动力触探(N10) 地基土承载力与变形模量的确定 砂土密实度的确定 1、试验设备 设备规格及探头构造，如图所示。触探杆一般采用直径42mm、穿心锤重63.5kg。 2、试验要点 (1)试验前，触探架应安装平稳，保持触探孔垂直，垂直度偏差不超过2%; (2)试验时，应使穿心锤自由下落，落距为76cm; (3)锤击速度宜控制在每分钟15—30击，打入过程应是连续的; 4.3 重型动力触探（N63.5） (4)及时记录每贯入0. 1m的锤击数，也可记录每一阵击的贯入度，然后再换算为每贯入0.10m所需的锤击数; (5)对于一般砂、圆砾和卵石、触探深度不宜超过12—16m; (6)当连续三次N63.550击时，若要继续触探，可考虑使用超重型动力触探; (7)每贯入1m，宜将钻杆转动一圈半;当贯入深度超过10m，每贯入20cm宜转动钻杆一次。 《工业与民用建筑工程地质勘察规范》 推荐使用的地基土承载力标准值 确定地基土的承载力和变形模量 确定砂土的孔隙比 确定砂土的密实度 (1)确定桩基持力层 对有建筑经验的地区是行之有效的办法，如广州地区，上部为淤泥，底部为红砂岩残积土或直接为基岩，动力触