实用标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验操作规程及试验要点剖析

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标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验 现场操作规程
一、标准贯入试验
1. 先用钻具钻至试验土层标高以上 0.15m 处，清除残土。

清孔时应避免试 验土层受到扰动。

当在地下水位以下的土层进行试验时，应使孔内水位高于地下 水位，以免出现涌砂和坍孔。

必要时应下套管或用泥浆护臂。

2. 贯入应拧紧钻杆接头，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。

孔口宜加导向器，以保证穿心锤中心施力。

注：贯入器放入孔内，测定其深度，要求残土厚度不大于 0.1m。

3. 采用自动落锤法，将贯入器以每分钟 15~30 击打入土中 0.15m 后，开始记 录每打入 0.10m 的锤击数，累计 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。

若遇密实土层，贯入 0.3 吗锤击数超过 50 击时，不应强行打 入，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， 并量测其长度。

将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验之用。

5. 重复以上步骤，进行下一深度的贯入试验，直到所需深度。

二、静力触探试验
1. 平整实验场地，设置反力装置。

将触探主机对准孔位，调平机座（用分度 值为 1mm 的水准尺校准），并紧固在反力装置上。

2. 将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上，打开电源开关，预 热并调试到正常工作状态。

3. 贯入前应试压探头，检查顶柱、锥头、摩擦筒等部件工作是否正常。

当测 孔隙压力时，应使孔压传感器透水面饱和。

正常后将连接探头的探杆插入导向器 内，调整垂直并紧固导向装置，必须保证探头垂直贯入土中。

启动动力设备并调 整到正常工作状态。

4. 采用自动记录仪时，应安装深度转换装置，并检查卷纸机构运转是否正常； 采用电阻应变仪或数字测力仪时，应设置深度标尺。

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5. 将探头按 1.2±0.3m/min 匀速贯入土中 0.5~1.0m 左右（冬季应超过冻结 线），然后稍许提升，使探头传感器处于不受力状态，待探头温度与低温平衡后 （仪器零位基本稳定），将仪器调零或记录初始读数，即可进行正常贯入。

在深 度 6m 内，一般每贯入 1~2m，应提升探头检查温漂并调零；6m 以下每贯入 5~10m 应提升探头检查回零情况，当出现异常时，应检查原因及时处理。

6. 贯入过程中，当采用自动记录时，应根据贯入阻力大小合理选用供桥电压， 并随时核对，校正深度记录误差，作好记录；使用电阻应变仪或数字测力计时， 一般每隔 0.1~0.2m 记录读数 1 次。

7. 当测定孔隙水压力消散时，应在预定的深度或涂层停止贯入，并按适当的 时间间隔或自动测读孔隙水压力消散值，直至基本稳定。

8. 当贯入到预定深度或出现下列情况之一时，应停止贯入。

—触探主机达到额定贯入力；探头阻力达到最大容许压力。

—反力装置失效。

—发现探杆弯曲已经达到不能容许的程度。

9. 试验结束后应及时起拔探杆，并记录仪器的回零情况。

探头拔出后应立即 清洗上油，妥善保管，防止探头被曝晒或受冻。

10. 注意事项  试验点与已有钻孔、触探孔、十字板试验孔等的距离，建议不小于 20 倍的已有孔径。

 试验前应根据试验场地的地质情况，合理选用探头，使其在贯入过程中， 仪器的灵敏度较高而又不致损坏。

 试验点必须避开地下设施（管道、电缆等），以免发生意外。

 由于人为或设备的故障，而使贯入中断 10min 以上，应及时排除。

故障 处理后，重新贯入前应提升探头，测记零读数。

对超深触探孔分两次或多次贯入 时；或在钻孔底部进行触探时，在深度衔接点以下的扰动段，其测试数据应舍弃。

 应注意安全操作和安全用电  当使用液压式、电动丝杆式触探主机时，活塞杆、丝杆的行程不得超过 上、下限位，以免损坏设备。

 采用拧锚机时，应待准备就绪后才可启动。

拧锚过程中如遇障碍，应立
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即停机处理。

三、动力触探试验
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 0.50±0.02m，使其自由下落。

记录每打入土层中 0.30m 时所需的锤击数（最初 0.30m 可以不记），记为 N10。

3) 若需描述土层情况时，可将触探杆拔出，取下探头，换贯入器进行取样。

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 具将孔掏清后再继续贯入 2m。

2. 重型动力触探 1) 试验前将触探架安装平稳，使触探保持垂直进行。

垂直度的最大偏差不 得超过 2%。

触探杆应保持平直，连接牢固。

2) 贯入时，应使穿心锤自由下落，落锤落距为 0.76±0.02m。

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 15~20 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，记为 N63.5。

其方法可在触探杆上 每隔 0.10m 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，然后再换算为没贯入 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 12~15m，超过该深度时， 需考虑触探杆的侧壁摩擦影响。

6) 没贯入 0.10m 所需锤击数连续 3 次超过 50 击时，即停止试验。

如需对土 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 动力触探所及深度以上 1m 处，取出钻具将触探器放入孔内在进行贯入。

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3. 超重型动力触探试验 贯入时穿心锤自由下落，落距为 100±0.02m。

贯入深度一般不宜超过 20m， 超过该深度时，需考虑触探杆侧壁摩阻的影响。

其他步骤可参照重型动力触探试 验第 1~6 步骤进行。

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试验要点
一、标准贯入试验（SPT）（Standard Penetration Test）
1. 进行标准贯入试验之前，应检查试验所需设备组成是否齐全，设备规格是
否符合标准（标准贯入试验设备组成及规格见下表）
标准贯入试验设备规格
锤的质量（kg）
63.5
落锤
落 距（cm）
76
长 度（mm）
>500
对开管
外 径（mm）
51
贯入器
内 径（mm） 长 度（mm）
35 50~76
管靴
刃口角度（o）
18~20
刃口单刃厚度（mm）
2.5
钻杆
直 径（mm） 相对弯曲
42 <1/1000
标准贯入器示意图见下图：
2. 这种测试方法适用于砂土、粉土和一般黏性土，不适用于软塑~流塑软土。

3. 关于标准贯入试验的技术要求： （1）根据欧洲标准，锤击速度不应超过 30 击/min； （2）宜采用回转钻进标准，以尽可能减少对孔底土的扰动。

钻进时应注意：
a. 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，
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不使孔底发生涌砂变松，影响 N 值； b. 下套管不要超过试验标高； c. 要缓慢地下放钻具，避免孔底土的扰动； d. 细心清孔； e. 为防止涌砂或者塌孔，可采用泥浆护壁； （3）需采用自动落锤法，不能采用手拉落锤法。

4. 标贯试验成果分析整理过程中应注意以下几点： （1）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做 杆长修正或其他修正。

（2）由于 N 值离 散性大，故依据单孔标贯资料提供设计参数是不可信的。

在分析整理数据时， 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。

二、静力触探试验(CPT) （Cone Penetration Test） 1. 进行试验之前，应检查试验所需设备组成是否齐全，设备规格是否符合标 准（双桥探头机构如下图所示）： （1）对探杆要逐根检查试接，顺序放置； （2）核对探头标定记录，调零试压； （3）联机调试，检查仪表是否正常；
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型号
Ⅱ-1 Ⅱ-2
探头直径φ （mm） 35.7 43.7
双桥探头的规格
探头截面积 A 摩擦筒表面积 Fs
（cm2)
(cm2)
10
150,200
15
300
锥角α (o) 60 60
2. 对静力触探试验过程应注意以下几点，以确保试验成果真实可靠： （1）以 10cm2 探头为例，锥头直径的 de、侧壁筒直径 ds 的容许误差分别为：
34.8≤de≤36.0mm； De≤de≤de+0.35mm； 锥截面积应为 10.00cm2±(3%~5%)； 侧壁筒直径必须大于锥头直径，否则会显著减小侧壁摩阻力，侧壁摩擦筒侧 面积应为 150cm2±2%； （2）贯入速率要求匀速，贯入速率（1.2±0.3）m/min 是国际通用的标准； （3）探头传感器室内率定误差（重复性误差、非线性误差、归零误差、温 度漂移等）不应超过±1.0%FS。

现场当探头返回地面时应记录归零误差，现场的归零误差不应超过 3%；探 头的绝缘度不应小于 500MΩ 的条件，是 3 个工程大气压下保持 2h； （4）贯入读数间隔一般采用 0.1m，不超过 0.2m，深度记录误差不超过±1%； 当贯入深度超过 30cm 或穿过软土层贯入硬土层后，应有测斜数据；当偏斜度明 显，应矫正土层分层界线； （5）为保证触探孔与垂直线见的偏斜度小，所是用的探杆偏斜度应符合标 准：最初 5 根探杆每米偏斜小于 0.5mm，其余小于 1mm；当使用的贯入深度超 过 50m 或是用 15~20 次，应检查探杆的偏斜度；当贯入厚层软土，再穿入硬层、 碎石土、残积土，每用过一次应作探杆偏斜度检查。

触探孔一般至少距探孔 20 倍孔径或 2m。

静力触探宜在钻孔前进行，以免钻 孔对贯入阻力产生影响。

3. 当对现场静力触探成果准确性产生质疑时，可在原触探孔旁边空地处重新 进行试验，作对比试验，2 个触探孔间距不小于 2m。

三、圆锥动力触探试验（DPT）（Dynamic Penetration Test）
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1. 影响圆锥动力触探的因素主要有人为因素、设备因素、其他主要影响因素 （如土的性质、触探深度、地下水），在考虑这些影响因素时应重点注意下以下 几点：
（1）设备规格定型化。

圆锥动力触探试验的类型分为轻型、重型、超重型三种，各种试验的类型和 规格见下表：
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（2）操作方法标准化。

试验前或试验过程中，应认真检查机具设备。

部件磨损或发生变形超过下表 的规定应及时更换和修复。

在设备安装过程中，部件连接处丝扣应完好，连接牢固。

触探架应安装平稳，在作业过程中触探架不得偏移。

保持触探孔垂直。

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（3）圆锥动力触探试验的适用范围 各种圆锥动力触探试验的适用范围如下表：
轻型圆锥动力触探试验一般用于贯入深度小于 4m 的黏性土、黏性土组成的 素填土和粉土。

可用于施工验槽、地基检验和地基处理效果的检测。

重型圆锥动力触探试验一般适用于砂土、中密以下的碎石土和极软岩。

超重型圆锥动力触探试验一般适用于较密实的碎石土、极软岩和软岩。

2. 其他要点： （1）落锤方式应采用控制落距的自动落锤，保持杆件垂直，探杆的偏斜度 不超过 2%。

锤击时防止偏心及探杆晃动。

（2）试验过程采取以下措施减少侧摩阻力影响： 1) 探杆直径应小于探头直径。

在砂土中探头直径与探杆直径比应大于 1.3，
而在黏土中可小些； 2) 贯入一定深度后旋转探杆（每 1m 转动一圈或半圈），以减少侧摩阻力；
贯入深度超过 10m，每贯入 0.2m 转动一次； 3) 探头的侧摩阻力与土类、土性、杆的外形、刚度、垂直度、触探深度等
均有关，难以用一固定的修正系数处理。

对于一般土层条件，用泥浆护 壁钻进，触探深度小于 15m 时，可不考虑侧壁摩擦的影响。

如果土层较 密，深度较大时，摩擦侧壁有较大影响，应对贯入深度加以限制。

（3）锤击速度一般采用 15~30 击/min；对砂土、碎石土中，锤击速度影响 不大，则可采用 60 击/min。

（4）贯入过程应不间断地连续击入，在黏性土中击入的间歇会使侧莫阻力 增大。

（5）地下水位对击数与土的力学性质的关系没有影响，但对击数与土的物 理性质（砂土孔隙比）的关系有影响，故应记录地下水位埋深。

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3. 动力触探成果分析时应注意以下几点：
（1）根据触探击数、曲线形态进行力学分层时注意超前之后现象，不同土层的超前之后量是不同的。

上为硬土层下位软土层，超前约为0.5~0.7m，滞后约为0.2m；上为软土层下位硬土层，超前约为0.1~0.2m，滞后约为0.3~0.5m。

（2）在整理触探资料时，应剔除异常值，在计算土层的触探指标平均值时，超前之后范围内的值不反映真实土性；临界深度以内的锤击数偏小，不反映真实土性，故不应参加统计。

动力触探本来是连续贯入的，但也有配合钻探，间断贯入的做法，间断贯入时临界深度以内的锤击数同样不反映真实土性，不应参加统计。

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