圆锥动力触探试验详解

圆锥动力触探试验(DPT)是一种岩土工程勘察常用的原位测试方法。 该方法是利用一定的落锤质量,将一定尺寸、一定形状的探头打入土中,根据打入的难度,即贯入锤击数,判定土层名称及其工程性质。 如将锥形探头换成管式标准贯入器,落锤质量采用63.5 kg,则为标准贯入试验(SPT)。

根据穿心锤质量和提升高度的不同,国内常用的落锤质量为10 kg、63.5 kg 和120 kg,分别称为轻型、重型和超重型动力触探。 轻型动力触探试验适用于评价黏性土、粉土、粉砂、细砂地基及其人工地基的地基土性状、地基处理效果和判定地基承载力;重型动力触探试验适用于评价黏性土、粉土、砂土、中密以下的碎石土及其人工地基以及极软岩的地基土性状、地基处理效果和判定地基承载力;超重型动力触探试验适用于评价密实碎石土、极软岩和软岩等地基土性状和判定地基承载力,也可用于评价强夯置换效果及置换墩着底情况。

1)试验仪器

试验仪器主要包括落锤、圆锥探头、触探杆等。 触探杆应顺直,每节触探杆相对弯曲宜小于0.5%,丝扣完好无裂纹。 当探头直径磨损大于2 mm 或锥尖高度磨损大于5 mm 时应及时更换探头。 落锤等技术要求满足表13.16 所示。

表13.16　圆锥动力触探试验设备技术要求

2)试验步骤

①对于经人工处理的地基,应根据处理土的类型和增强体桩体材料情况合理选择圆锥动力触探试验类型,其试验方法、要求按天然地基试验方法和要求执行。

②试验点布设。 圆锥动力触探试验应在平整的场地上进行,测试点布置应考虑地质分区或加固处理分区的不同,且应有代表性;复合地基的增强体施工质量检测,测试点应布置在增强体的桩体中心附近;桩间土的处理效果检测,测试点的位置应在增强体间等边三角形或正方形的中心;当评价强夯置换墩着底情况时,测试点位置可选择在置换墩中心;评价地基处理效果时,处理前后的测试点的布置应考虑前后的一致性。

③圆锥动力触探试验应满足以下要求:

a.锤击能量是最重要的因素,为使锤击能力恒定,圆锥动力触探试验应采用自由落锤。

b.地面上触探杆高度不宜超过1.5 m,并应防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动。

c.锤击贯入应连续进行,保持探杆垂直度,锤击速率宜为15 ~30 击/min。(www.xing528.com)

d.每贯入1 m,宜将探杆转动一圈半;当贯入深度超过10 m 时,每贯入20 cm 宜转动探杆一次。

e.应及时记录试验段深度和锤击数。 轻型动力触探应记录每贯入30 cm 的锤击数,重型或超重型动力触探应记录每贯入10 cm 的锤击数。

f.对于轻型动力触探,当贯入30 cm 锤击数大于100 击或贯入15 cm 锤击数超过50 击时,可停止试验。

g.对于重型动力触探,当连续3 次锤击数大于50 击时,可停止试验或改用钻探、超重型动力触探;当遇有硬夹层时,宜穿过硬夹层后继续试验。

3)数据处理

①根据各孔分层的贯入指标平均值,用厚度加权平均法计算场地分层贯入指标平均值和变异系数。 计算单孔分层贯入指标平均值时,应剔除临界深度以内的数值以及超前和滞后影响范围内的异常值。

②根据不同深度的动力触探锤击数,采用平均值法计算每个检测孔的各土层的动力触探锤击数平均值(代表值)。 当统计同一土层动力触探锤击数平均值时,应根据动力触探锤击数沿深度的分布趋势结合岩土工程勘探资料进行土层划分。

③初步判定地基土承载力特征值时,可根据平均击数N10或修正后的平均击数N63.5按表13.17、表13.18 进行估算。

表13.17　轻型动力触探试验推定地基承载力特征值

表13.18　重型动力触探试验推定地基承载力特征值