标准贯入试验：实验过程及结果

标准贯入试验(SPT)是一种重型动力触探法,采用质量为63.5 kg 的穿心锤,以76 cm 的落距,将一定规格的标准贯入先打入土中15 cm,然后开始记录锤击数目,将标准贯入器再打入土中30 cm,用此30 cm 的锤击数作为标准贯入试验的指标N。 标准贯入试验适用于判定砂土、粉土、黏性土天然地基及其采用换填垫层、压实、挤密、夯实、注浆加固等处理后的地基承载力、变形参数,评价加固效果以及砂土液化判别;也可用于砂桩和初凝状态的水泥搅拌桩、旋喷桩、灰土桩、夯实水泥桩等竖向增强体的施工质量评价。

1)试验仪器

标准贯入试验装置主要由落锤、贯入器、钻杆、导向杆等组成(图13.3):

①落锤:质量为63.5 kg 的穿心锤;

②贯入器:形状和尺寸如图13.3 所示;

③探杆:直径φ42 mm;

④锤垫和导向杆;

⑤自动落锤装置。

2)试验步骤

①将贯入器打入土中,贯入速率为15 ~30 击/min,并记录锤击数,包括先打15 cm 的预打击数、后30 cm 中每10 cm 的锤击数以及30 cm 的累计锤击数N。

图13.3　标准贯入试验设备

1—穿心锤;2—锤垫;3—触探杆;4—贯入器头;5—出水孔;6—由两半圆管合成的贯入器身;7—贯入器靴

若锤击数已达50 次,而灌入深度未达到30 cm 时,宜终止试验,记录50 击时的实际贯入深度,并换算成相当于贯入30 cm 的标准贯入试验实测锤击数:

式中　N——标准贯入击数;

ΔS——50 击时的贯入度,cm。

②旋转探杆,提出贯入器,并取出贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录,必要时送试验室分析。

③由于钻杆的弹性压缩会引起功能损耗,钻杆过长时传入贯入器的功能降低,因而减少每击的贯入深度亦即提高了锤击数,所以需要根据杆长对锤击数进行修正:

式中　N′——标准贯入试验修正锤击数;(www.xing528.com)

N——标准贯入试验实测锤击数;

α——触探杆长度修正系数,可按表13.9 确定。

表13.9　标准贯入试验触探杆长度修正系数

④对于同一土层应进行多次试验,然后取锤击数的平均值。

3)地基承载力的确定

砂土、粉土、黏性土等岩土性状可根据标准贯入试验实测锤击数平均值或标准值和修正后锤击数标准值确定。

①根据N 估计砂土、粉土的密实度以及黏性土的状态,如表13.10 至表13.12 所示。

表13.10　砂土密实度表

表13.11　粉土密实度表

表13.12　黏性土状态分类

②根据N 估计天然地基土的承载力特征值,如表13.13 至表13.15 所示。

表13.13　砂土承载力特征值

表13.14　粉土承载力特征值

表13.15　黏土承载力特征值