1、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(kg) 100.2 63.50.5 1201 落距(cm) 502 762 1002 直径(mm) 40 74 74 锥角() 60 60 60 探杆直径(mm) 25 42 5060 深度(cm) 30 10 10 锤数 N10 N63.5 N120 (1)轻型动力触探(N10)试验: 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
2、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
3、,继续试验。或每贯入 10cm,转动探杆一圈。(e)当 N10100 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/30cm) 15 20 25 30 fa(Kpa) 105 145 190 230 注:本表
4、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/30cm) 10 20 30 40 fa(Kpa) 85 115 135 160 注:本表引自铁路动力触探技术规范(TBJ18-87) 表 3-36 含少量杂质的素填土承载力特征值 fa 与 N10 的关系N10(击/30cm) 1520 1825 2330 2735 3240 3550 fa(Kpa) 4070 6090 80120 100150 130180 150200 空隙比 e 1.251.15 1.201.10 1.151.00 1.050.90 0.950.80 0.80
5、 本表引自西安市资料.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:0=(0.8N10-2)9.8 (Kpa) 砂性土:0=8.4N10-20 (Kpa) 式中:0-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)
6、 锤击数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 -19.6 -11.8 -3.9 3.9 11.8 19.6 27.4 35.3 43.1 51.0 10 58.8 66.6 74.5 82.3 90.2 98.0 105.8 113.7 121.5 129.4 20 137.2 145.0 152.9 160.7 168.6 176.4 184.2 192.1 199.9 207.8 30 215.6 223.4 231.3 239.1 247.0 254.8 262.6 270.5 278.3 286.2 40 294.0 301.8 309.7 317.5 325.4 333.2 3
7、41.0 348.9 356.7 364.6 50 372.4 380.2 388.1 395.9 403.8 411.6 419.4 427.3 435.1 443.0 60 450.8 458.6 466.5 474.3 482.2 490.0 497.8 505.7 513.5 521.4 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(Kpa),如 36 次为 262.6Kpa 地基承载力换算表(适用于砂性土) 锤击数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 -20.0 -11.6 -3.2 5.2 13.6 22.0 30.4 38.8 47.2 55.6 10 64.0 7
8、2.4 80.8 89.2 97.6 106.0 114.4 122.8 131.2 139.6 20 148.0 156.4 164.8 173.2 181.6 190.0 198.4 206.8 215.2 223.6 30 232.0 240.4 248.8 257.2 265.6 274.0 282.4 290.8 299.2 307.6 40 316.0 324.4 332.8 341.2 349.6 358.0 366.4 374.8 383.2 391.6 50 400.0 408.4 416.8 425.2 433.6 442.0 450.4 458.8 467.2 475.6
9、 60 484.0 492.4 500.8 509.2 517.6 526.0 534.4 542.8 551.2 559.6(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
10、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.。550,连续三次,可停止试验。C.资料整理:(a)触探杆长度的校正:当触探杆长度大于 2m 时,需按下式校正:N63。.5aN63。.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。(b)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。(c)地下水影响的校正:对
11、于地下水位以下的中、粗、砾砂和圆砾、卵石,锤击数(N63.5)可按下式修正:N63.5=1.1N63.51.0(d) 绘制重型动探击数 N63.5 与深度 h 的关系曲线。表 3-37 动探杆长度校正系数 5 10 15 20 25 30 35 40 50 2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 4 0.96 0.95 0.93 0.92 0.90 0.98 0.87 0.86 0.84 6 0.93 0.90 0.88 0.85 0.83 0.81 0.79 0.78 0.75 8 0.90 0.86 0.83 0.80 0.77 0.75 0.73 0.71 0
12、.67 10 0.88 0.83 0.79 0.75 0.72 0.69 0.67 0.64 0.61 12 0.85 0.79 0.75 0.70 0.67 0.64 0.61 0.59 0.55 14 0.82 0.76 0.71 0.66 0.62 0.58 0.56 0.53 0.50 16 0.79 0.73 0.67 0.62 0.57 0.54 0.51 0.48 0.45 18 0.77 0.70 0.63 0.57 0.53 0.49 0.46 0.43 0.40 20 0.75 0.67 0.59 0.53 0.48 0.44 0.41 0.49 0.36 注:l 为杆长。
13、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N63.5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40 碎石土 fa(Kpa) 140 170 200 240 280 320 360 400 470 540 600 660 720 850 930 970 1000 中、粗、砾砂 fa(Kpa) 120 150 180 220 260 300 340 380 注:本表引自建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)表
14、3-39 粘性土、粉土 N63。.5 与承载力特征值 fa 的关系N63。.5 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 fa(Kpa) 60 90 120 150 180 210 240 265 290 320 350 375 400 状态 流塑 软塑 可塑 硬塑坚硬 注:本表引自广东省建筑设计研究院(b)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。.5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 35 40 E0(Mpa) 10 12
15、14 16 18.5 21 23.5 26 30 34 37.5 41 44.5 48 51 54 56.5 59 62 64 注:本表引自铁道部第二勘测设计院(1988 年)(c)确定地基土(碎石土)的密实度(表 3-41)及地基土(砂土)的密实度(表 3-42):表 3-41 碎石土密实度与 N63。.5 平均值的关系N63。.5 5 5N63。.510 10N63。.520 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
16、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 0.65 58 稍密 0.650.50 810 中密 0.500.45 10 密实 0.45 5 松散 0.80 56.5 稍密 0.800.70 6.59.5 中密 0.700.60 9.5 密实 0.60 5 松散 0.90 56 稍密 0.900.80 69 中密 0.800.70 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