岩 土 工 程 勘 察 原 位 测 试标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验现场操作规程一、标准贯入试验1. 先用钻具钻至试验土层标高以上 0.15m 处,去除残土清孔时应避开试验土层受到扰动当在地下水位以下的土层进展试验时,应使孔内水位高于地下水位,以免消灭涌砂和坍孔必要时应下套管或用泥浆护臂2. 贯入应拧紧钻杆接头,将贯入器放入孔内,避开冲击孔底,留意保持贯入器、钻杆、导向杆联接后的垂直度孔口宜加导向器,以保证穿心锤中心施力注:贯入器放入孔内,测定其深度,要求残土厚度不大于 0.1m3. 承受自动落锤法,将贯入器以每分钟 15~30 击打入土中 0.15m 后,开头记录每打入 0.10m 的锤击数,累计 0.30m 的锤击数为标准贯入击数 N,并记录贯入深度与试验状况假设遇密实土层,贯入 0.3 吗锤击数超过 50 击时,不应强行打入,记录 50 击的贯入深度4. 旋转钻杆,然后提出贯入器,取贯入器中的土样进展鉴别、描述、记录, 并量测其长度将需要保存的土样认真包装、编号,以备试验之用5. 重复以上步骤,进展下一深度的贯入试验,直到所需深度二、静力触探试验1. 平坦试验场地,设置反力装置。
将触探主机对准孔位,调平机座〔用分度值为 1mm 的水准尺校准〕,并紧固在反力装置上2. 将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上,翻开电源开关, 预热并调试到正常工作状态3. 贯入前应试压探头,检查顶柱、锥头、摩擦筒等部件工作是否正常当测孔隙压力时,应使孔压传感器透水面饱和正常后将连接探头的探杆插入导向器内,调整垂直并紧固导向装置,必需保证探头垂直贯入土中启动动力设备并调整到正常工作状态4. 承受自动记录仪时,应安装深度转换装置,并检查卷纸机构运转是否正常;承受电阻应变仪或数字测力仪时,应设置深度标尺5. 将探头按 1.2±0.3m/min 匀速贯入土中 0.5~1.0m 左右〔冬季应超过冻结线〕,然后稍许提升,使探头传感器处于不受力状态,待探头温度与低温平衡后〔仪器零位根本稳定〕,将仪器调零或记录初始读数,即可进展正常贯入在深度 6m 内,一般每贯入 1~2m,应提升探头检查温漂并调零;6m 以下每贯入 5~10m 应提升探头检查回零状况,当消灭特别时,应检查缘由准时处理6. 贯入过程中,当承受自动记录时,应依据贯入阻力大小合理选用供桥电压,并随时核对,校正深度记录误差,作好记录;使用电阻应变仪或数字测力计时,一般每隔 0.1~0.2m 记录读数 1 次。
7. 当测定孔隙水压力消散时,应在预定的深度或涂层停顿贯入,并按适当的时间间隔或自动测读孔隙水压力消散值,直至根本稳定8. 当贯入到预定深度或消灭以下状况之一时,应停顿贯入—触探主机到达额定贯入力;探头阻力到达最大容许压力—反力装置失效—觉察探杆弯曲已经到达不能容许的程度9. 试验完毕后应准时起拔探杆,并记录仪器的回零状况探头拔出后应马上清洗上油,妥当保管,防止探头被曝晒或受冻10. 留意事项u 试验点与已有钻孔、触探孔、十字板试验孔等的距离,建议不小于 20 倍的已有孔径u 试验前应依据试验场地的地质状况,合理选用探头,使其在贯入过程中,仪器的灵敏度较高而又不致损坏u 试验点必需避开地下设施〔管道、电缆等〕,以免发生意外u 由于人为或设备的故障,而使贯入中断 10min 以上,应准时排解故障处理后,重贯入前应提升探头,测记零读数对超深触探孔分两次或屡次贯入时;或在钻孔底部进展触探时,在深度连接点以下的扰动段,其测试数据应舍弃u 应留意安全操作和安全用电u 当使用液压式、电动丝杆式触探主机时,活塞杆、丝杆的行程不得超过上、下限位,以免损坏设备承受拧锚机时,应待预备就绪后才可启动拧锚过程中如遇障碍,应马上停机处理。
三、动力触探试验1. 轻型动力触探1) 先用轻松钻具钻至试验土层标高以上 0.3m 处,然后对所需试验土层连续进展触探2) 试验时,穿心锤落距为 0.50±0.02m,使其自由下落记录每打入土层中 0.30m 时所需的锤击数〔最初 0.30m 可以不记〕,记为 N103) 假设需描述土层状况时,可将触探杆拔出,取下探头,换贯入器进展取样4) 如遇密实坚硬土层,当贯入 0.30m 所需锤击数超过 100 击或贯入 0.15m 超过 50 击时,即可停顿试验如需对下卧土层进展试验时,可用钻具穿透坚实土层后再贯入5) 本试验一般用于贯入深度小于 4m 的土层必要时也可在贯入 4m 后用钻具将孔掏清后再连续贯入 2m2. 重型动力触探1) 试验前将触探架安装平稳,使触探保持垂直进展垂直度的最大偏差不得超过 2%触探杆应保持平直,连接结实2) 贯入时,应使穿心锤自由下落,落锤落距为 0.76±0.02m地面上的触探杆的高度不宜过高,以免倾斜与摇摆太大3) 锤击速率宜为每分钟 15~20 击打入过程应尽可能连续,全部超过5min 的连续都应在记录中予以注明4) 准时记录每贯入 0.10m 所需的锤击数,记为 N 。
其方法可在触探杆上63.5每隔 0.10m 划出标记,然后直接〔或用仪器〕记录锤击数;也可以记录每一阵击的贯入度,然后再换算为没贯入 0.10m 所需的锤击数5) 对于一般砂、圆砾和卵石,触探深度不宜超过 12~15m,超过该深度时, 需考虑触探杆的侧壁摩擦影响6) 没贯入 0.10m 所需锤击数连续 3 次超过 50 击时,即停顿试验如需对土层连续进展试验时,可改用超重型动力触探7) 本试验也可在钻孔中分段进展一般可先进展贯入,然后进展钻探直至动力触探所及深度以上 1m 处,取出钻具将触探器放入孔内在进展贯入3. 超重型动力触探试验贯入时穿心锤自由下落,落距为 100±0.02m贯入深度一般不宜超过 20m, 超过该深度时,需考虑触探杆侧壁摩阻的影响其他步骤可参照重型动力触探试验第 1~6 步骤进展试验要点一、标准贯入试验〔SPT〕〔Standard Penetration Test〕1. 进展标准贯入试验之前,应检查试验所需设备组成是否齐全,设备规格是否符合标准〔标准贯入试验设备组成及规格见下表〕锤的质量〔kg〕63.5落锤管靴刃口角度〔o〕18~20刃口单刃厚度〔mm〕2.5直 径〔mm〕42钻杆相对弯曲<1/1000标准贯入试验设备规格落距〔cm〕76长度〔mm〕>500对开管外径〔mm〕51贯入器内径〔mm〕35长度〔mm〕50~76标准贯入器示意图见以下图:2. 这种测试方法适用于砂土、粉土和一般黏性土,不适用于软塑~流塑软土。
3. 关于标准贯入试验的技术要求:(1) 依据欧洲标准,锤击速度不应超过 30 击/min;(2) 宜承受回转钻进标准,以尽可能削减对孔底土的扰动钻进时应留意:a. 保持孔内水位高出地下水位肯定高度,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;b. 下套管不要超过试验标高;c. 要缓慢地下放钻具,避开孔底土的扰动;d. 细心清孔;e. 为防止涌砂或者塌孔,可承受泥浆护壁;(3) 需承受自动落锤法,不能承受手拉落锤法4. 标贯试验成果分析整理过程中应留意以下几点:(1) 实际应用 N 值时,应按具体岩土工程问题,参照有关标准考虑是否做杆长修正或其他修正2) 由于 N 值离散性大,故依据单孔标贯资料供给设计参数是不行信的在分析整理数据时, 应剔除个别特别的 N 值3) 依据 N 值供给定量的设计参数时,应有当地的阅历,否则只能供给定性的参数,供初步评定用二、静力触探试验(CPT) 〔Cone Penetration Test〕1. 进展试验之前,应检查试验所需设备组成是否齐全,设备规格是否符合标准〔双桥探头机构如以下图所示〕:(1) 对探杆要逐根检查试接,挨次放置;(2) 核对探头标定记录,调零试压;(3) 联机调试,检查仪表是否正常;探头截面积摩擦筒外表探头直径φ锥角α型号A积Fs双桥探头的规格〔mm〕(o)〔cm2)(cm2)Ⅱ-135.710150,20060Ⅱ-243.715300602. 对静力触探试验过程应留意以下几点,以确保试验成果真实牢靠:(1) 以 10cm2 探头为例,锥头直径的 d 、侧壁筒直径 d 的容许误差分别为:e s34.8≤d ≤36.0mm;eDe≤d ≤d +0.35mm;e e锥截面积应为 10.00cm2±(3%~5%);侧壁筒直径必需大于锥头直径,否则会显著减小侧壁摩阻力,侧壁摩擦筒侧面积应为 150cm2±2%;(2) 贯入速率要求匀速,贯入速率〔1.2±0.3〕m/min 是国际通用的标准;(3) 探头传感器室内率定误差〔重复性误差、非线性误差、归零误差、温度漂移等〕不应超过±1.0%FS。
现场当探头返回地面时应记录归零误差,现场的归零误差不应超过 3%;探头的绝缘度不应小于 500MΩ 的条件,是 3 个工程大气压下保持 2h;(4) 贯入读数间隔一般承受 0.1m,不超过 0.2m,深度记录误差不超过±1%;当贯入深度超过 30cm 或穿过软土层贯入硬土层后,应有测斜数据;当偏斜度明显,应矫正土层分层界限;(5) 为保证触探孔与垂直线见的偏斜度小,所是用的探杆偏斜度应符合标准:最初 5 根探杆每米偏斜小于 0.5mm,其余小于 1mm;当使用的贯入深度超过50m 或是用 15~20 次,应检查探杆的偏斜度;当贯入厚层软土,再穿入硬层、碎石土、残积土,每用过一次应作探杆偏斜度检查触探孔一般至少距探孔 20 倍孔径或 2m静力触探宜在钻孔前进展,以免钻孔对贯入阻力产生影响3. 当对现场静力触探成果准确性产生质疑时,可在原触探孔旁边空地处重进展试验,作比照试验,2 个触探孔间距不小于 2m三、圆锥动力触探试验〔DPT〕〔Dynamic Penetration Test〕1. 影响圆锥动力触探的因素主要有人为因素、设备因素、其他主要影响因素〔如土的性质、触探深度、地下水〕,在考虑这些影响因素时应重点留意下以下几点:(1) 设备规格定型化。
圆锥动力触探试验的类型分为轻型、重型、超重型三种,各种试验的类型和规格见下表:(2) 操作方法标准化试验前或试验过程中,应认真检查机具设备部件磨损或发生变形超过下表的规定应准时更换和修复在设备安装过程中,部件连接处丝扣应完好,连接结实触探架应安装平稳,在作业过程中触探架不得偏移保持触探孔垂直3) 圆锥动力触探试验的适用范围各种圆锥动力触探试验的适用范围如下表:轻型圆锥动力触探试验一般用于贯入深度小于 4m 的黏性土、黏性土组成的素填土和粉土可用于施工验槽、地基检验和地基处理效果的检测重型圆锥动力触探试验一般适用于砂土、中密以下的碎石土和极软岩超重型圆锥动力触探试验一般适用于较密实的碎石土、极软岩和软岩2. 其他要点:(1) 落锤方式应承受掌握落距的自动落锤,保持杆件垂直,探杆的偏斜度不超过 2%锤击时防止偏心及探杆晃动2) 试验过程。