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            分析圆锥动力触探和标准贯入试验,原理、方法及成果

            2020-11-13 09:46:08

            一、试验设备

            动力触探使用的设备,包括动力设备和贯入系统两大部分。动力设备的作用是提供动力源,为便于野外施工,多采用柴油发动机;对于轻型动力触探也有采用人力提升方式的。贯入部分是动力触探的核心,由穿心锤、探杆和探头组成。

            二、试验方法

            (一)轻型、重型、超重型动力触探的测试程序和要求

            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±0.02)m,使其自由下落。记录每打入土层中0.30m时所需的锤击数。

            (3)若需描述土层情况时,可将触探杆拨出,取下探头,换钻头进行取样。

            (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,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,探杆与竖直线的偏差不得超过2%。触探杆的连接应保持平直和牢固。

            (2)贯入时,应使穿心锤自由落下,落锤高度为(0.76±0.02)m。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15-30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。其方法可在触探杆上每0.1m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,然后再换算为每贯入0.1m所需的锤击数。Z初贯入的lm内可不记读数。

            (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阻影响。

            (6)每贯入0.1m所需锤击数连续三次超过50击时,即停止试验。如需对下部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,直至动力触探所测深度以上1m处,取出钻具将触探器放入孔内再进行贯入。

            3.超重型动力触探

            (1)贯入时穿心锤自由下落,落距为(1.00±0.02)m。贯入深度一般不宜超过20m,超过此深度限值时,需考虑触探杆侧壁摩阻的影响。

            (2)其他步骤可参照重型动力触探进行。

            分析圆锥动力触探和标准贯入试验,原理、方法及成果

            (二)标准贯入试验

            1.试验方法

            (1)先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处,清除残土。

            (2)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。测定贯入器所在深度,要求残土厚度不大于0.1m。

            (3)将贯入器以每分钟击打15~30次的频率,先打入土中0.15m,不计锤击数;然后开始记录每打入0.10m及累计0.30m的锤击数N,并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层,锤击数超过50击时,不应强行打入,并记录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,并测量其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号,以备试验之用。

            (5)重复1~4步骤,进行下一深度的标贯测试,直至所需深度。一般每隔1m进行一次标贯试验。

            2.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必须中断一次,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。

            总之,动探和标贯的优点很多,应用广泛。对难以取原状土样的无粘性土和用静探难以贯入的卵砾石层,动探是十分有效的勘测和检验手段。但是,影响其测试成果精度的因素很多,所测成果的离散性大。因此,它是一种较粗糙的原位测试方法。在实际应用时,应与其他测试方法配合;在整理和应用测试资料时,运用数理统计方法,效果会好一些。



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