动力触探试验方法
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对超重型动力触探的实测击数 N120，直接按（3-15）式及表 3-3进行杆长击数校正。
N120=N120
者使用的探杆直径不同。
（3-16）
使用时不但应注意两者在计算结果上的差异，还应注意两
19
3．绘制动力触探击数沿深度分布曲线
以杆长校正后的击数为横坐标，以贯入深度为纵坐标绘制 曲线图。因为采集的数据表示每贯入某一深度的锤击数，故曲
会在探杆和土体中产生应力波，如果略去土体震动的影响，那
么动力触探的锤击贯入过程可用一维波动方程来描述。 动力触探基本原理也可以用能量平衡法来分析。 更详细的介绍请见相关手册。
16
3.3 试验成果的整理分析
1．检查核对现场记录
在每个动探孔完成后，应在现场及时核对所记录的击数、 尺寸是否有错漏，项目是否齐全；核对完毕后，在记录表上签 上记录者的名字和测试日期。
（N63.5），按下式进行校正：
N63.5=N63.5 （3-13）
18
超重型动力触探的实测击数（N120），应先按公式（3-14）
换算成相当于重型的实测击数（N63.5），然后再按公式（3-13）
进行杆长击数校正。 N63.5=3N120-0.5 （3-14）
2）中国西南建筑勘察院对杆长击数的校正
岩土工程测试与监测
第 3章 圆锥动力触探和标准贯入试验
1
第 3章
3.1 试验设备和方法 3.2 基本测试原理 3.3 试验成果的整理分析 3.4 试验成果的应用 3.5 小 结
内
容
2
3.1 试验设备和方法
一、试验设备 动力触探使用的设备如图3-1，包括动力设备和贯入系统两大
部分。动力设备的作用是提供动力源，为便于野外施工，多采用
柴油发动机；对于轻型动力触探也有采用人力提升方式的。贯入 部分是动力触探的核心，由穿心锤、探杆和探头组成。
3
图3-1 现场动力触探试验
4
现场动力触探试验
5
根据所用穿心锤的质量将动力触探试验分为轻型、中型、重
型和超重型等种类。动力触探类型及相应的探头和探杆规格见表
3-1。
6
图3-2 轻型动力触探仪（单位：mm）
13
2．注意事项：
（1）须保持孔内水位高出地下水位一定高度，以免塌孔，保 持孔底土处于平衡状态，不使孔底发生涌砂变松，影响N值；
（2）下套管不要超过试验标高；
（3）须缓慢地下放钻具，避免孔底土的扰动； （4）细心清除孔底浮土，孔底浮土应尽量少，其厚度不得大 于10cm； （5）如钻进中需取样，则不应在锤击法取样后立刻做标贯， 而应在继续钻进一定深度（可根据土层软硬程度而定）后再做标 贯，以免人为增大N值； （6）钻孔直径不宜过大，以免加大锤击时探杆的晃动；钻孔 直径过大时，可减少 N 至 50% ，建议钻孔直径上限为 100mm ，以 免影响N值。
6 ．动力触探的一般测试过程如何？怎样绘制动探的击数 ~ 深度 关系曲线？
7．为什么说动力触探是比较粗略的原位测试手段？ 8 ．怎样根据击数 ~ 深度关系曲线进行土层划分？土层划分后如 何用平均法求各土层的测试参数？ 27
根据教学计划，下一讲课安排自学： 学习内容：旁压试验 学习要求：1. 了解旁压试验的设备； 2. 了解试验方法和测试原理； 3. 了解资料整理分析的基本方法； 4. 了解试验成果的工程应用。
28
2．实测击数校正 （1）轻型动力触探 1）轻型动力触探不考虑杆长修正，根据每贯入30cm的实测 击数绘制N10~h曲线图。 2）根据每贯入30cm的锤击数对地基土进行力学分层，然后 计算每层实测击数的算术平均值。 （2）中型动力触探
贯入时，应记录一阵击的贯入量及相应锤击数（一般粘性
17
土， 20~30cm 为一阵击；软土， 3~5 击为一阵击），并按（ 3-11 ）
14
标贯和圆锥动力触探测试方法的不同点，主要是不能连续贯 入，每贯入0.45m必须中断一次，然后换上钻头进行回转钻进至下 一试验深度，重新开始试验。另外，标贯试验不宜在含有碎石的 土层中进行，只宜用于粘性土、粉土和砂土中，以免损坏标贯器
的管靴刃口。
15
3.2 基本测试原理
动力触探是将重锤打击在一根细长杆件（探杆）上，锤击
中国地质大学（武汉）对粘性土也有类似经验公式：
（3-19）
动力触探试验对桩基的设计和施工也具有指导意义。实践证
明，动力触探不易打入时，桩也不易打入。这对确定桩基持力层 及沉桩的可行性具有重要意义。用标准贯入击数预估打入桩的极 限承载力在国内外都是比较常用的方法。
23
4．按动力触探和标准贯入击数确定粗粒土的密实度 动力触探主要用于粗粒土，用动力触探和标准贯入测定粗粒土 的状态有其独特的优势。标准贯入可用于砂土，动力触探可用于砂 土和碎石土。
线图一般绘制成沿深度方向的直方图。
4．标贯测试成果整理 （1）求锤击数N：如土层不太硬，并能较容易地贯穿0.30m 的试验段，则取贯入0.30m的锤击数 N。如土层很硬，不宜强行 打入时，可用下式换算相应于贯入0.30m的锤击数N。
0.3n N S （2）绘制N~h关系曲线
（3-17）
20
动力触探Baidu Nhomakorabea验的典型N-h曲线
图3-3 偏心轮缩径式脱钩装置
7
国际上使用的探
头规格较多，而我国 的常用探头直径约5种， 锥角基本上只有 60 一 种。图 3-4 是重型和超 重型探头的结构图。 标准贯入使用的 仪器除贯入器外与重 型动力触探的仪器相 同。我国使用的贯入 器如图3-5。
图3-4
8
图3-5 标准贯入器探头（单位：mm）
9
二、试验方法 （一）轻型、重型、超重型动力触探的测试程序和要求 1．轻型动力触探 （1）先用轻便钻具钻至试验土层标高以上 0.3m处，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（ 0.500.02） m，使其自由下落。 记录每打入土层中0.30m时所需的锤击数。
（3）若需描述土层情况时，可将触探杆拨出，取下探头，换 钻头进行取样。 （4）如遇密实坚硬土层，当贯入0.30m所需锤击数超过100击 或贯入0.15m超过50击时，即可停止试验。如需对下卧土层进行试 验时，可用钻具穿透坚实土层后再贯入。 （5）本试验一般用于贯入深度小于 4m的土层。必要时，也可 在贯入4m后，用钻具将孔掏清，再继续贯入2m。 10
成都地区根据动力触探击数确定碎石土密实度的规定如表3-4。
24
利用动力触探和标准贯入的测试成果还可以判断砂土液化 可能性、确定粘性土的粘聚力 c及内摩擦角 、确定地基土的变 形模量、检验碎石桩的施工质量等等。 总之，动探和标贯的优点很多，应用广泛。对难以取原状
土样的无粘性土和用静探难以贯入的卵砾石层，动探是十分有
21
3.4 试验成果的应用
动力触 探在 勘察和工程 检测
中应用甚广 ，其
主要功能有 以下 几方面： 1．划分土层
22
2．确定地基土的承载力 中国建筑西南勘察院采用120kg重锤和直径60mm探杆的超重 型动探，并与载荷试验的比例界限值 pl进行统计，对比资料 52组， 得如下公式： f k=80N120 fk=32.3N63.5+89 3．求单桩容许承载力 （3N12010） （2N63.516） （3-18）
2．重型动力触探 （ 1 ）试验前将触探架安装平稳，探杆与竖直线的最大偏差不 得超过2%。触探杆的连接应保持平直和牢固。 （ 2 ）贯入时，应使穿心锤自由落下，落锤高度为（ 0.760.02 ） m。地面上的触探杆的高度不宜过高，以免倾斜与摆动太大。 （3）锤击速率宜为每分钟 15-30击。打入过程应尽可能连续， 所有超过5min的间断都应在记录中予以注明。 （4）及时记录每贯入0.10m所需的锤击数。其方法可在触探杆 上每0.1m划出标记，然后直接（或用仪器）记录锤击数；也可以记 录每一阵击的贯入度，然后再换算为每贯入0.1m所需的锤击数。最 初贯入的lm内可不记读数。
式换算为每贯入 10cm的实测击数，再按（ 3-12 ）式进行杆长击
数校正。
N 28
n 10 S
（3-11） （3-12）
N28=N28
可查表3-2。
（3）重型、超重型动力触探 1 ）《铁路工程地质原位测试规程》（ TB 10041-2003）规 定，实测击数应按杆长校正。重型动力触探的实测击数
（5）对于一般砂、圆砾和卵石，触探深度不宜超过 12~15m； 超过该深度时，需考虑触探杆的侧壁摩阻影响。
11
（ 6 ）每贯入 0.1m 所需锤击数连续三次超过 50 击时，即停止试 验。如需对下部土层继续进行试验时，可改用超重型动力触探。 （ 7 ）本试验也可在钻孔中分段进行，一般可先进行贯入，然 后进行钻探，直至动力触探所测深度以上1m处，取出钻具将触探器 放入孔内再进行贯入。 3．超重型动力触探 （ 1 ）贯入时穿心锤自由下落，落距为（ 1.000.02 ） m 。贯入 深度一般不宜超过 20m，超过此深度限值时，需考虑触探杆侧壁摩 阻的影响。 （2）其他步骤可参照重型动力触探进行。
12
（二）标准贯入试验 1．试验方法 （1）先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处，清除残土。 （2）将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，注意保持贯入器、 钻杆、导向杆联接后的垂直度。测定贯入器所在深度，要求残土 厚度不大于0.1m。 （ 3 ）将贯入器以每分钟击打 15~30 次的频率，先打入土中 0.15m，不计锤击数；然后开始记录每打入0.10m及累计0.30m的锤 击数N，并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层，锤击数超过 50击时，不应强行打入，并记录50击的贯入深度。 （4）旋转钻杆，然后提出贯入器，取贯入器中的土样进行鉴 别、描述记录，并测量其长度。将需要保存的土样仔细包装、编 号，以备试验之用。 （ 5 ）重复 1~4 步骤，进行下一深度的标贯测试，直至所需深 度。一般每隔1m进行一次标贯试验。
（4）理论研究滞后
（5）标准贯入施工方式对结果的影响 总体而言，动力触探试验适应面较广，在工程中是十分有
效的勘测和检验手段。但是影响测试成果精度的因素很多，所
测成果的离散性大。因此，它是一种较粗糙的原位测试方法。
26
复习思考题
1．理解动力触探试验的工作机理。 2．何为有效锤击能量？ 3．动力触探有那几种类型？各适用于什么样的土层？标贯适用 于什么样的地层条件？ 4．用动力触探和标准贯入为何能估计地基土的物理力学参数和 地基承载力？ 5．动力触探和标准贯入存在超前和滞后效应吗？为何会产生此 种效应？
效的勘测和检验手段。但是，影响其测试成果精度的因素很多， 所测成果的离散性大。因此，它是一种较粗糙的原位测试方法。
在实际应用时，应与其他测试方法配合；在整理和应用测试资
料时，运用数理统计方法，效果会好一些。
25
3.5 小
1．优点
简易快速、适应性广 2．问题
结
（1）有效捶击能量
（2）设备规格类型多，标准不统一 （3）杆长修正问题
N120=N120
者使用的探杆直径不同。
（3-16）
使用时不但应注意两者在计算结果上的差异，还应注意两
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3．绘制动力触探击数沿深度分布曲线
以杆长校正后的击数为横坐标，以贯入深度为纵坐标绘制 曲线图。因为采集的数据表示每贯入某一深度的锤击数，故曲
会在探杆和土体中产生应力波，如果略去土体震动的影响，那
么动力触探的锤击贯入过程可用一维波动方程来描述。 动力触探基本原理也可以用能量平衡法来分析。 更详细的介绍请见相关手册。
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3.3 试验成果的整理分析
1．检查核对现场记录
在每个动探孔完成后，应在现场及时核对所记录的击数、 尺寸是否有错漏，项目是否齐全；核对完毕后，在记录表上签 上记录者的名字和测试日期。
（N63.5），按下式进行校正：
N63.5=N63.5 （3-13）
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超重型动力触探的实测击数（N120），应先按公式（3-14）
换算成相当于重型的实测击数（N63.5），然后再按公式（3-13）
进行杆长击数校正。 N63.5=3N120-0.5 （3-14）
2）中国西南建筑勘察院对杆长击数的校正
岩土工程测试与监测
第 3章 圆锥动力触探和标准贯入试验
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第 3章
3.1 试验设备和方法 3.2 基本测试原理 3.3 试验成果的整理分析 3.4 试验成果的应用 3.5 小 结
内
容
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3.1 试验设备和方法
一、试验设备 动力触探使用的设备如图3-1，包括动力设备和贯入系统两大
部分。动力设备的作用是提供动力源，为便于野外施工，多采用
柴油发动机；对于轻型动力触探也有采用人力提升方式的。贯入 部分是动力触探的核心，由穿心锤、探杆和探头组成。
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图3-1 现场动力触探试验
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现场动力触探试验
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根据所用穿心锤的质量将动力触探试验分为轻型、中型、重
型和超重型等种类。动力触探类型及相应的探头和探杆规格见表
3-1。
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图3-2 轻型动力触探仪（单位：mm）
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2．注意事项：
（1）须保持孔内水位高出地下水位一定高度，以免塌孔，保 持孔底土处于平衡状态，不使孔底发生涌砂变松，影响N值；
（2）下套管不要超过试验标高；
（3）须缓慢地下放钻具，避免孔底土的扰动； （4）细心清除孔底浮土，孔底浮土应尽量少，其厚度不得大 于10cm； （5）如钻进中需取样，则不应在锤击法取样后立刻做标贯， 而应在继续钻进一定深度（可根据土层软硬程度而定）后再做标 贯，以免人为增大N值； （6）钻孔直径不宜过大，以免加大锤击时探杆的晃动；钻孔 直径过大时，可减少 N 至 50% ，建议钻孔直径上限为 100mm ，以 免影响N值。
6 ．动力触探的一般测试过程如何？怎样绘制动探的击数 ~ 深度 关系曲线？
7．为什么说动力触探是比较粗略的原位测试手段？ 8 ．怎样根据击数 ~ 深度关系曲线进行土层划分？土层划分后如 何用平均法求各土层的测试参数？ 27
根据教学计划，下一讲课安排自学： 学习内容：旁压试验 学习要求：1. 了解旁压试验的设备； 2. 了解试验方法和测试原理； 3. 了解资料整理分析的基本方法； 4. 了解试验成果的工程应用。
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2．实测击数校正 （1）轻型动力触探 1）轻型动力触探不考虑杆长修正，根据每贯入30cm的实测 击数绘制N10~h曲线图。 2）根据每贯入30cm的锤击数对地基土进行力学分层，然后 计算每层实测击数的算术平均值。 （2）中型动力触探
贯入时，应记录一阵击的贯入量及相应锤击数（一般粘性
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土， 20~30cm 为一阵击；软土， 3~5 击为一阵击），并按（ 3-11 ）
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标贯和圆锥动力触探测试方法的不同点，主要是不能连续贯 入，每贯入0.45m必须中断一次，然后换上钻头进行回转钻进至下 一试验深度，重新开始试验。另外，标贯试验不宜在含有碎石的 土层中进行，只宜用于粘性土、粉土和砂土中，以免损坏标贯器
的管靴刃口。
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3.2 基本测试原理
动力触探是将重锤打击在一根细长杆件（探杆）上，锤击
中国地质大学（武汉）对粘性土也有类似经验公式：
（3-19）
动力触探试验对桩基的设计和施工也具有指导意义。实践证
明，动力触探不易打入时，桩也不易打入。这对确定桩基持力层 及沉桩的可行性具有重要意义。用标准贯入击数预估打入桩的极 限承载力在国内外都是比较常用的方法。
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4．按动力触探和标准贯入击数确定粗粒土的密实度 动力触探主要用于粗粒土，用动力触探和标准贯入测定粗粒土 的状态有其独特的优势。标准贯入可用于砂土，动力触探可用于砂 土和碎石土。
线图一般绘制成沿深度方向的直方图。
4．标贯测试成果整理 （1）求锤击数N：如土层不太硬，并能较容易地贯穿0.30m 的试验段，则取贯入0.30m的锤击数 N。如土层很硬，不宜强行 打入时，可用下式换算相应于贯入0.30m的锤击数N。
0.3n N S （2）绘制N~h关系曲线
（3-17）
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动力触探Baidu Nhomakorabea验的典型N-h曲线
图3-3 偏心轮缩径式脱钩装置
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国际上使用的探
头规格较多，而我国 的常用探头直径约5种， 锥角基本上只有 60 一 种。图 3-4 是重型和超 重型探头的结构图。 标准贯入使用的 仪器除贯入器外与重 型动力触探的仪器相 同。我国使用的贯入 器如图3-5。
图3-4
8
图3-5 标准贯入器探头（单位：mm）
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二、试验方法 （一）轻型、重型、超重型动力触探的测试程序和要求 1．轻型动力触探 （1）先用轻便钻具钻至试验土层标高以上 0.3m处，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（ 0.500.02） m，使其自由下落。 记录每打入土层中0.30m时所需的锤击数。
（3）若需描述土层情况时，可将触探杆拨出，取下探头，换 钻头进行取样。 （4）如遇密实坚硬土层，当贯入0.30m所需锤击数超过100击 或贯入0.15m超过50击时，即可停止试验。如需对下卧土层进行试 验时，可用钻具穿透坚实土层后再贯入。 （5）本试验一般用于贯入深度小于 4m的土层。必要时，也可 在贯入4m后，用钻具将孔掏清，再继续贯入2m。 10
成都地区根据动力触探击数确定碎石土密实度的规定如表3-4。
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利用动力触探和标准贯入的测试成果还可以判断砂土液化 可能性、确定粘性土的粘聚力 c及内摩擦角 、确定地基土的变 形模量、检验碎石桩的施工质量等等。 总之，动探和标贯的优点很多，应用广泛。对难以取原状
土样的无粘性土和用静探难以贯入的卵砾石层，动探是十分有
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3.4 试验成果的应用
动力触 探在 勘察和工程 检测
中应用甚广 ，其
主要功能有 以下 几方面： 1．划分土层
22
2．确定地基土的承载力 中国建筑西南勘察院采用120kg重锤和直径60mm探杆的超重 型动探，并与载荷试验的比例界限值 pl进行统计，对比资料 52组， 得如下公式： f k=80N120 fk=32.3N63.5+89 3．求单桩容许承载力 （3N12010） （2N63.516） （3-18）
2．重型动力触探 （ 1 ）试验前将触探架安装平稳，探杆与竖直线的最大偏差不 得超过2%。触探杆的连接应保持平直和牢固。 （ 2 ）贯入时，应使穿心锤自由落下，落锤高度为（ 0.760.02 ） m。地面上的触探杆的高度不宜过高，以免倾斜与摆动太大。 （3）锤击速率宜为每分钟 15-30击。打入过程应尽可能连续， 所有超过5min的间断都应在记录中予以注明。 （4）及时记录每贯入0.10m所需的锤击数。其方法可在触探杆 上每0.1m划出标记，然后直接（或用仪器）记录锤击数；也可以记 录每一阵击的贯入度，然后再换算为每贯入0.1m所需的锤击数。最 初贯入的lm内可不记读数。
式换算为每贯入 10cm的实测击数，再按（ 3-12 ）式进行杆长击
数校正。
N 28
n 10 S
（3-11） （3-12）
N28=N28
可查表3-2。
（3）重型、超重型动力触探 1 ）《铁路工程地质原位测试规程》（ TB 10041-2003）规 定，实测击数应按杆长校正。重型动力触探的实测击数
（5）对于一般砂、圆砾和卵石，触探深度不宜超过 12~15m； 超过该深度时，需考虑触探杆的侧壁摩阻影响。
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（ 6 ）每贯入 0.1m 所需锤击数连续三次超过 50 击时，即停止试 验。如需对下部土层继续进行试验时，可改用超重型动力触探。 （ 7 ）本试验也可在钻孔中分段进行，一般可先进行贯入，然 后进行钻探，直至动力触探所测深度以上1m处，取出钻具将触探器 放入孔内再进行贯入。 3．超重型动力触探 （ 1 ）贯入时穿心锤自由下落，落距为（ 1.000.02 ） m 。贯入 深度一般不宜超过 20m，超过此深度限值时，需考虑触探杆侧壁摩 阻的影响。 （2）其他步骤可参照重型动力触探进行。
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（二）标准贯入试验 1．试验方法 （1）先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处，清除残土。 （2）将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，注意保持贯入器、 钻杆、导向杆联接后的垂直度。测定贯入器所在深度，要求残土 厚度不大于0.1m。 （ 3 ）将贯入器以每分钟击打 15~30 次的频率，先打入土中 0.15m，不计锤击数；然后开始记录每打入0.10m及累计0.30m的锤 击数N，并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层，锤击数超过 50击时，不应强行打入，并记录50击的贯入深度。 （4）旋转钻杆，然后提出贯入器，取贯入器中的土样进行鉴 别、描述记录，并测量其长度。将需要保存的土样仔细包装、编 号，以备试验之用。 （ 5 ）重复 1~4 步骤，进行下一深度的标贯测试，直至所需深 度。一般每隔1m进行一次标贯试验。
（4）理论研究滞后
（5）标准贯入施工方式对结果的影响 总体而言，动力触探试验适应面较广，在工程中是十分有
效的勘测和检验手段。但是影响测试成果精度的因素很多，所
测成果的离散性大。因此，它是一种较粗糙的原位测试方法。
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复习思考题
1．理解动力触探试验的工作机理。 2．何为有效锤击能量？ 3．动力触探有那几种类型？各适用于什么样的土层？标贯适用 于什么样的地层条件？ 4．用动力触探和标准贯入为何能估计地基土的物理力学参数和 地基承载力？ 5．动力触探和标准贯入存在超前和滞后效应吗？为何会产生此 种效应？
效的勘测和检验手段。但是，影响其测试成果精度的因素很多， 所测成果的离散性大。因此，它是一种较粗糙的原位测试方法。
在实际应用时，应与其他测试方法配合；在整理和应用测试资
料时，运用数理统计方法，效果会好一些。
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3.5 小
1．优点
简易快速、适应性广 2．问题
结
（1）有效捶击能量
（2）设备规格类型多，标准不统一 （3）杆长修正问题