巖土工程勘察原位測試標準貫入試驗靜力觸探試驗動力觸探試驗操作規(guī)程及試驗要點

1、巖土工程勘察原位測試標準貫入試驗、靜力觸探試驗、動力觸探試驗現場操作規(guī)程一、標準貫入試驗1 .先用鉆具鉆至試驗土層標高以上0.15m處，清除殘土。清孔時應避免試驗土層受到擾動。當在地下水位以下的土層進行試驗時，應使孔內水位高于地下水位，以免出現涌砂和坍孔。必要時應下套管或用泥漿護臂。2 .貫入應擰緊鉆桿接頭，將貫入器放入孔內，避免沖擊孔底，注意保持貫入器、鉆桿、導向桿聯接后的垂直度。孔口宜加導向器，以保證穿心錘中心施力。注：貫入器放入孔內，測定其7度，要求殘土厚度不大于0.1m。3 .采用自動落錘法，將貫入器以每分鐘1530擊打入土中0.15m后，開始記錄每打入0.10m的錘擊數，累計0.30

2、m的錘擊數為標準貫入擊數N,并記錄貫入深度與試驗情況。若遇密實土層，貫入0.3嗎錘擊數超過50擊時，不應強行打入，記錄50擊的貫入深度。4 .旋轉鉆桿，然后提出貫入器，取貫入器中的土樣進行鑒別、描述、記錄，并量測其長度。將需要保存的土樣仔細包裝、編號，以備試驗之用。5 .重復以上步驟，進行下一深度的貫入試驗，直到所需深度。二、靜力觸探試驗1 .平整實驗場地，設置反力裝置。將觸探主機對準孔位，調平機座（用分度值為1mm的水準尺校準），并緊固在反力裝置上。2 .將已穿入探桿內的傳感器引線按要求接到量測儀器上，打開電源開關，預熱并調試到正常工作狀態(tài)。3 .貫入前應試壓探頭，檢查頂柱、錐頭、摩擦筒等部

3、件工作是否正常。當測孔隙壓力時，應使孔壓傳感器透水面飽和。正常后將連接探頭的探桿插入導向器內，調整垂直并緊固導向裝置，必須保證探頭垂直貫入土中。啟動動力設備并調整到正常工作狀態(tài)。4 .采用自動記錄儀時，應安裝深度轉換裝置，并檢查卷紙機構運轉是否正常;采用電阻應變儀或數字測力儀時，應設置深度標尺。5 .將探頭按1.2±0.3m/min勻速貫入土中0.51.0m左右（冬季應超過凍結線），然后稍許提升，使探頭傳感器處于不受力狀態(tài)，待探頭溫度與低溫平衡后（儀器零位基本穩(wěn)定），將儀器調零或記錄初始讀數，即可進行正常貫入。在深度6m內，一般每貫入12m,應提升探頭檢查溫漂并調零；6m以下每貫入5

4、10m應提升探頭檢查回零情況，當出現異常時，應檢查原因及時處理。6 .貫入過程中，當采用自動記錄時，應根據貫入阻力大小合理選用供橋電壓，并隨時核對，校正深度記錄誤差，作好記錄；使用電阻應變儀或數字測力計時，一般每隔0.10.2m記錄讀數1次。7 .當測定孔隙水壓力消散時，應在預定的深度或涂層停止貫入，并按適當的時間間隔或自動測讀孔隙水壓力消散值，直至基本穩(wěn)定。8 .當貫入到預定深度或出現下列情況之一時，應停止貫入。一觸探主機達到額定貫入力；探頭阻力達到最大容許壓力。一反力裝置失效。一發(fā)現探桿彎曲已經達到不能容許的程度。9 .試驗結束后應及時起拔探桿，并記錄儀器的回零情況。探頭拔出后應立即清洗上

5、油，妥善保管，防止探頭被曝曬或受凍。10 .注意事項試驗點與已有鉆孔、觸探孔、十字板試驗孔等的距離，建議不小于20倍的已有孔徑。試驗前應根據試驗場地的地質情況，合理選用探頭，使其在貫入過程中，儀器的靈敏度較高而又不致損壞。試驗點必須避開地下設施（管道、電纜等），以免發(fā)生意外。由于人為或設備的故障，而使貫入中斷10min以上，應及時排除。故障處理后，重新貫入前應提升探頭，測記零讀數。對超深觸探孔分兩次或多次貫入時；或在鉆孔底部進行觸探時，在深度銜接點以下的擾動段，具測試數據應舍棄。應注意安全操作和安全用電當使用液壓式、電動絲桿式觸探主機時，活塞桿、絲桿的行程不得超過上、下限位，以免損壞設備采用擰

6、錨機時，應待準備就緒后才可啟動。擰錨過程中如遇障礙，應立即停機處理。三、動力觸探試驗1 .輕型動力觸探1）先用輕便鉆具鉆至試驗土層標高以上0.3m處，然后對所需試驗土層連續(xù)進行觸探。2）試驗時，穿心錘落距為0.50±0.02m,使其自由下落。記錄每打入土層中0.30m時所需的錘擊數（最初0.30m可以不記），記為N10。3）若需描述土層情況時，可將觸探桿拔出，取下探頭，換貫入器進行取樣。4）如遇密實堅硬土層，當貫入0.30m所需錘擊數超過100擊或貫入0.15m超過50擊時，即可停止試驗。如需對下臥土層進行試驗時，可用鉆具穿透堅實土層后再貫入。5）本試驗一般用于貫入深度小于4m的土層

7、。必要時也可在貫入4m后用鉆具將孔掏清后再繼續(xù)貫入2m。2 .重型動力觸探1）試驗前將觸探架安裝平穩(wěn)，使觸探保持垂直進行。垂直度的最大偏差不得超過2%0觸探桿應保持平直，連接牢固。2）貫入時，應使穿心錘自由下落，落錘落距為0.76±0.02m。地面上的觸探桿的高度不宜過高，以免傾斜與擺動太大。3）錘擊速率宜為每分鐘1520擊。打入過程應盡可能連續(xù)，所有超過5min的間斷都應在記錄中予以注明。4）及時記錄每貫入0.10m所需的錘擊數，記為N63.5。其方法可在觸探桿上每隔0.10m劃出標記，然后直接（或用儀器）記錄錘擊數；也可以記錄每一陣擊的貫入度，然后再換算為沒貫入0.10m所需的錘

8、擊數。5）對于一般砂、圓礫和卵石，觸探深度不宜超過1215m,超過該深度時，需考慮觸探桿的側壁摩擦影響。6）沒貫入0.10m所需錘擊數連續(xù)3次超過50擊時，即停止試驗。如需對土層繼續(xù)進行試驗時，可改用超重型動力觸探。7）本試驗也可在鉆孔中分段進行。一般可先進行貫入，然后進行鉆探直至動力觸探所及深度以上1m處，取出鉆具將觸探器放入孔內在進行貫入。3 .超重型動力觸探試驗貫入時穿心錘自由下落，落距為100±0.02m。貫入深度一般不宜超過20m,超過該深度時，需考慮觸探桿側壁摩阻的影響。其他步驟可參照重型動力觸探試驗第16步驟進行。試驗要點、標準貫入試驗（SPT）（StandardPen

9、etrationTest1,進行標準貫入試驗之前，應檢查試驗所需設備組成是否齊全，設備規(guī)格是否符合標準（標準貫入試驗設備組成及規(guī)格見下表）標準貫入試驗設備規(guī)格落錘錘的質量（kg）63.5|落距（cm）76貫入器對開管長度（mm）>500外徑（mm）51內徑（mm）35管靴長度（mm）50-76刃口角度（°）18-20刃口單刃厚度（mm）2.5鉆桿直徑（mm）42相對彎曲<1/1000標準貫入器示意圖見下圖:圖3-3-1標隹貫入器1 一貫人器靴；2由兩個半圓形管合成的貫入器身，3一出水孔61514一貫入器頭，5觸探桿2 .這種測試方法適用于砂土、粉土和一般黏性土，不適用于軟

10、塑流塑軟土3 .關于標準貫入試驗的技術要求：（1）根據歐洲標準，錘擊速度不應超過30擊/min；（2）宜采用回轉鉆進標準，以盡可能減少對孔底土的擾動。鉆進時應注意:a,保持孔內水位高出地下水位一定高度，保持孔底土處于平衡狀態(tài),不使孔底發(fā)生涌砂變松，影響N值；b,下套管不要超過試驗標高；c.要緩慢地下放鉆具，避免孔底土的擾動；d,細心清孔；e,為防止涌砂或者塌孔，可采用泥漿護壁；(3)需采用自動落錘法，不能采用手拉落錘法。4,標貫試驗成果分析整理過程中應注意以下幾點：(1)實際應用N值時，應按具體巖土工程問題，參照有關規(guī)范考慮是否做桿長修正或其他修正。(2)由于N值離散性大，故依據單孔標貫資料提

11、供設計參數是不可信的。在分析整理數據時,應剔除個別異常的N值。(3)依據N值提供定量的設計參數時，應有當地的經驗，否則只能提供定性的參數，供初步評定用。二、靜力觸探試驗(CPT)(ConePenetrationTest1,進行試驗之前，應檢查試驗所需設備組成是否齊全，設備規(guī)格是否符合標準(雙橋探頭機構如下圖所示)：(1)對探桿要逐根檢查試接，順序放置；(2)核對探頭標定記錄，調零試壓；(3)聯機調試，檢查儀表是否正常；圖3-4-1單橋探頭結構】一頂柱12一電阻應變片；3-傳感器14一密封墊圈套：5四芯電纜；6外套筒雙橋探頭的規(guī)格型號探頭直徑。(mm)探頭截面積A(cm2)摩擦筒表面積Fs(cm

12、2)錐角a(o)n-135.710150,20060n-243.715300602.對靜力觸探試驗過程應注意以下幾點，以確保試驗成果真實可靠：(1)以10cm2探頭為例，錐頭直徑的de、側壁筒直徑ds的容許誤差分別為：34.8<de<36.0mm；De<de<de+0.35mm；錐截面積應為10.00cm2±(3%5%);側壁筒直徑必須大于錐頭直徑，否則會顯著減小側壁摩阻力，側壁摩擦筒側面積應為150cm2±2%;(2)貫入速率要求勻速，貫入速率(1.2±0.3)m/min是國際通用的標準；(3)探頭傳感器室內率定誤差(重復性誤差、非線性誤

13、差、歸零誤差、溫度漂移等)不應超過土1.0%FS。現場當探頭返回地面時應記錄歸零誤差，現場的歸零誤差不應超過3%;探頭的絕緣度不應小于500Ma的條件，是3個工程大氣壓下保持2h；(4)貫入讀數間隔一般采用0.1m,不超過0.2m,深度記錄誤差不超過±1%;當貫入深度超過30cm或穿過軟土層貫入硬土層后，應有測斜數據；當偏斜度明顯，應矯正土層分層界線；(5)為保證觸探孔與垂直線見的偏斜度小，所是用的探桿偏斜度應符合標準：最初5根探桿每米偏斜小于0.5mm,其余小于1mm；當使用的貫入深度超過50m或是用1520次，應檢查探桿的偏斜度；當貫入厚層軟土，再穿入硬層、碎石土、殘積土，每用過

14、一次應作探桿偏斜度檢查。觸探孔一般至少距探孔20倍孔徑或2m。靜力觸探宜在鉆孔前進行，以免鉆孔對貫入阻力產生影響。3.當對現場靜力觸探成果準確性產生質疑時，可在原觸探孔旁邊空地處重新進行試驗，作對比試驗，2個觸探孔間距不小于2m。三、圓錐動力觸探試驗(DPT)(DynamicPenetrationTest1.影響圓錐動力觸探的因素主要有人為因素、設備因素、其他主要影響因素(如土的性質、觸探深度、地下水)，在考慮這些影響因素時應重點注意下以下幾點：(1)設備規(guī)格定型化。圓錐動力觸探試驗的類型分為輕型、重型、超重型三種，各種試驗的類型和規(guī)格見下表：圓維動力觸探第型及規(guī)格*3-21美型輕型«

15、;型起至烈落速的電量(kg)1063-5120缽落距<cm>5076100梆t徑(mm)407174頭錐痢C606060探桿田徑(mm)25驍50-60指相賢人3Qcm的鏈擊數,翳人10cm的鋒擊數一期科貫入10m的盤曲數叫部圖321輕型圓錐動力觸探試驗設備1一穿心棒12一錘墊3觸探桿手4一倍頭圖3-2-2重型、超重型圓錐動力觸探試驗探頭(2)操作方法標準化。試驗前或試驗過程中，應認真檢查機具設備。部件磨損或發(fā)生變形超過下表的規(guī)定應及時更換和修復。圓錐動力觸屏設備規(guī)格允許限度表左於3類型探頭f探桿偏斜度直徑磨損鬢碓尖高度磨拙敏羥型<2<3<2%重型<2<

16、;5<2%超班型<2<5<2%在設備安裝過程中，部件連接處絲扣應完好，連接牢固。觸探架應安裝平穩(wěn)，在作業(yè)過程中觸探架不得偏移。保持觸探孔垂直(3)圓錐動力觸探試驗的適用范圍各種圓錐動力觸探試驗的適用范圍如下表:輕型圓錐動力觸探試驗一般用于貫入深度小于4m的黏性土、黏性土組成的素填土和粉土?？捎糜谑┕を灢?、地基檢驗和地基處理效果的檢測。重型圓錐動力觸探試驗一般適用于砂土、中密以下的碎石土和極軟巖超重型圓錐動力觸探試驗一般適用于較密實的碎石土、極軟巖和軟巖2 .其他要點：(1)落錘方式應采用控制落距的自動落錘，保持桿件垂直，探桿的偏斜度不超過2%。錘擊時防止偏心及探桿晃動。

17、(2)試驗過程采取以下措施減少側摩阻力影響：1)探桿直徑應小于探頭直徑。在砂土中探頭直徑與探桿直徑比應大于1.3,而在黏土中可小些；2)貫入一定深度后旋轉探桿(每1m轉動一圈或半圈)，以減少側摩阻力；貫入深度超過10m,每貫入0.2m轉動一次；3)探頭的側摩阻力與土類、土性、桿的外形、剛度、垂直度、觸探深度等均有關，難以用一固定的修正系數處理。對于一般土層條件，用泥漿護壁鉆進，觸探深度小于15m時，可不考慮側壁摩擦的影響。如果土層較密，深度較大時，摩擦側壁有較大影響，應對貫入深度加以限制。(3)錘擊速度一般采用1530擊/min；對砂土、碎石土中，錘擊速度影響不大，則可采用60擊/min。(4)貫入過程應不間斷地連續(xù)擊入，在黏性土中擊入的間歇會使側莫阻力增大。(5)地下水位對擊數與土的力學性質的關系沒有影響，但對擊數與土的物理性質(砂土孔隙比)的關系有影響，故應記錄地下水位埋深。