标准贯入试验
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SPT实际上仍属于动力触探类型
之一,所不同的是,其触探头不 是圆锥探头,而是标准规格的圆 筒形探头(由两个半圆筒合成的 取土器),称之为贯入器。利用
规定的落锤能量将贯入器打入土 中,根据贯入的难易程度,可用 贯入30cm的击数N判定土的物 理力学性质。
2 .试验目的
标准贯入试验的目的是用测得的标准贯入击数N判 断砂土的密实度,粘性土和粉土的稠度。估算土的 强度与变形指标,确定地基土的承载力,评定砂土、 粉土的振动液化及估计单桩极限承载力及沉桩可能 性;并可划分土层类别,确定土层剖面和取扰动土 试样进行一般物理性试验,用于岩土工程地基加固 处理设计及效果检验。
影响因素
影响标准贯入试验的因素有很多,主要有以下两 个方面:
1.钻孔孔底土的应力状态:不同的钻进工艺(回 转、水冲等)、孔内外水位的差异、钻孔直径的大 小等,都会改变钻孔底应力状态,它会对标准贯 入试验有重要影响。
2.锤击能量:通过实测,即使是自动自由落锤, 传输给探杆系统的锤击能量有很大的波动,变化 范围达到士(45-50%),对于不同单位、不同机具、 不同操作水平,锤击能量的变化范围更大。
3.2 原理 标准贯入试验是利用一定的落锤能量将标准规格
的贯入器贯入土中,根据打入土中30cm的锤击 数(N)来判别土的工程性质的一种现场测试方法。 其试验原理与动力触探试验十分相似,因此,动 力触探的试验原理也适用于标准贯入试验。
但是,SPT与动力触探在贯入器上的差别,决 定SPT的基本原理的独特性,SPT在贯入过程中, 整个贯入器对端部和周围土体将产生挤压和剪切 作用,SPT的贯入器是空心的,在冲击力作用下, 将有一部分土挤入贯入器,其工作状态和边界条 件十分复杂。
3. 设备与原理
3.1 设备 标准贯入试验设备主要由贯入器、贯入探杆和穿
心锤三部分组成。 1.贯入器:标准规格的贯入器是由两个半圆管合
成的圆筒型探头。 2.穿心锤:重63.5kg的铸钢件,中间有一直径
45mm的穿心孔,此孔为放导向杆用。 3.触探杆:国际上多用直径为40-50mm的无缝
钢管,我国则常用直径为42mm的工程地质钻杆。
4)将贯入器垂直打入试验土层中,锤击速率应小于30 击/min。先打入15cm,不计锤击数,继续贯入,记 录每打入10cm的锤击数,累计 30 cm的锤击数即为 标准贯入锤击数N。若遇比较密实的砂土,贯入不足 30cm的捶击数已超过50击时,应终止试验,并记录 实际贯入深度△S(cm)和累计击数n。按下式换算成 入30cm的锤击数N: N=30n/△S
优点和缺点
优点:(1)操作简单,地层适应性广,对不易 钻探取样的砂土和砂质粉土尤为适用,当土中含 有较大碎石时,使用受限制。(2)通过标准贯 入试验,从贯入器中还可以取得土样,可对土层 进行直接观察,利用扰动土样,可以进行鉴别土 类的有关试验。
缺点:(1)离散性比较大,故只能粗略地评定 土的工程性质。(2)与圆锥动力触探试验相似, SPT并不能直接测定地基土的物理力学性质,而 是通过与其他原位测试手段或室内试验成果进行 对比,建立关系式,积累地区经验,才能用于评 定地基土的物理力学性质。
新方法
为了提高试验质量,国外已发展直接标定输入探杆 锤击能量的新方法。在锤垫附近设置一测力计,记 录探杆受锤击后的力一时间波形曲线。
1. 概述
标准贯入试验( Standard Penetration Test ,SPT)是用 质量为63.5kg的重锤按照规定的 落距(76cm)自由下落,将标准 规格的贯入器打入土层,根据贯 入器在贯入一定深度得到的锤击 数来判定土层的性质,简称标贯 (SPT)。
它适用于砂土、粉土、一般黏性 土、风化岩及冰碛土。
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
标准贯入试验
原测为试实验之标准贯入实验
第四组 组员:王谦 张建国 王斌 张朋涛 杨吉东 刘伟 刘
逾亮 马张根
组员分工
收集整理资料:王斌 刘逾亮 马张根 演讲:马张根 纸质材料准备:张建国 刘伟 张朋涛 王谦 杨吉东
目录
• 1. 概述 • 2. 试验验目的 • 3. 设备与原理 • 4. 操作步骤与规范 • 5. 成果整理 • 6. 工程应用与实例
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。
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。
5)提出贯入器,将其中土样取出进行鉴别描述、记录, 然后换以钻具继续钻进,至下一需要进行试验的深度, 再重复上述操作。一般每隔1.0~2.0m进行一次试 验。
6)在不能保持孔壁稳定的钻孔中进行试验时.应下套 管以保护孔壁,但试验深度必须在套管75cm以下;或 采用泥浆护壁。
7)最后绘出击数N和贯入深度标高(H)的关系曲线。
4.操作步骤与规范
1)标准贯入试验必须与钻探配合,以钻机设备 为基础。为保证钻孔质量,要求采用回转钻进, 并保持孔内水位略高于地下水水位,当钻进至 试验标高以上15cm时,停止钻进。
2)为保证锤击时钻杆不发生侧向晃动,钻杆应 定期检查,使钻杆弯曲度小于0.1%,接头应牢 固。
3)采用自动脱钩的自由锤击法进行标贯试验, 并减少导向杆与锤之间的摩擦阻力。避免锤击 时偏心和晃动,保持贯入器、探杆、导向杆连 接后的垂直度,以保持锤击能量恒定。