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1、圆锥动力触探试验目 录 1. 概述 2. 试验的基本原理 3. 仪器设备 4. 试验方法和主要技术要求 5. 影响因素和试验指标的修正 6. 试验资料的整理与成果的应用 7. 工程实例1. 概 述 圆锥动力触探试验 (DPT:dynamic penetration test)是 利用一定的锤击动能， 将一定规格的圆锥探头 打入土中，然后依据贯 入击数或动贯入阻力判 别土层的变化，确定土 的工程性质，对地基土 做出岩土工程评价。试验目的 动力触探试验指标主要用于以下几个目的: (1)评定砂土的孔隙比或相对密实度、粉土及粘性土 的状态。 (2)估算土的强度和变形模量。 (3)评定场地地基的均匀性及
2、承载力。 (4)探查土洞、滑动面、软硬土层界面等。 (5)估算桩基持力层和承载力。 (6)检验地基加固与改良的质量效果。适用范围2. 试验的基本原理 DPT 的基本原理可以用能量平衡法来分析。在一次锤击作 用下的功能转换按能量守恒原理，其关系为： Em-穿心锤下落能量； Ek-锤与触探器碰幢时损失的能量； Ec-触探器弹性变形所消耗的能量； Ef-贯入时用于克服杆侧壁摩阻力所耗能量； Ep-由于土的塑性变形而消耗的能量； Ee-由于土的弹性变形而消耗的能量Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee（2）动贯入阻力Rd 考虑在动力触探测试中，只能量测到土的 永久变形，故将和弹性有关的变形略去， 可推导得
3、土的动贯入阻力Rd为：e贯入度（mm），每击贯入的深度； M重锤质量； m触探器质量； A圆锥探头底面积（m2）（3）. 试验设备 导向杆 提引器 穿心锤 锤座 探杆 探头3. 试验方法和主要技术要求 3.1 试验方法 圆锥动力触探试验的类型，按贯入能力的大小可分为 轻型、重型和超重型3种。 3.2 试验技术要求 (1)采用自动落锤装置; (2) 锤击贯入应连续进行；保持探杆垂直度；锤击速 率每分钟宜为15 30击; (3)每贯入1m，宜将探杆转动一圈半; (4)对轻型动力触探，当N10100或贯入15cm锤击数超 过50时，可停止试验;对重型动力触探，当连续k三次 N63.5 50时，可停止
4、试验或改用超重型动力触探。中国动力触探的分类及设备3.1 轻型动力触探(N10) 1、试验设备 主要由圆锥头、触探杆、穿心锤三部分组成。 触探杆系用直径25mm的金属管，每根长1.01. 5m ，穿心锤重10kg。 2、试验要点 (1)先用轻便钻具钻至试验土层标高，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50cm，使其自由下 落，将探头竖直打入土层中，每打入土层30cm的锤 击数即为N10； (3)若需描述土层时，可将触探杆拔出，取下 探头，换上轻便钻头，进行取样; (4)本试验一般用于贯入深度小于4m的土层; (5)当N10100时或贯入0.15m超过50时，可停 止试
5、验; 地基土承载力与变形模量的确定砂土密实度的确定3.2 重型动力触探（N63.5）1、试验设备 设备规格及探头构造，触探杆一般采用直径 42mm、穿心锤重63.5kg。 2、试验要点 (1)试验时，应使穿心锤自由下落，落距为76cm; (2)锤击速度宜控制在每分钟1530击，打入过 程应是连续的; (3)及时记录每贯入0.1m的锤击数，也可记录每 一阵击的贯入度，然后再换算为每贯入0.10m所 需的锤击数; (4)对于一般砂、圆砾和卵石、触探深度不宜超 过1216m; (5)当连续三次N63.550击时，若要继续触探，可 考虑使用超重型动力触探;确定地基土的承载力和变形模量 工业与民用建筑工
6、程地质勘察规范 推 荐使用的地基土承载力标准值确定砂土的孔隙比确定砂土的密实度确定桩的持力层和承载力 (1)确定桩基持力层(2)确定单桩承载力 3.3 超重型动力触探(N120） 1、试验设备及技术规格 穿心锤:质量120kg，落距100cm，自由落锤;探 头:圆锥角60，直径74mm ,截面积40cm2；直径60mm， 长度1-1.5m/节，质量11.4kg/m;锤垫、导向杆、探 头的总质量约15.0kg。 2. 适用范围 主要适用于贯入指标N120为6击以上(N63.515击)的 中密、密实卵石层和含有少量漂石的卵石层，不适 用于砂类土和漂石层。触探最大深度不超过20m。 N120动力触探
7、在工程勘察的实践中主要应用于如下方 面: (1)查明卵石层的密实度和均匀性，并与钻探和工程 物探资料相结合进行分层、定名和地基评价。 (2)圈定卵石层内的软弱夹层，选择桩基持力层和确 定需要进行加固处理(如灌浆、振冲等)的范围。 (3)评估地基的承载力和变形。 (4)查明基岩的埋深和软质岩石强风化带的厚度。 (5)检验砂卵石人工垫层地基和碎石桩地基的施工 质量和加固效果。确定卵石土的密实度及均匀性确定卵石土地基承载力和变形模量确定桩端土的承载力4. 影响因素和试验指标的修正 影响动力触探的因素很复杂。对有些因素 的认识也不完全一致。有些因素通过标准 化统一后可得到控制，如机具设备、落锤 方式等
8、。但有些因素，如杆长、侧壁摩擦 、地下水、上覆压力等，则在试验时是难 以控制的。一、杆长影响（1）按牛顿碰撞理论，随着杆长的增长，由探杆传 输给圆锥探头的有效能量逐渐减小，使击数偏大 。故必须对N值加以修正。（2）按弹性波动理论，随着杆长的增长，开始有效 能量是逐渐增大的，超过一定杆长后，有效能量 趋于定值，对轻型动力触探，当杆长超过3m;对中 型动力触探，当杆长超过5m;对重型动力触探，当 杆长超过10m，杆长的影响已不明显，均可忽略不 计。二、杆侧摩擦的影响 探杆的侧壁摩擦的影响也很复杂。在有些土层中，特别是软粘土和有机土，侧壁摩擦对击数有重要影响。而对中密密实的砂土，尤其在地下水位以上。
9、由于探头直径比探杆直径大，侧壁摩擦是可以忽略的。 一般情况，重型动力触探深度小于15m,超重型动力触探深度小于20m时，可以不考虑杆侧摩擦的影响，如缺乏经验，应采取措施消除侧摩擦的影响(如用泥浆)，或用泥浆与不用泥浆进行对比试验来认识杆侧摩擦的影响。三、地下水的影响 对地下水位以下的中、粗砾石和圆砾、卵 石层，动力触探锤击数按下式校正: N63.5=N63.5*1.1+1 水利电力部制定的动力触探规程中，不考 虑地下水的影响，认为地下水位以下砂土 饱和后，不仅动贯入阻力降低，而且土的 强度、承载力也随之降低。四、上覆压力的影响 通过室内试验槽和三轴标定箱的试验研究 ，认为上覆压力对触探贯入阻力
10、的影响是 显著的。 但对于一定相对密度的砂土，上覆压力对 DPT试验结果存在一个“临界深度”，即锤击 数在此深度范围内随着贯入深度的增加而 增大，超过此深度后，锤击数趋于稳定值 ，增长率减小，并且临界深度随着相对密 度和探头直径的增加而增大。5. 试验资料的整理 与成果的应用 圆锥动力触探试验成果分 析应包括下列内容: (1)单孔连续圆锥动力触探 试验应绘制锤击数与贯入深 度关系曲线; (2)计算单孔分层贯入指标 平均值时，应剔除临界深度( 不超过1m)以内的数值、超 前和滞后影响范围内的异常 值; (3)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。二、试验成果的工程应用 1、评价地基土的状态与密实程度 2、确定地基土的承载力与变形模量3、确定桩的持力层和承载力(1)确定桩基持力层(2)确定单桩承载力
