动力触探试验
岩土测试技术第3章-动力触探试验
02 动力触探试验的基本原理
动力触探试验的原理
动力触探试验是一种通过锤击或落锤的方式,使一定形状和质量的探头贯入土层 ,根据贯入过程中所受阻力和探头贯入土层的深度来推求土层工程性质的原位测 试方法。
动力触探试验的原理基于能量守恒和动量定理,通过测量锤击能量、贯入时间和 单位时间内贯入的深度,可以推导出土层的力学性质指标。
锤击装置包括锤头、锤杆和支架,用于产生锤击力。
触探杆通常由金属材料制成,用于传递锤击能量和支撑 探头。
深度测量装置用于精确测量探头贯入土层的深度。
03 动力触探试验的操作流程
试验前的准备工作
确定试验目的
明确试验的目标,是为了评估土体的力学性 质、确定地基承载力还是其他目的。
准备试验场地
清理试验场地,确保没有杂物和障碍物,并 按照要求整平场地。
提出结论和建议
根据分析结果,提出相应的结 论和建议,为工程设计和施工
提供依据。
04 动力触探试验的结果解读
动力触探试验结果的解读方法
原始数据转换
01
将采集的原始动力触探数据转换为击数和能量等参数,以便进
行后续分析。
对比分析
02
将试验结果与标准值或已知数据进行对比,判断岩土的力学性
质和承载能力。
曲线拟合
选择合适的探头和钻杆
根据试验要求选择适合的探头和钻杆,确保 能够达到所需的探测深度和精度。
安装探头和钻杆
将探头和钻杆安装到测试仪器上,并确保连 接牢固。
试验操作步骤
调整测试仪器
根据试验要求调整测试仪 器的各项参数,如落锤重 量、落高、贯入速率等。
进行触探
操作测试仪器,使探头 贯入土体,记录贯入深
度和相应的锤击数。
动力触探试验
动力触探试验1、试验目的和适用围动力触探是利用一定的锤击能量,将一定规格的探头和探杆打(贯)入土中,根据贯入的难易程度即土的阻抗大小判别土层变化,进行力学分析,评价土的工程性质。
通常以贯入土中的一定距离所需锤击数来表征土的阻抗,以此与土的物理力学性质建立经验关系,用于工程实践。
动力触探可分为轻型、重型和特重型。
轻型动力触探可确定一般粘性土地基承载力;重型和特重型动力触探可确定中砂以上的砂类土和碎石类土地基承载力,测定圆砾土、卵石土的变形模量。
动力触探还可以用于查明地层在垂直和水平方向的均匀程度和确定桩基承载力。
2、动力触探所用主要设备1)动力触探设备类型和规格应符合表17.36的规定。
2)动力触探设备主要参数应符合下列要求:(1)轻型动力触探探头外型尺寸应符合图17.14规定。
材料应采用45号碳素钢或采用优于45号碳素钢的钢材。
表面淬火后硬度HRC=45~50.(2)重型:特重型动力触探设备应符合以下要求:①探头:外型尺寸应符合图17.14规定,材质应符合17.14.2、2)款要求。
图17.14轻型动力触探探头外形尺寸图17.15重型、特重型动力触探探头外形尺寸②探杆:每米质量不宜大于7.5kg 。
探杆接头外径应与探杆外径相同。
探杆和接头材料应采用耐疲劳高强度的钢材。
③锤座直径应小于锤径1/2,并大于100㎜;导杆长度应满足重锤落距的要求,锤座和导杆总质量为20~25kg 。
④重锤应采用圆柱形,高径比1~2。
重锤中心的通孔直径应比导杆外径大3~4㎜。
3、试验要点1)动力触探作业前必须对机具设备进行检查,确认正常后,方可启动。
部件磨损及变形超过下列规定者,应予更换或修理。
(1)探头允许磨损量:直径磨损不得大于2mm ,锥尖高度磨损不得大于5mm ; (2)每节探杆非直线偏差不得大于0.6%; (3)所有部件连接处丝扣应完好,连接紧固。
2)动力触探机具安装必须稳固,在作业过程中支架不得偏移;动力触探时,应始终保持重锤沿导杆垂直下落,锤击频率应控制在15~30击/min ;动力触探的锤座距孔口高度不宜超过1.5cm ,探杆应保持竖直。
动力触探试验详解课件
三、上覆压力的影响
随着贯入深度的增加,土的有效上覆压力和侧压力 都会增加。实验也表明,上覆压力对触探贯入阻力的影 响也是显著的。
但对于一定相对密实度的砂土,上覆压力对圆锥动 力触探试验结果存在一个“临界深度”,即锤击数在此 深度范围内随着灌入深度的增加而增大,超过此深度后, 锤击数趋于稳定,并且临界深度随着相对密度和探头直 径的增加而增大。
三、技术要求
1.为确保恒定的锤击能量,应采用固定落距的自动落 锤装置。
2.锤击时应保持探杆的垂直,锤击过程应防止锤击偏 心、探杆歪斜和探杆侧向晃动。
因此,要求探杆连接后的最初5m最大偏斜度不应 超过1%,大于5m后的最大偏斜度不应超过2%。每贯 入1m,应将探杆转一圈半,使触探能保持垂直贯入, 并减少探杆的侧阻力。贯入深度超过10m后,每贯入 0.2m即旋转一次。
绘制锤击数沿深度的变化曲线,不论是实测的N还是
试 修正的N’,处理方法都相同。
验 资 料 整
以锤击数为横坐标,贯入深度为纵坐标。对轻型动
力触探按每贯入30cm的击数绘制N10—h曲线,重型动力 触探每贯入10cm的击数绘制N63.5—h曲线或N’63.5—h曲线。
理
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
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
或直接采用势能定义: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。
动力触探检测标准
动力触探检测标准一、检测原理动力触探是一种通过锤击将圆锥形探头压入土中,根据锤击能量和贯入深度的关系,测定土的力学性质和地基承载力的原位测试方法。
该方法广泛应用于岩土工程勘察、施工和质量控制中,是检测地基承载力和变形特性的重要手段。
二、检测仪器1.动力触探仪应包括锤、探头、支架、导向杆、加压装置和计时器等部分。
2.锤的质量、形状和落距应符合规范要求,锤的落距应通过导向杆控制。
3.探头应具有足够的刚度和硬度,以保证其在贯入过程中不受损伤。
4.加压装置应能够均匀施加压力,以保持探头在贯入过程中的稳定性。
5.计时器应能够精确记录锤击时间。
三、检测步骤1.场地平整:将检测场地整平,确保探头能够顺利贯入。
2.仪器安装:将动力触探仪放置在检测点上,调整导向杆的高度,使锤的落距与地面垂直。
3.锤击试验:将探头压入土中,控制落距和贯入速度,记录每锤击的贯入深度和锤击能量。
4.重复试验:在每个检测点进行至少三次锤击试验,以获得可靠的检测数据。
5.数据整理:整理每次锤击的贯入深度和锤击能量数据,计算平均值和标准差。
四、数据分析1.根据锤击能量和贯入深度的关系,计算地基承载力和变形特性。
2.将实测数据与理论值进行对比,评估地基的可靠性。
3.根据检测结果,提出相应的工程建议和措施。
五、检测报告1.检测报告应包括以下内容:工程名称、检测地点、检测日期、检测目的、场地条件、检测方法、锤击能量、贯入深度、地基承载力及变形特性等。
2.报告中应附有锤击试验的原始数据记录表,以便查阅和分析。
3.根据检测结果,提出相应的工程建议和措施,为设计和施工提供依据。
动力触探试验
动力触探试验12.1 适用范围12.1.1本方法适用于检测地基土或加固土增强体的均匀性,判定地基处理效果。
12.1.1[条文说明]动力触探试验还可查明土洞、滑动面、软硬土层界面等;另外,当具备本地区可靠对比验证经验资料时,根据动力触探试验指标,还可推断地基土或加固土增强体的物理力学性质指标(如状态、密实度、土的强度、变形参数、地基承载力等)。
12.1.2本方法根据锤击能量分为轻型、重型和超重型三种。
轻型动力触探适用于浅部的填土、砂土、粉土、黏性土等原状岩土以及采用粉质粘土、灰土、粉煤灰、砂土的垫层和水泥土搅拌桩、单液硅化法加固地基;重型动力触探适用于砂土、中密以下的碎石土、极软岩等原状岩土以及采用矿渣、砂石的垫层和强夯处理地基、不加填料振冲处理砂土地基、碎石桩振冲法、砂石桩、石灰桩、冲扩桩、单液硅化法加固地基;超重型动力触探适用于密实和很密的碎石土、软岩、极软岩等原状岩土以及强夯处理地基、不加填料振冲处理砂土地基、砂石桩、石灰桩。
12.1.2[条文说明]轻型动力触探的优点在于轻便,在判断水泥土搅拌桩的搅拌均匀性等方面有实用价值。
重型动力触探是应用最广泛的动力触探试验,已经积累了较多的经验,而且它的落锤能量与标准贯人试验及国际上通用的动力触探试验相一致。
12.2 仪器设备12.2.1动力触探仪由穿心锤、圆锥触探头和触探杆(包括锤座和导向杆)组成。
其规格如表12.2.1所列。
表12.2.1 动力触探设备类型和规格设备类型轻型重型超重型落锤质量(kg) 10±0.2 63.5±0.5 130±1.0落距(cm) 50±2 76±2 100±2探头直径(mm)40 74 74 截面积(cm2)12.6 43 43 圆锥角(°)60 60 60触探杆直径(mm)25 42 50~60 每米质量(kg)<8 <13锤座质量(kg)10~15注:重型和超重型动力触探探头直径的最大允许磨损尺寸为2mm;探头尖端的最大允许磨损尺寸为5mm。
动力触探试验
第四节动力触探试验一、概述动力触探(Dynamic Penetration Test 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(Standard Penetration Test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。
动力触探试验
第四节动力触探试验一、概述动力触探(Dynamic Penetration Test 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(Standard Penetration Test 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着差异,而在触探指标上有显着反映时,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。
1 动力触探试验
1 动力触探试验1.1 一般规定(据GB/T50480-2008;TB10018-2003)1.1.1 轻型动力触探可用于评价一般黏性土、砂类土和素填土的地基承载力;重型和超重型动力触探可用于评价砂类土、碎石类土、极软岩的地基承载力及测定砾石土、卵(碎)石土的变形模量。
1.1.2 动力触探试验孔数应结合场地大小和场地地基的均匀程度确定,同一场地主要岩土单元的有效测试数据不应小于3孔位。
1 .2 试验设备1.2.1 动力触探试验设备应包括落锤、座垫及导杆、触探杆和探头等机件。
各类型动力触探试验机件的规格和加工要求应符合本规范附录D图D.0.2、表D.0.2的规定。
1.2.2探头应采用高强度钢材制作,表面淬火后硬度应满足HRC=45~50。
1.2.3落锤应采用圆柱形,其中心通孔直径应比导杆外径大3~4mm,重型和超重型动力触探试验设备须配备自动落锤装置。
1.2.4重型和超重型动力触探的座垫直径应不小于100cm,且不大于落锤底面直径的一半;导杆长度应符合试验锤击标准落距的要求,座垫和导杆的总质量不应超过25Kg。
1.2.5探杆接头与探杆应有相同的外径,接头连接容许偏心度为0.5%。
1.2.6探头直径磨损不得大于2mm,锥尖高度磨损不得大于5mm。
1.2.7动力触探试验设备机件规格及更新标准应符合表D.0.2和图D.0.2的要求。
表D.0.2动力触探试验设备机件规格1.3 试验方法1.3.1轻型动力触探试验应符合下列规定:1.试验标准贯入量为30cm,落锤应按标准落距自由下落,记录每贯入10cm的锤击数;累计记录贯入30cm的锤击数N10。
2.试验应先用钻探设备钻至试验土层的顶面以上0.3m处,然后进行连续贯入试验。
3.当贯入30cm的击数超过100击或贯入15cm的击数超过50击时,可终止试验。
1.3.2重型、超重型动力触探试验应符合下列规定:1.重型和超重型动力触探的标准贯入量均为10cm,落锤应按标准落距自由下落,记录标准贯入量锤击数N63.5、N120。
动力触探试验检测方法
动力触探试验检测方法动力触探试验是一种常用的地质勘探方法,用于获取地下岩层的物理性质和地质结构信息。
本文将介绍动力触探试验的基本原理、仪器设备以及应用范围。
一、动力触探试验的基本原理动力触探试验是利用冲击力将探测器送入地下岩层,通过测量探测器在不同深度下的冲击力和阻力来推测岩层的物理性质和地质结构。
其基本原理如下:1. 冲击力与阻力关系:当探测器冲击地下岩层时,岩层的物理性质和地质结构会对冲击力和阻力产生影响。
通过测量冲击力和阻力的变化,可以推断岩层的硬度、密度、含水量等信息。
2. 冲击力传感器:动力触探试验主要依靠冲击力传感器来测量冲击力的变化。
冲击力传感器通常具有高灵敏度和快速响应的特点,能够准确记录冲击力的大小和变化趋势。
3. 阻力测量:除了测量冲击力,动力触探试验还需要测量阻力。
阻力的大小取决于岩层的物理性质和地质结构,通过测量阻力的变化,可以推断岩层的孔隙度、压缩性等信息。
二、动力触探试验的仪器设备动力触探试验需要使用特定的仪器设备来完成,主要包括以下几种:1. 冲击器:冲击器是动力触探试验的核心设备,用于将探测器送入地下岩层。
冲击器通常由一个重锤和一个冲击杆组成,重锤通过释放势能产生冲击力,将冲击杆推入岩层。
2. 探测器:探测器是用于测量冲击力和阻力的传感器,通常由冲击力传感器和阻力传感器组成。
冲击力传感器用于测量冲击力的大小和变化趋势,阻力传感器用于测量阻力的大小和变化趋势。
3. 钻杆和钻头:钻杆和钻头用于钻孔,使冲击器能够进入地下岩层。
钻杆通常由多节组成,可以根据需要进行延伸或缩短,钻头则用于切削地下岩层。
4. 数据记录仪:数据记录仪用于记录冲击力和阻力的变化,通常具有高精度和大容量的存储空间。
数据记录仪可以将测量数据保存下来,便于后续分析和处理。
三、动力触探试验的应用范围动力触探试验广泛应用于地质勘探和工程建设领域,主要用于以下方面:1. 地质勘探:动力触探试验可以提供地下岩层的物理性质和地质结构信息,对于地质勘探具有重要意义。
岩土测试技术第3章-动力触探试验
3.2 标准贯入测试
1、定义
标准贯入测试(Standard penetration Test):简称标贯(SPT): 是动力触探测试方法的一种,63.5kg的穿心锤自0.76m高处自由下落,
• 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,通过 推导可得土的动贯入阻力Rd为:
M gh Rd (kPa) e( M m) A
• 其中: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)
2
3.1.3 动力触探测试法的仪器设备 虽然各种动力触探试验设备的重量相差悬殊,但其 仪器设备却大致相同(如图)。以目前应用的机械 式动力触探为例,一般可分为六部分。 1.导向杆。 2.提引器(分内挂式和外挂式两种): ( 1)内挂式提引器(提引器挂住重锤顶帽的内 缘而提升),它是利用导杆缩径,使提引器内的活 动装置(刚球、偏心轮或挂钩等)发生变位,完成 挂锤、脱钩及自由下落的往复过程。 ( 2)外挂式提引器(提引器挂住重锤顶帽的外 缘而提升),它是利用上提力完成挂锤,靠导杆顶 端所设弹簧、锥套或凸块强制挂钩张开,重锤自由 下落。 80年代前采用手拉绳提锤、放锤;现在多采用自 动脱钩式自动放锤。
砾 砂
粗 砂
中 砂
(2)砂土液化
N cr N 0 0.9 0.1d s d w 3 Pc
N cr : 液化判别标准贯入锤击 数临界值; N 0 : 液化判别标准贯入锤击 数基准值,由下表查; d s : 标准贯入试验点深度( m); d w : 地下水位埋藏深度( m); Pc : 土中粘粒百分含量,当 Pc 3%时,取Pc 3。
《动力触探试验》课件
对地下水的影响
在动力触探试验过程中,可能会 对地下水造成一定的影响,需要 采取相应的措施进行控制和处理 。
测试结果受人为因素影响
动力触探试验的测试结果受到人 为因素的影响较大,如操作人员 的技术水平、经验等都会对测试 结果产生影响。
双桥探头动力触探试验
总结词
一种高精度的动力触探试验方法
详细描述
双桥探头动力触探试验使用两个传感器分别测量锤击能 量和贯入阻力,适用于精确测量土层承载力和变形参数 。
总结词
试验结果准确度高
详细描述
双桥探头动力触探试验由于采用两个传感器,可以更准 确地测量锤击能量和贯入阻力,从而得到更准确的土层 承载力和变形参数。
总结词
试验成本较高
详细描述
双桥探头动力触探试验由于需要使用更多的传感器和设 备,因此成本相对较高,但是其高精度和可靠性也得到 了广泛应用。
圆锥动力触探试验
总结词
一种适用于坚硬土层的动力 触探试验方法
详细描述
圆锥动力触探试验使用一个 圆锥形的探头,通过旋转和 贯入来测试土层的承载力和
变形参数。
总结词
目的
通过动力触探试验,可以了解土层的承载能力、变形模量、基床系数等参数, 为工程设计和施工提供依据。
工作原理
动力触探试验利用锤击或落锤产生的 冲击力,使探头贯入土中。
动力触探试验的原理基于牛顿运动定 律和能量守恒定律,通过测量力和位 移的变化,可以推导出土层的力学性 质。
探头在贯入过程中,将受到土层的反 作用力,通过测量反作用力的大小和 锤击次数,可以得到土层的工程地质 性质参数。
动力触探试验
动力触探试验动力触探试验1、试验目的和适用范围动力触探是利用一定的锤击能量,将一定规格的探头和探杆打(贯)入土中,根据贯入的难易程度即土的阻抗大小判别土层变化,进行力学分析,评价土的工程性质。
通常以贯入土中的一定距离所需锤击数来表征土的阻抗,以此与土的物理力学性质建立经验关系,用于工程实践。
动力触探可分为轻型、重型和特重型。
轻型动力触探可确定一般粘性土地基承载力;重型和特重型动力触探可确定中砂以上的砂类土和碎石类土地基承载力,测定圆砾土、卵石土的变形模量。
动力触探还可以用于查明地层在垂直和水平方向的均匀程度和确定桩基承载力。
2、动力触探所用主要设备1)动力触探设备类型和规格应符合表17.36的规定。
2)动力触探设备主要参数应符合下列要求:(1)轻型动力触探探头外型尺寸应符合图17.14规定。
材料应采用45号碳素钢或采用优于45号碳素钢的钢材。
表面淬火后硬度HRC=45~50.(2)重型:特重型动力触探设备应符合以下要求:①探头:外型尺寸应符合图17.14规定,材质应符合17.14.2、2)款要求。
表17.36动力触探设备类型和规格图17.14轻型动力触探探头外形尺寸图17.15重型、特重型动力触探探头外形尺寸②探杆:每米质量不宜大于7.5kg。
探杆接头外径应与探杆外径相同。
探杆和接头材料应采用耐疲劳高强度的钢材。
③锤座直径应小于锤径1/2,并大于100㎜;导杆长度应满足重锤落距的要求,锤座和导杆总质量为20~25kg。
④重锤应采用圆柱形,高径比1~2。
重锤中心的通孔直径应比导杆外径大3~4㎜。
3、试验要点1)动力触探作业前必须对机具设备进行检查,确认正常后,方可启动。
部件磨损及变形超过下列规定者,应予更换或修理。
(1)探头允许磨损量:直径磨损不得大于2mm,锥尖高度磨损不得大于5mm;(2)每节探杆非直线偏差不得大于0.6%;(3)所有部件连接处丝扣应完好,连接紧固。
2)动力触探机具安装必须稳固,在作业过程中支架不得偏移;动力触探时,应始终保持重锤沿导杆垂直下落,锤击频率应控制在15~30击/min;动力触探的锤座距孔口高度不宜超过1.5cm,探杆应保持竖直。
触探试验
触探试验触探试验是一种常用的原位测试技术。
由于其设备简单、易于操作、使用效率较高,因而应用较为广泛。
在长期的工程实践中,积累了大量的试验数据和丰富的应用经验,测试成果较为可靠。
试验方法包括动力触探(DPT )、标准贯入(SPT )和静力触探(CPT )三类。
其基本方法是, 用动力冲击或静力将一个特制的探头, 按一定的速率贯入土层中,以剪切破坏的方式挤开土层。
根据探头所承受的贯入阻力,划分土层、确定土层的承载力和变形性等指标。
1动力触探试验(Dynamic penetration test )1 概述动力触探试验是利用一定的锤击动能,将一定规格的圆锥探头贯入土体中,根据探头贯入土层的难易程度(贯入击数或贯入阻力的变化),测求土层工程地质性质的一种现场原位测试技术。
适用于一般粘性土、素填土、砂土、碎石土及各类强风化、全风化硬质岩石和软质岩石。
(1) 动力触探试验的类型:根据锤击能量,动力触探试验分为轻型、重型及超重型三种(表1-1)。
表1-1 轻型、重型及超重型动力触探技术规格参数类型 落锤重 (kg ) 落距 (cm ) 形状锥底面积 (cm 2) 贯入记录 量的符号 主要适用岩土轻型 10 50 实心圆锥 12.6 贯入30cm 锤击数 N 10浅部的填土、砂土、粉土、粘性土 重型 63.5 76±2 实心圆锥 43 贯入10cm 锤击数 N 63.5 砂土、中密以下碎石土、极软岩 超重型 120 100 实心圆锥 43 贯入10cm 锤击数 N 120 密实和很密的碎石土、软岩标准贯入63.576±2空心圆筒 9.6贯入30cm 锤击数N 砂土、粉土、一般粘性土(2) 动力触探试验的工程目的:动力触探试验指标主要用于以下工程目的: (a )测定地基土的强度及变形指标; (b )评价场地均匀性;(c )确定地基持力层及承载力; (d )检测地基加固与改良质量。
(3)动力触探试验的技术原理: 动力触探的锤击能量,除消耗于锤与探杆的碰撞、探杆的弹性变形及探杆与孔壁的摩擦外,主要用于克服土层对探头的阻力。
动力触探试验
8 动力触探试验动力触探试验(DynamicPenetrationTest,简称DPT)是以用一定质量的穿心锤和一定的自由落距,将一定规格的圆锥形实心探头贯人土中一定深度并测记贯人过程中锤击数的测试方法。
动力触探具有设备简单、测试方便,精度较好、工效较高、适应性广等优点。
在路基检测中,动力触探试验不仅可以确定基床表层土的承载力,还能测定某一深度基床土的强度,掌握基床土、地基土承载力沿深度和线路纵向变化,特别是轻型动力触探试验可以不影响行车,在路肩上进行,行车密度不高时也可在道中和轨枕头附近进行,因此在提速线路基床强度评估和既有线路基病害检测等方面用途广泛。
本章内容主要包括动力触探试验的设备、试验方法、资料整理与分析,并给出几个应用实例。
8.1 概述动力触探试验是定量确定土的主要工程特征指标的有效测试方法之一。
对难以取样的砂土、粉土、碎石类土以及静力触探难以贯入的含砾土层,动力触探是十分有效的探测手段。
8.1.1 设备组成动力触探的设备由探头、探杆、穿心锤、锤垫座、导向杆、提升架等组成,探头为实心圆锥,图8—1为轻型动力触探仪。
动力触探在国内外应用均很广泛,其种类和规格较多,中国多采用轻、中、重、超重型四种型号的动力触探仪,见表8—1。
轻型动力触探探头外形尺寸见图8—2,重型、特重型动力触探探头外形尺寸见图8—3。
8.1.2 在路基检测中的用途动力触探试验具有反映指标合理,数据直观可靠、易于操作掌握、检测速度快等优点。
轻型、重型、超重型动力触探适用土类范围见表8—2。
轻型动力触探的适用范围,主要是一般黏性土、黏性素填土和粉细砂,连续贯人深度一般为4m左右。
轻型动力触探作为一种原位测试手段,其应用相当普遍,它不仅可以确定基床土表层的承载力,而且还能确定某一深度处土的强度。
第100页动力触探在路基检测中的用途主要有:1.提供地基土随深度变化的物理力学指标,测试并提供基床和地基的承载力参数。
2.检验基床软卧层。
动力触探试验(DPT)
动力触探试验(DPT)
试验目的:
了解园锥动力触探的试验设备及试验步骤; 掌握试验资料的整理及成果的应用.
1、概述
利用一定的锤击动能,将一定规格的圆 锥探头打入土中,根据贯入的阻力大小判别 土的性质(分层、物理力学指标、评价)。 分类:轻型、中型、重型、超重型;
轻型动力触探设备
适用范围:深度小于4.0m的一般粘性土、粘 性素填土、粉、细砂; 可提供浅层地基承载力,检验地基夯实 度,施工验槽。 成果应用: 1)粘性土(见下表)、填土承载力; 2)压缩模量、砂土密实度等。
f k = 24 + 4.5 N10
粘性土
(kPa)广州地区
填土
N10 15
20
25
30
6、超重型动力触探
与重型动力触探类似。
思考: 不同园锥动力触探试验的异同点、 适用范围及其成果应用?
资料成果的应用: 确定地基土的承载力和变形模量。
89规范表:(粘土、粉土)
N28 fak/kPa E0/MPa 2 120 5 3 150 7.5 4 180 10 6 240 14.5 8 290 19 10 350 23.5 12 400 28
冶金部成都勘察公司:
f k = 31N 28 + 60 (kPa )
' 63.5
+ 1.0
适用范围:
16~20m以内的砂类、卵砾类土。
成果应用:
1)对连续贯入,可绘制N63.5—H关系 图,由该图可划分土层界限; 2)由校正后的锤击数,确定地基承载 力和变形模量; 3)确定土体的密实度; 4)确定单桩承载力。 Rk = 24.3 N 63.5 + 365.4 (kN ) 沈阳地区
动力触探试验的概念
动力触探试验的概念动力触探试验是一种用来测定地下土壤和岩石性质的地质工程试验方法。
它通过将推进器驱动的长孔地质钻机的钻杆插入地下,利用钻进力和推进力来推动钻杆,从而达到钻探地层的目的,并利用钻杆将土壤和岩石样品带到地面进行分析和测试。
动力触探试验的基本原理是利用动力推进器将钻杆向下推进,当遇到较硬的地层或障碍物时,推进器会产生较大的推力,以克服地层的阻力。
在推进的过程中,通过记录推进器的推进速度和推进力,可以间接评估地层的物理性质,如密度、强度和可塑性等。
同时,也可根据地层的反应情况来判断地层的性质,如压实度、含水量和分层结构等。
动力触探试验主要包括以下几个步骤:1. 钻孔准备:选择合适的试验点位,使用地质钻机进行钻探准备工作,包括钻孔布设、安装推进器等。
2. 进行试验:静载试验前,首先需要进行预试验,以确定钻孔深度和推进器参数。
然后,通过应用动力触探设备辅助进行试验,将插入钻孔中的钻杆推进到一定深度,同时记录推进速度和推进力数据。
3. 采集样品:在推进过程中,利用取心器或取样器采集地下土壤和岩石样品,并将其带回地面进行分析和检测。
4. 数据处理:将记录到的推进速度和推进力数据进行处理和分析,计算地层特性的指标,如N值(每击钻杆能推进的深度)、地层密度和强度等。
5. 结果解释:根据推进速度和推进力变化的规律,结合实际地质情况,对试验结果进行解释和判断,评估地层的物理性质和工程性质。
动力触探试验的优点在于操作简便、快速高效,适用范围广泛。
它可以在不同类型的地质条件下进行,包括软土、粘土、砂土、岩石等,且不受孔壁的稳定性和岩芯损失的影响。
此外,动力触探试验不需要进行钻孔液的注入和注浆处理,对环境的影响较小,是一种较为经济和环保的试验方法。
然而,动力触探试验的结果受到很多因素的影响,如摩擦阻力、孔壁土质和孔壁状况等。
因此,在进行试验时需要根据实际情况进行修正和校正,提高试验数据的准确性和可靠性。
另外,该方法主要适用于表层土壤的测试,对于深层岩石的测试效果较差,需要结合其他试验方法进行分析和判断。
动力触探试验
动⼒触探试验动⼒触探试验动⼒触探试验1、试验⽬的和适⽤范围动⼒触探是利⽤⼀定的锤击能量,将⼀定规格的探头和探杆打(贯)⼊⼟中,根据贯⼊的难易程度即⼟的阻抗⼤⼩判别⼟层变化,进⾏⼒学分析,评价⼟的⼯程性质。
通常以贯⼊⼟中的⼀定距离所需锤击数来表征⼟的阻抗,以此与⼟的物理⼒学性质建⽴经验关系,⽤于⼯程实践。
动⼒触探可分为轻型、重型和特重型。
轻型动⼒触探可确定⼀般粘性⼟地基承载⼒;重型和特重型动⼒触探可确定中砂以上的砂类⼟和碎⽯类⼟地基承载⼒,测定圆砾⼟、卵⽯⼟的变形模量。
动⼒触探还可以⽤于查明地层在垂直和⽔平⽅向的均匀程度和确定桩基承载⼒。
2、动⼒触探所⽤主要设备1)动⼒触探设备类型和规格应符合表17.36的规定。
2)动⼒触探设备主要参数应符合下列要求:(1)轻型动⼒触探探头外型尺⼨应符合图17.14规定。
材料应采⽤45号碳素钢或采⽤优于45号碳素钢的钢材。
表⾯淬⽕后硬度HRC=45~50.(2)重型:特重型动⼒触探设备应符合以下要求:①探头:外型尺⼨应符合图17.14规定,材质应符合17.14.2、2)款要求。
表17.36动⼒触探设备类型和规格图17.14轻型动⼒触探探头外形尺⼨图17.15重型、特重型动⼒触探探头外形尺⼨②探杆:每⽶质量不宜⼤于7.5kg。
探杆接头外径应与探杆外径相同。
探杆和接头材料应采⽤耐疲劳⾼强度的钢材。
③锤座直径应⼩于锤径1/2,并⼤于100㎜;导杆长度应满⾜重锤落距的要求,锤座和导杆总质量为20~25kg。
④重锤应采⽤圆柱形,⾼径⽐1~2。
重锤中⼼的通孔直径应⽐导杆外径⼤3~4㎜。
3、试验要点1)动⼒触探作业前必须对机具设备进⾏检查,确认正常后,⽅可启动。
部件磨损及变形超过下列规定者,应予更换或修理。
(1)探头允许磨损量:直径磨损不得⼤于2mm,锥尖⾼度磨损不得⼤于5mm;(2)每节探杆⾮直线偏差不得⼤于0.6%;(3)所有部件连接处丝扣应完好,连接紧固。
2)动⼒触探机具安装必须稳固,在作业过程中⽀架不得偏移;动⼒触探时,应始终保持重锤沿导杆垂直下落,锤击频率应控制在15~30击/min;动⼒触探的锤座距孔⼝⾼度不宜超过1.5cm,探杆应保持竖直。
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动力触探试验
集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
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着差异,而在触探指标上有显着反映时,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N
10
3)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/min
2)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N。
一般以5击为一阵击,土较松软时应少于5击.。
63.5
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:
N
63.5
=aN(7-26)
式中N
63.5————
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:
N
63.5=1.1N’
63.5
+1.0(7-27)
式中N
63.5————
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20m
3)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:
N
120
=aN(7-28)
式中N
120———
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:
N
120=F
n
N(7-29)
式中F
n————
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。
N
120=a·F
n
N
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。
重型触探公式
砂土:N63.5=35.96*N+23.8
碎石土:N63.5=40.588*N-5.816。