浅谈标贯试验中换算标准锤击数公式

浅谈标贯试验中换算标准锤击数公式

摘要：在延吉市风化软岩中进行标准贯入试验，30cm实测数据和贯入锤击数已达50击，而贯入深度未达30 cm时，计入50击的实际贯入深度，按式

N=30×换算成的30cm标准贯入试验锤击数之间有很大的误差。有待进一步完善换算公式。

关键词：标准贯入试验风化软岩30cm实测标贯锤击数换算标贯锤击数

一、前言

众所周知，标准贯入试验是一种勘探与原位测试合二为一的地基勘察方法，这种方法可简单快捷地判定或评价砂土、粉土、粘性土的物理状态，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。故在我国和世界大多数国家都得到广泛应用。在《岩土工程勘察规范》GB50021-2001和《工程地质手册》第四版中提出标准贯入试验仅适用于砂土、粉土和一般粘性土。对于碎石土、残积土和裂隙性硬粘土以及软岩，国外一些国家用实心圆锥头（锥角60°）替换贯入器下端的管鞋在应用，但由于我国国内尚无这方面的具体完善经验，目前尚无统一标准内容。吉林省在风化软岩中进行大量了标准贯入试验，并积累了大量的经验，在吉林省地方标准《岩土工程勘察技术暂行规定》DB22/T367-2004中，根据标准贯入试验锤击数，对风化软岩进行风化程度的划分。在目前实际勘查工作中广泛应用。

二、标准贯入试验

标准贯入试验设备主要由标准贯入器、触探杆和穿心锤三部分组成。触探杆一般用直径为42毫米的钻杆，穿心锤重63.5公斤。标准贯入试验多与钻探相配合使用，操作要点是：钻具钻至试验土层标高以上约15厘米处，以避下层土受扰动；贯入时，穿心锤落距为76厘米，使其自由下落，将贯入器直打入土层中15厘米。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。若地层比较密实，贯入锤击数已达50击，而贯入深度未达30 cm时，可计入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×式中∆S—50击时的贯入度（cm）。

三、风化软岩中进行标准贯入试验实例分析

延吉市位于吉林省东部山区中生代内陆河湖盆地-延吉盆地的东部，属于布尔哈通河及其支流形成的山间河谷平原。延吉市市区内盆地地层主要为中生代晚期白垩系龙井组泥岩、砂岩地层，厚度约为1350米。第四系地层主要为粘性土、砂土、圆砾，厚度仅4.0～7.0米，与白垩系地层呈角度不整合接触。

延吉市市区内高层建筑和地下工程地基基础基本上坐落在白垩纪地层。而白垩纪地层地基承载力特征值的确定，以及风化程度的判别，目前除了静载荷试验以外主要依靠标准贯入试验。笔者在长期的岩土工程勘擦工作中，发现在延吉市风化软岩中进行标准贯入试验，30cm实测数据和贯入锤击数已达50击，而贯入深度未达30 cm时，计入50击的实际贯入深度，按式N=30×换算成的30cm标准贯入试验锤击数之间有很大的误差。笔者挑选了4个工程、21个标准贯入试验点进行了试验、统计。详见表1、标贯试验实际击数和换算标准锤击数。

表1、标贯试验实际击数和换算标准锤击

从表1“每10cm锤击数”中可以看出第一个10cm锤击数和第二、第三个10cm 锤击数是不等的，且相差甚大。总击数泥岩误差约20%,砂岩误差约25%～50%。可在《岩土工程勘察规范》GB50021-2001和《工程地质手册》第四版、吉林省地方标准《岩土工程勘察技术暂行规定》DB22/T367-2004中规定：若地层比较密实，贯入锤击数已达50击，而贯入深度未达30 cm时，可计入50击的实际贯入深度，按式N=30×换算成相当于30cm的标准贯入试验锤击数N，并终止试验。

吉林省地方标准《岩土工程勘察技术暂行规定》DB22/T367-2004中表3.3.4 标准贯入试验判定风化程度如下：

表3.3.4 标准贯入试验判定风化程度

上表中可以看出，如风化泥岩为例，以标贯击数100击来分泥岩的强风化或中等风化，可表1中很多数据，实际标贯击数超过100击而换算击数未超过100击。所以不同人，对风化程度的分法不一致。导致过高或过低估算估计风化软岩的承载力而对工程造成经济损失。

四、结论

延吉市规划勘测设计院为确定延吉市白垩纪风化岩层地基承载力特征值经验公式，从2003年开始在延吉市市区内白垩纪风化岩层上进行了大量的标准贯入试验和浅层平板载荷试验，并进行实测数据筛选、数理统计得出延吉市白垩纪

风化岩层地基承载力特征值经验公式：fak=59.033+10.939N。并在实际工作中得到检验和应用。确定此公式时，在标准贯入试验时对标准贯入击数实测值和换算标准贯入击数进行了大量的对比计算，发现两者误差相差悬殊，标准贯入30cm 实测击数值更接近实际。对表1中的4个工程、21个标准贯入试验点的数据与现场浅层平板载荷试验结果相比，30cm实测击数值计算所得的地基承载力特征与实际误差在10%以内，而换算击数计算所得的地基承载力特征与实际误差在20～50%之间。

总之，实际标贯击数和换算击数相差悬殊，不同的地区或不同的勘察单位在现场标准贯入试验时，锤击数的取值可能是实际标贯击数或换算击数，笔者认为同一个地区应该使用同一种锤击数的取值，并积累试验数据，为风化程度的划分提供准确的数据和确定适合本地区的各种经验公式。笔者认为在延吉市在风化软岩中进行标准贯入试验，不宜直接采用换算公式，应开展实际试验对比分析，总结风化软岩中的换算公式的修正系数。但由于目前缺乏足够的现场试验数据及笔者对有关方面的知识不足，正在搜据有关实验数据和研究之中。

本文只是笔者把实际现场试验数据的个人看法，略做总结，不足之处，不吝赐教。

参考文献

(1)、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001

(2)、《工程地质手册》第四版。中国建筑工业出版社出版

(3)、吉林省地方标准《岩土工程勘察技术暂行规定》DB22/T367-2004