标准贯入试验(图文)

标准贯入试验仅适用于砂土、粉土和一般黏性 土，不适用于软塑~流塑软土。
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§8.1标准贯入试验概念
8.1.1标准贯入试验概念
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§8.2标准贯入试验设备
8.2.1《勘规》要求 《岩土工程勘察规范》(GB-50021-2001)第10.5.2
条：标准贯入试验的设备应符合表10.5.2的规定。
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§8.2标准贯入试验设备
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.6判别砂土、粉土的液化 在地面下20m深度范围内，液化判别标准贯入锤
击数临界值可按下式计Fra Baidu bibliotek：
N c rN 0l0 n .6 d s 1 .5 0 .1 d w 3 /c
式中 Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值； N0——液化判别标准贯入锤击数基准值，可按表
标准贯入试验
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§8.1标准贯入试验概念
8.1.1标准贯入试验概念 将动力触探中的探头换成标准贯入器，然后按
照标准锤重、标准落距(相当于施加了标准动能)，按 照标准施工流程(每击入土30cm)，则动力触探试验就 成为标准贯入试验(SPT)(standard penetration test)。
标准贯入试验是用质量为63.5kg的穿心锤，以 76cm的落距，将标准规格的贯入器，自钻孔底部预 打15cm，记录再打入30cm的锤击数，判定土的力学 特性。
液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下 20m范围内土的液化；但对本规范第4.2.1条规定可不 进行天然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑， 可只判别地面下15m范围内土的液化。
当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于或 等于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化 土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。
条：标准贯入试验的试验技术要求应符合下列规定： 1.标准贯入试验孔采用回转钻进，并保持孔内水
位略高于地下水位。当孔壁不稳定时，可用泥浆护壁， 钻至试验标高以上15cm处，清除孔底残土后再进行试 验；
2.采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击，并减小 导向杆与锤间的摩阻力，避免锤击时的偏心和侧向晃 动，保持贯入器、探杆、导向杆连接后的垂直度，锤 击速率应小于30击/min；
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.5选择桩端持力层 根据国内外实践，对于打入式预制桩，常选择
N=30~50的土层作为桩端持力层。 选择持力层时，必须结合当地地区建筑经验。
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.6判别砂土、粉土的液化 《建筑抗震设计规范》(GB-50011-2011)第4.3.4条： 当饱和砂土、粉土的初步判别认为需进一步进行
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。
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.2试验方法 二.注意事项
钻孔时应注意下列各条： 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；
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§8.2标准贯入试验设备
8.2.2标准贯入试验设备
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§8.2标准贯入试验设备
8.2.2标准贯入试验设备
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§8.2标准贯入试验设备
8.2.2标准贯入试验设备
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§8.2标准贯入试验设备
8.2.2标准贯入试验设备
穿心锤
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求 《岩土工程勘察规范》(GB-50021-2001)第10.5.3
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.2试验方法
3.贯入时，穿心锤落距为0.76m，应采用自动落 锤装置，使穿心锤自由下落。
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 的锤击数，累计打入0.30m的锤击数为标准贯入击数N， 并记录贯入深度与试验情况。
1.国外对N值的传统修正包括：饱和粉细砂的修 正、地下水位的修正、土的上覆压力修正等。
国内长期以来并不考虑这些修正，而着重考虑杆 长修正。
杆长修正是依据牛顿碰撞理论，杆件系统质量不 得超过锤重二倍，且限制标贯使用深度小于21m。
但实际使用深度已远超过21m，最大深度已达 100m以上。通过实测杆件的锤击应力波，发现锤击 传输给杆件的能量变化远大于杆长变化时能量的衰减， 故建议不作杆长修正的N值是基本的数值。
4.3.4采用；
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.6判别砂土、粉土的液化 式中 ds——饱和土标准贯入点深度(m)；
8.4.2整理资料 二.绘制N~h关系曲线
按照每贯入10cm的击数绘制标贯N-h曲线。
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.1确定砂土密度
《建筑地基基础设计规范》(GB-50007-2011)第 4.1.8条：砂土的密实度，可按表4.1.8分为松散、稍密、
中密、密实。
表4.1.8砂土的密实度
标准贯入试验锤击数N
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§8.4标准贯入试验资料整理
8.4.2整理资料 一.标贯击数修正
按照《勘规》中第10.5.5条，对于标贯试验成果 的作长度修正。
当探杆长度大于3m时，标贯击数应做修正： N=αN’
式中 N——标准贯入试验锤击数，单位为击； α——触探杆长度修正系数，见下表； N’——实测贯入30cm锤击数。
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§8.5标准贯入试验资料应用
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.2试验方法 一.试验方法
1.先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处，以 避免下层土扰动，然后清除孔底虚土。为防止孔中流 砂或塌孔，常采用泥浆护壁或下套管。
钻进方式宜采用回转钻进。 2.贯入前，检查探杆与贯入器接头，不得松脱， 然后将标准贯入器放入孔内。为避免冲击孔底，注意 保持贯入器、钻杆、导向杆联接后的垂直度，以保证 穿心锤中心施力，贯入器垂直打入。 测定贯入器所在深度，要求残土厚度不大于0.1m。
S
式中 △S——50击时的贯入度(cm)。
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求
《勘规》第10.5.3条，关于标准贯入试验的技术 要求，作如下说明：
1.根据欧洲标准，锤击速度不应超过30击/min； 2.宜采用回转钻进方法，以尽可能减少对孔底土 的扰动。钻进时注意： 1)保持孔内水位高出地下水位一定高度，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)要缓慢地下放钻具，避免孔底土的扰动； 4)细心清孔； 5)为防止涌砂或塌孔，可采用泥浆护壁；
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求 4.通过标贯实测，发现真正传输给杆件系统的
锤击能量有很大差异，它受机具设备、钻杆接头的 松紧、落锤方式、导向杆的摩擦、操作水平及其他 偶然因素等支配；美国ASTM-D4633—86制定了实测 锤击的力—时间曲线，用应力波能量法分析，即计 算第一压缩波应力波曲线积分可得传输杆件的能量； 通过现场实测锤击应力波能量，可以对不同锤击能 量的N值进行合理的修正。
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求
3.贯入器打入土中15cm后，开始记录每打入
10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数为标准贯入
试验锤击数N。当锤击数已达50击，而贯入深度未达
30cm时，可记录50击的实际贯入深度，按下式换算
成相当于30cm的标准贯入试验锤击数N，并终止试
验。
N 30 50
第10.5.5条：标准贯入试验锤击数N值，可对砂土、 粉土、黏性土的物理状态，土的强度、变形参数、地 基承载力、单桩承载力，砂土和粉土的液化，成桩的 可能性等作出评价。应用N值时是否修正和如何修正， 应根据建立统计关系时的具体情况确定。
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§8.4标准贯入试验资料整理
8.4.1《勘规》要求
《勘规》中第10.5.5条，关于标贯试验成果的修 正问题的分析整理，作如下说明：
8.2.2标准贯入试验设备 标准贯入试验使用的仪器除贯入器外与重型动力
触探的仪器相同，主要由标准贯入器、触探杆和穿心 锤等组成。下图为标准贯入器示意图。
标准贯入器示意图
1-贯入器靴；2-由两个半圆管合成的贯入器器身； 3-出水孔ф15；4-贯. 入器头；5-触探杆
§8.2标准贯入试验设备
8.2.2标准贯入试验设备
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.2试验方法 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。
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.2试验方法 三.标贯特点
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必须提钻一次，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。
Nk=rsNm
r s 1 1 . 7/0 N 4 . 4 6/N 7 2 8
式中 Nk——标准贯入试验锤击数标准值； Nm——标准贯入试验锤击数平均值； rs——统计修正系数(可经统计拟合得到)； δ——变异系数； N——试验次数。
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.4确定粘性土、粉土和砂土承载力
若遇密实土层，锤击数超过50击，而贯入深度未 达30cm时，不应强行打入。可记录50击的实际贯入深 度，按前面公式换算成相当于30cm的标准贯入试验锤 击数N，并终止试验。
50 N 30
S
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.2试验方法 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。
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§8.4标准贯入试验资料整理
8.4.1《勘规》要求 2.由于N值离散性大，故在利用N值解决工程问
题时，应持慎重态度，依据单孔标贯资料提供设计参 数是不可信的；在分析整理时，与动力触探相同，应 剔除个别异常的N值；
3.依据N值提供定量的设计参数时，应有当地的 经验，否则只能提供定性的参数，供初步评定用。
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求 3.由于手拉绳牵引贯入试验时，绳索与滑轮的摩
擦阻力及运转中绳索所引起的张力，消耗了一部分能 量，减少了落锤的冲击能，使锤击数增加；而自动落 锤完全克服了上述缺点，能比较真实地反映土的性状。 据有关单位的试验，N值自动落锤为手拉落锤的0.8倍， 为SR-30型钻机直接吊打时的0.6倍；据此，本规范规 定采用自动落锤法；
8.5.2确定粘性土、砂土的抗剪强度和变形参数
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.3估算波速值 用标准贯入试验锤击数可估算土层的剪切波速值，
一些地方性经验公式见下表。
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.4确定粘性土、粉土和砂土承载力 用标准贯入试验确定粘性土、粉土和砂土的承载
力，可参考下面表3-28和3-29，表中的锤击数N是按 下式经杆长修正后的锤击数Nk。
密实度
N≤10
松散
10<N≤15
稍密
15<N≤30
中密
N>30
密实
注：当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据 当地经验确定。
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§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.2确定粘性土、砂土的抗剪强度和变形参数 用标准贯入试验锤击数确定粘性土、砂土抗剪强
度和变形参数，见下表。
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§8.5标准贯入试验资料应用
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§8.4标准贯入试验资料整理
8.4.1《勘规》要求 考虑到过去建立的N值与土性参数、承载力的经
验关系，所用N值均经杆长修正；而抗震规范评定砂 土液化时，N值又不作修正。
故在实际应用N值时，应按具体岩土工程问题， 参照有关规范考虑是否作杆长修正或其他修正。
勘察报告应提供不作杆长修正的N值，应用时再 根据情况考虑修正或不修正，用何种方法修正。
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§8.4标准贯入试验资料整理
8.4.1《勘规》要求
《岩土工程勘察规范》(GB-50021-2001)第10.5.4 条和10.5.5条：
第10.5.4条：标准贯入试验成果N可直接标在工程 地质剖面图上，也可绘制单孔标准贯入击数N与深度 关系曲线或直方图。统计分层标贯击数平均值时，应 剔除异常值。