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1、岩土工程勘察课程实验指导书土木工程（岩土方向）、勘察技术与工程专业适用编者：刘之葵、朱寿增桂林工学院土木系岩土工程教研室2004. 9一、标准贯入试验 标准贯入实际上是一种特殊的动力触探试验，适用于砂土、粉土、一般粘性土及强风化岩等。该试验用质量为63.5kg的穿心锤，以76cm的自由落距，将一定规格的标准贯入器预先打入土中0.15cm，然后再打入0.30cm，记录0.30cm的锤击数，称为标准贯入击数（N）。标准贯入试验的工程目的是：（a）划分土层类别、采集扰动试样；（b）判断砂土的密实度或粘性土及粉土的稠度；（c）估测土的强度及变形指标、确定地基土的承载力；（d）评价砂土及粉土的振动液化；
2、（e）估算单桩承载力及沉桩可能性；（f）检验地基加固处理质量。1. 试验设备：标准贯入试验由触探头（又称贯入器、对开式管筒）、锤垫及导向杆、落锤（质量为63.5kg的穿心锤）三部分组成。落锤距离由自动脱钩装置控制。2. 试验步骤 ：(a)先用钻具钻至欲测土以上15cm。且钻具拔出后孔底与孔壁应保证无软粘土等挤出堵塞钻孔。(b)标贯探头入土之前，先测出探头靴口到锤垫底面之间的长度，及探杆长度。(c)将探头压入欲测土表面，然后进行锤击，锤击速率为15-30击/min，锤击落距762cm，先记录贯入15cm的预打击数，然后记下再贯入30cm 的标贯实测击数N。(d)若30cm内锤击数超过50，则停止
3、试验。(e)若需进行下一深度的贯入试验时，一般应隔1m后在进行。(f)整个标贯过程中，孔壁不能有垮坍或孔壁上软粘土等挤出，造成探杆侧壁摩擦加大。(g)拔出探入器，分开对开式管筒，取出筒内土样描述和试验。3. 资料整理：探杆长度校正：当探杆长度大于3m时，需按下式修正：N=NN式中：N修正后的标贯击数（击/30cm） N杆长修正系数，按表1确定表1 标贯试验杆长修正系数N探杆长度（m）36912151821N1.000.920.860.810.770.730.70注：建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），岩土工程勘察规范（GB50021-2001）对杆长修正作以下说明：我国一直用经过
4、修正后的N值确定地基承载力，用不修正的N值判别液化和判别砂土密实度。因此应按具体岩土工程问题，确定是否修正，且需在报告中说明。4. 试验成果的应用：(a) 确定地基承载力特征值fa：(b)确定地基土压缩模量Es及变形模量E0；(c)确定砂土的抗剪指标；(d)判定砂土的密实度；(e)判定粘性土的稠密度状态；(f)预估单桩竖向承载力；(g)判别饱和砂土、粉土的液化。二、重型动力触探（N63.5）试验：重型动力触探（N63.5）试验是用一定重量的落锤、以一定落距自由落下，将一定形状的、尺寸的探头贯入土层中，记录贯入一定厚度土层所需锤击数，以判别土层的力学性质的一种原位测试方法1.试验设备：重型动力触
5、探试验的设备主要由触探头、触探杆及穿心锤三部分组成（可参见图2-3）。落锤升降由钻机操纵2.试验步骤：（a）探头贯入土层之前，先测出锥尖到锤垫底面之间长度，即触探杆长度。（b）待锤尖打入到预测位置时，从触探杆上标出，从地面向上每10cm的位置。（c）穿心锤自由落距76cm，记录每贯入土层10cm的锤击数N63。.5。锤击速率宜为15-30击/min。（d）每加上一根触杆时，需记录所加杆的长度，重新统计触探杆长度。（e）若土质较松软、探头贯入速度较快时，亦可记录锤击5次的贯入深度。（f）对触探杆侧壁摩擦影响较大的土层，可考虑采用分段触探的办法。（g）如N63.。550，连续三次，可停止试验。3.
6、资料整理：(a)触探杆长度的校正：当触探杆长度大于2m时，需按下式校正： N63。.5aN63。.5式中：N63。.5修正后的重型动探击数a-为触探杆长度校正系数。(b)触探杆侧壁摩擦影响的校正：对于砂土和松散-中密的圆砾、卵石层触探深度在15m内，一般可不考虑侧壁摩擦的影响。(c)地下水影响的校正：对于地下水位以下的中、粗、砾砂和圆砾、卵石,锤击数(N63.5)可按下式修正： N63.5=1.1N63.51.0(d) 绘制重型动探击数N63.5与深度h的关系曲线。表2 动探杆长度校正系数N63。.5L(m) 5101520253035405021.01.01.01.01.01.01.01.0
7、40.960.950.930.920.900.980.870.860.8460.930.900.880.850.830.810.790.780.7580.900.860.830.800.770.750.730.710.67100.880.830.790.750.720.690.670.640.61120.850.790.750.700.670.640.610.590.55140.820.760.710.660.620.580.560.530.50160.790.730.670.620.570.540.510.480.45180.770.700.630.570.530.490.460.430.4
8、0200.750.670.590.530.480.440.410.490.36注：L为杆长。4.试验成果的应用：(a)确定地基土承载力特征值fa（原规范为标准值fk）； (b)确定地基土的变形模量E0；(c)确定地基土(碎石土)的密实度。5.记录格式： 动力触探记录表工程名称 地 点 动探类型钻孔编号 钻孔标高 地下水位 深 度（m）杆长（m）实 测击 数（击）修正系数修正击数N深 度（m）杆长（m）实 测击 数（击）修正系数修正击数N0.0. 1.1. 2.2. 3.3. 4.4. 5.5. 6.6. 7.7. 8.8. 9.9时间： 校核： 记录：三、十字板剪切试验十字板剪切试验是一种在天
9、然应力状态下测定软粘土抗剪强度的原位测试技术。多年来在我国软土分布地区的勘察和地基处理检测中应用较为广泛。常用的试验设备两种,即机械开口钢环式和应变片电测式。前者配合钻机使用，后者配合静探仪使用。十字板剪切试验是用插入软土中的十字板头,以一定的速率旋转, 在土体中形成圆柱形破坏面,测出土的抵抗力矩,然后换算成土的抗剪强度。试验适于原位测定软塑-流塑状态粘土的不排水抗剪强度，试验深度一般不超过30米。机械开口钢环式十字板剪切试验：用钻机将十字板头压入钻孔底部欲测土层中，利用蜗轮旋转施加扭力矩使板头在同一水平面上等速转动，从而在土体中切出一个圆柱形破坏面，籍开口钢环测定剪切破坏时的最大扭矩，即可换
10、算出土的不排水抗剪强度Cu(相当于内摩擦角=0时的内聚力c值)。1. 试验设备：开口钢环式十字板剪切仪(a)十字板头：直径高=75 100mm(或50100mm)；(b)施加扭力设备：手摇柄、蜗轮、变向齿轮、特制键；(c)测量扭力设备：开口应力钢环、百分表；(d)其它：十字板杆、钻孔、套管、孔内定中装置；2. 试验步骤：(a)先将钻具与套管下至距测试土层3-5倍钻孔直径处，取出钻具；(b)在钻孔套管上安装十字板剪切仪，拧紧制紧螺丝，将十字板头徐徐压入欲测土中，静置5分钟；(c)松开锁紧螺丝，抬起底版，合上支爪（其功能是使十字板头同水平旋转）。转动底盘，使特制剪落入键槽。然后拧紧锁紧螺丝。将百分
11、表调至零；(d)试验开始，按每10秒钟蜗轮转一度的转速，（即顺时针匀速摇动手柄1圈），每转一度测记百分表读数一次，当读数出现峰值或稳定值后（大约蜗轮转动20-30），再继续测读一分钟。其峰值或稳定值读数为原状土剪切破坏读数Ry；(e)拔出特制键，顺时针转动导杆6圈，使十字板头周围土充分扰动，静置5min,再插上特制键，照第(4)条操作，测记重塑土剪切破坏时百分表读数Rr；(f)上提导杆2-3厘米，使十字板头与离合器脱离，均匀摇动手摇柄，测记十字板杆与土摩檫及仪器机械摩檫时百分表读数Rg。3.资料整理：(a)按下式计算土的不排水抗剪强度Cu、Cu：Cu=KC（RP-Rg）Cu=KC（Rr-Rg）
12、式中：Cu原状土的抗剪强度(kg/cm2)；Cu重塑土的抗剪强度(kg/cm2)；K与十字板头尺寸有关的常数(cm-2)；C开口钢环系数(kg/0.01mm)；RP原状土剪切破坏时百分表读数(0.01mm)；Rr重塑土剪切破坏时百分表读数(0.01mm)；Rg测杆与土摩檫、仪器机械摩檫时的百分表读数(0.01mm)。按下式计算土的灵敏度St： (b)绘制不排水抗剪强度Cu、Cu随试验深度h的变化曲线：4.记录格式：十字板剪切试验记录表工程名称 十字板规格：试验地点 十字板头常数K：试验深度 开口钢环系数C：水平转盘度数原 状 土重 塑 土杆与土摩檫及机械摩檫抗剪强度随深度变化曲线(Cu-h)Rp（0.01mm）Cu（Kg/cm2）Rr（0.01mm）Cu（Kg/cm2）Rg（0.01mm） 校核 试验 记录
