重型动力触探试验方式.docx
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重型动力触探试验方式
3.2.6.4动力触探试验圆锥动力触探适用于强风化、全风化的硬质岩石,各种软质岩石及各类土。
根据锤击能量可按表3-33分为轻型、重型和超重型三种。
表3-33圆锥动力触探类型类型轻型重型超重型锤的质量〔kg10±0.263.5±0.5120±1落距
直径
适用于深度小于4m的一般粘性土、粘性素填土和砂土层。
A.试验设备:
轻型动力触探设备主要由圆锥探头、触探杆、穿心落锤三部分组成<图3-6>,落锤升降由人工操纵。
图3-6轻型动力触探试验设备示意图1.穿心杆2.穿心锤3.锤垫4.触探杆5.探头B.试验步骤:
〔a探头贯入土层之前,先在触探杆上标出从锥尖起向上每30cm的位置。
〔b一人将触探杆垂直扶正,另一人将10Kg穿心锤从锤垫顶面以上50cm处自由落体放下,锤击速度以每分钟15-30击为宜。
〔c记录每贯入土层30cm的锤击数N10′<击/30cm>。
〔d为避免因土对触探杆的侧壁摩檫而消耗部分锤击能量,应采用分段触探的办法,即贯入一段距离后,将锥尖向上拔,使探孔壁扩径,再将锥尖打入原位置,继续试验。
或每贯入10cm,转动探杆一圈。
〔e当N10′>100或贯入15cm锤击数超过50时,可停止试验。
C.资料整理:
〔a轻型动力触探由于贯入深度浅,可不作杆长修正,即N10′=N10。
〔b绘制轻型动力触探击数N10与深度h的关系曲线〔图3-7。
图3-7轻型动力触探击数N10与深度h的关系曲线D.试验成果的应用:
确定地基承载力特征值fa,见表3-34、3-35及3-36。
表3-34一般粘性土承载力特征值fa与N10的关系N10〔击/30cm15202530
fa〔Kpa105145190230注:
本表引自《建筑地基基础规范》〔GBJ7-89表3-35素填土承载力特征值fa与N10的关系N10〔击/30cm10203040fa〔Kpa85115135160注:
本表引自《铁路动力触探技术规范》
本表引自XX市资料.
一、地基承载力
1、挡墙基础:
每侧每10延米至少检测2个点,必要时可根据需要增加检测点。
2、桥涵基础:
每桥台至少检测6点,必要时可根据需要增加检测点。
二、地基承载力的计算〔当用轻型触探仪检测时
1、轻型触探仪〔锤重10kg检测地基承载力可按下列经验公式计算:
粘性土:
σ0=〔0.8N10-2>×9.8
砂性土:
σ0=8.4N10-20
式中:
σ0-实测地基承载力;
N10-锤重为10kg时的锤击数;
2、轻型触探仪〔锤重10kg检测地基承载力也可按经验公式查表:
地基承载力换算表<适用于粘性土>
地基承载力换算表<适用于粘性土>
锤击数0123456789
0-19.6-11.8-3.93.911.819.627.435.343.151.0
1058.866.674.582.390.298.0105.8113.7121.5129.4
20137.2145.0152.9160.7168.6176.4184.2192.1199.9207.8
30215.6223.4231.3239.1247.0254.8262.6270.5278.3286.2
40294.0301.8309.7317.5325.4333.2341.0348.9356.7364.6
50372.4380.2388.1395.9403.8411.6419.4427.3435.1443.0
60450.8458.6466.5474.3482.2490.0497.8505.7513.5521.4
注:
根据锤击次数在表中纵向加横向相交处即为实测承载力
地基承载力换算表<适用于砂性土>
锤击数0123456789
0-20.0-11.6-3.25.213.622.030.438.847.255.6
1064.072.480.889.297.6106.0114.4122.8131.2139.6
20148.0156.4164.8173.2181.6190.0198.4206.8215.2223.6
30232.0240.4248.8257.2265.6274.0282.4290.8299.2307.6
40316.0324.4332.8341.2349.6358.0366.4374.8383.2391.6
50400.0408.4416.8425.2433.6442.0450.4458.8467.2475.6
60484.0492.4500.8509.2517.6526.0534.4542.8551.2559.6
<2>重型动力触探〔N63.5试验:
主要用于碎石土、砂土及一般粘性土。
A.试验设备:
重型动力触探试验的设备主要由触探头、触探杆及穿心锤三部分组成〔可参见图2-3。
落锤升降由钻机操纵B.试验步骤:
〔a探头贯入土层之前,先测出锥尖到锤垫底面之间长度,即触探杆长度。
〔b待锤尖打入到预测位置时,从触探杆上标出,从地面向上每10cm的位置。
〔c穿心锤自由落距76cm,记录每贯入土层10cm的锤击数N63。
.5′。
锤击速率宜为15-30击/min。
〔d每加上一根触杆时,需记录所加杆的长度,重新统计触探杆长度。
〔e若土质较松软、探头贯入速度较快时,亦可记录锤击5次的贯入深度。
〔f对触探杆侧壁摩擦影响较大的土层,可考虑采用分段触探的办法。
〔参见轻型动探相关内容。
〔g如N63.。
5′>50,连续三次,可停止试验。
C.资料整理:
当触探杆长度大于2m时,需按下式校正:
N63。
.5=a·N63。
.5′式中:
N63。
.5—修正后的重型动探击数a--为触探杆长度校正系数,查表3-37。
触探杆侧壁摩擦影响的校正:
对于砂土和松散-中密的圆砾、卵石层触探深度在15m内,一般可不考虑侧壁摩擦的影响。
对于地下水位以下的中、粗、砾砂和圆砾、卵石,锤击数
N63.5=1.1N’63.5+1.0
表3-37动探杆长度校正系数α510152025303540≥50≤21.01.01.01.01.01.01.01.0
40.960.950.930.920.900.980.870.860.84
60.930.900.880.850.830.810.790.780.75
80.900.860.830.800.770.750.730.710.67
100.880.830.790.750.720.690.670.640.61
120.850.790.750.700.670.640.610.590.55
140.820.760.710.660.620.580.560.530.50
160.790.730.670.620.570.540.510.480.45
180.770.700.630.570.530.490.460.430.40
200.750.670.590.530.480.440.410.490.36
注:
l为杆长。
D.试验成果的应用:
〔a确定地基土承载力特征值fa〔原规范为标准值fk〔表3-38,3-39:
表3-38碎石土、砂土地基承载力特征值fa与N63.5关系N63.5345678910121416182025303540
碎石土fa
中、粗、砾砂fa
本表引自《建筑地基基础设计规范》〔GB50007-2002表3-39粘性土、粉土N63。
.5与承载力特征值fa的关系N63。
.511.523456789101112
fa
状态流塑软塑可塑硬塑—坚硬注:
本表引自XX省建筑设计研究院确定地基土的变形模量E0<表3-40>:
表3-40圆砾、卵石土的变形模量E0与N63。
.5击数平均值的关系N63。
.5345678910121416182022242628303540
E0
注:
本表引自铁道部第二勘测设计院<1988年>
表3-41碎石土密实度与N63。
.5平均值的关系N63。
.5≤55<N63。
.5≤1010<N63。
.5≤20>20密实度松散稍密中密密实注:
本表引自《建筑地基基础设计规范》〔GB50007-2002,本表适用于平均粒径小于等于50mm,且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石、圆砾、角砾。
表3-42砂土密实度与N63。
.5平均值的关系砂土N63。
.5砂土密实度孔隙比<5松散>0.655—8稍密0.65—0.508—10中密0.50—0.45>10密实<0.45<5松散>0.805—6.5稍密0.80—0.706.5—9.5中密0.70—0.60>9.5密实<0.60<5松散>0.905—6稍密0.90—0.806—9中密0.80—0.70>9密实<0.70注:
N63.5系指因杆长影响校正而未经地下水影响校正的锤击数。
本表引自《工程地质手册》第三版表3-2-13。
E.记录格式:
动力触探记录表工程名称地点动探类型钻孔编号钻孔标高地下水位深度〔m杆长〔m实测击数〔击修正系数修正击数N深度〔m杆长〔m实测击数〔击修正系数修正击数
N
0.0
.1.1
.2.2
.3.3
.4.4
.5.5
.6.6
.7.7
.8.8
.9.9
时间:
校核:
记录:
3.2.6.5标准贯入试验标准贯入试验适用于砂土、粉土及一般粘性土。
标准贯入实际上是一种特殊的动力触探试验,适用于砂土、粉土、一般粘性土及强风化岩等。
该试验用质量为63.5kg的穿心锤,以76cm的自由落距,将一定规格的标准贯入器预先打入土中0.15cm,然后再打入0.30cm,记录0.30cm的锤击数,称为标准贯入击数〔N。
标准贯入试验的工程目的是:
〔a划分土层类别、采集扰动试样;〔b判断砂土的密实度或粘性土及粉土的稠度;〔c估测土的强度及变形指标、确定地基土的承载力;〔d评价砂土及粉土的振动液化;〔e估算单桩承载力及沉桩可能性;〔f检验地基加固处理质量。
<1>试验设备:
标准贯入试验由触探头〔又称贯入器、对开式管筒、锤垫及导向杆、落锤〔质量为63.5kg的穿心锤三部分组成〔图3-8。
落锤距离由自动脱钩装置控制。
图3-8标准贯入试验设备1.穿心锤;2.锤垫;3.探杆;4.贯入器;5.出水孔;6.贯入器内壁;7.贯入器靴<2>试验步骤:
且钻具拔出后孔底与孔壁应保证无软粘土等挤出堵塞钻孔。
标贯探头入土之前,先测出探头靴口到锤垫底面之间的长度,及探杆长度。
<3>资料整理:
A.探杆长度校正:
当探杆长度大于3m时,需按下式修正N=αN·N′式中:
N—修正后的标贯击数〔击/30cmαN—杆长修正系数,按表3-43确定B.土的自重压力的影响:
锤击数、上覆土压力—砂土的相对密度。
美国Peck得出砂土自重压力对标准贯入试验的影响为:
N=CNN’
式中CN--自重压力影响修正系数,查表取值。
砂层的贯入击数N’大于15时,有效击数按下式校正:
N=15+1/2
αN1.000.920.860.810.770.730.70
注:
《建筑地基基础设计规范》〔GB50007-2002,《岩土工程勘察规范》〔GB50021-2001对杆长修正作以下说明:
我国一直用经过修正后的N值确定地基承载力,用不修正的N值判别液化和判别砂土密实度。
因此应按具体岩土工程问题,确定是否修正,且需在报告中说明。
<4>试验成果的应用:
表3-44砂土承载力特征值fa〔Kpa与N的关系N〔击/30cm10153050中、粗砂180250340500粉、细砂140180250340表3-45粘性土承载力特征值fa〔Kpa与N的关系N〔击/30cm357911131517192123
fa〔Kpa105145190235280325370430515600680
注:
表2-11、表2-12引自《建筑地基基础设计规范》〔GBJ7-89
确定地基土压缩模量Es及变形模量E0〔表3-46:
表3-46E0
表3-47砂土内聚力c、内摩擦角φ与N〔手的关系
N3579111315171921252931
c〔Kpa1736495966727883879198103107φ〔度17.719.821.222.223.023.824.324.825.325.726.427.027.3注:
此表引自冶金部XX勘察公司。
N〔手是用手拉绳方式测得,与机械化自动落锤所得N〔机的关系式为:
N〔手=0.74+1.12N〔机
表3-48标贯击数N与砂土的密实度的关系标贯锤击数N〔击/30cm密实度N≤10松散10<N≤15稍密15<N≤30中密N≥30密实注:
本表引自《建筑地基基础设计规范》〔GB50007-2002,表中N值未加修正。
表3-49粘性土的液性指数IL与N的关系N<22-44-77-1818-35>350.50-0.250.25-0<0稠密状态流动软塑软可塑硬可塑硬塑坚硬注:
此表引自冶金部XX勘察公司。
表3-50桩尖阻力Pp、桩侧阻力Pf与N的关系土名Pp〔KpaPf〔Kpa各种密度的砂土324.4N2.03N粉土、粉砂及泥炭土171.2N4.28N可塑状态粘土74.9N5.35N注:
本表引自《工程地质手册第三版》Schmerfman提出。
《建筑抗震设计规范》〔GBJ11-89明确规定对饱和砂土、粉土液化判定应采用标贯试验,在地面以下15m深度范围内,当饱和砂土、粉土实测标贯击数N′〔未经杆长修正小于下式Ncr时,应判为可液化土。
Ncr=No×[0.9+0.1×
式中:
Ncr—饱和土液化临界标贯锤击数;No—饱和土液化判别基准标贯锤击数,按表3-51选用;ds—标贯试验深度〔m;dw—地下水位深度〔m;ρc—饱和土的粘粒含量百分率〔%,当ρc<3时,取ρc=3。
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