第5章标准贯入试验课件.ppt

1、 1.概述 2.设备与原理 3.技术要求 4.成果整理 5.工程应用标准贯入试验标准贯入试验（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。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。用贯入30cm的击数N判定土的物理力学性质。评价地基土的物理状态（砂土的密实度，粘性土和粉土的

2、稠度）评价地基土的力学性能参数确定地基土的承载力评价砂土、粉土的振动液化可能性估计单桩极限承载力及沉桩可能性优点：（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。（2）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。2.1 设备 标准贯入试验设备主要 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:

3、重63.5kg的铸钢件。3.触探杆:直径为42mm的工程地质钻杆。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。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

4、(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(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。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。标准的应力波能量比3.技术要求（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

5、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。杆长修正上覆压力修正地

6、下水的修正关于杆长修正1.标准贯入试验成果整理时，试验资料应当齐全，包括:钻孔孔径、钻进方式、护孔方式、落锤方式、地下水位及孔内水位(或泥浆高程)，初始贯入度、预打击数、试验标贯击数及深度记录、贯入器所取扰动土样的鉴别描述。如做过锤击能量标定试验的，应有F(t)-t曲线。2.绘制标贯击数N与深度的关系曲线。或在地质剖面图上，进行SPT的钻孔旁于试验点深度处标出N值。作为勘察资料提供时，对N值不必进行杆长修正、上覆压力修正及地下水位修正。3.结合钻探及其他原位试验，依据N值在深度上的变化，对各土层的N值进行统计。统计时，要剔除个别异常值。标准的应力波能量比1)地基承载力的确定2)土的抗剪强度指标

7、的确定3)地基土变形模量、压缩模量的确定4)粘性土和粉土天然状态判定5)砂土相对密实度的确定6)桩基承载力的确定对平顶山尼龙66盐厂厂北服务中心的地基勘察中,在野外现场采用的原位测试方法主要是标准贯入试验。该场地地层最大揭露深度为25 m,岩性自上而下依次为粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉土、中砂(中粗砂)、粘土。位于平顶山市委家属区的住宅楼建筑场地,据钻探资料可知:在地层揭露深度16 m之内,地表为第四系全新统人工填土,之下为上更新统沼泽相沉积的粘土,冲洪积成因的粉质粘土和钙核富集层,底部为下更新统湖相堆积的粘土。为了提供每层的承载力的大小,现场原位测试主要采用了标准贯入试验法,收到了良好的效果。