圆锥动力触探和标准贯入试验岩土工程原位测试技术教学.pptx
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1、1第第3章内章内 容容3.1试验设备和方法试验设备和方法3.2基本测试原理基本测试原理3.3试验成果的整理分析试验成果的整理分析3.4试验成果的应用试验成果的应用3.5小小 结结23.1 试验设备和方法和方法 一、试验设备一、试验设备动动力力触触探探使使用用的的设设备备如如图图3-1,包包括括动动力力设设备备和和贯贯入入系系统统两两大大部部分分。动动力力设设备备的的作作用用是是提提供供动动力力源源,为为便便于于野野外外施施工工,多多采采用用柴柴油油发发动动机机;对对于于轻轻型型动动力力触触探探也也有有采采用用人人力力提提升升方方式式的的。贯贯入入部分是动力触探的核心,由穿心锤、探杆和探头组成。
2、部分是动力触探的核心,由穿心锤、探杆和探头组成。3图图3-1 现场动力触探试验现场动力触探试验4现场动力触探试验现场动力触探试验5根根据据所所用用穿穿心心锤锤的的质质量量将将动动力力触触探探试试验验分分为为轻轻型型、中中型型、重重型型和和超超重重型型等等种种类类。动动力力触触探探类类型型及及相相应应的的探探头头和和探探杆杆规规格格见见表表3-1。6图图3-2 轻型动力触探仪(单位:轻型动力触探仪(单位:mm)偏心轮缩径式脱钩装置偏心轮缩径式脱钩装置7国国际际上上使使用用的的探探头头规规格格较较多多,而而我我国国的的常常用用探探头头直直径径约约5种种,锥锥角角基基本本上上只只有有60 一一种种。
3、图图3-4是是重重型型和和超重型探头的结构图。超重型探头的结构图。标标准准贯贯入入使使用用的的仪仪器器除除贯贯入入器器外外与与重重型型动动力力触触探探的的仪仪器器相相同同。我我国国使使用用的的贯贯入入器如图器如图3-5。89二、试验方法二、试验方法(一)轻型、重型、超重型动力触探的测试程序和要求(一)轻型、重型、超重型动力触探的测试程序和要求1轻型动力触探轻型动力触探(1)先先用用轻轻便便钻钻具具钻钻至至试试验验土土层层标标高高以以上上0.3m处处,然然后后对对所所需试验土层连续进行触探。需试验土层连续进行触探。(2)试试验验时时,穿穿心心锤锤落落距距为为(0.50 0.02)m,使使其其自自
4、由由下下落落。记录每打入土层中记录每打入土层中0.30m时所需的锤击数。时所需的锤击数。(3)若若需需描描述述土土层层情情况况时时,可可将将触触探探杆杆拨拨出出,取取下下探探头头,换换钻头进行取样。钻头进行取样。(4)如如遇遇密密实实坚坚硬硬土土层层,当当贯贯入入0.30m所所需需锤锤击击数数超超过过100击击或或贯贯入入0.15m超超过过50击击时时,即即可可停停止止试试验验。如如需需对对下下卧卧土土层层进进行行试试验时,可用钻具穿透坚实土层后再贯入。验时,可用钻具穿透坚实土层后再贯入。(5)本本试试验验一一般般用用于于贯贯入入深深度度小小于于4m的的土土层层。必必要要时时,也也可可在贯入在
5、贯入4m后,用钻具将孔掏清,再继续贯入后,用钻具将孔掏清,再继续贯入2m。102重型动力触探重型动力触探(1)试试验验前前将将触触探探架架安安装装平平稳稳,使使触触探探保保持持垂垂直直地地进进行行。垂垂直直度的最大偏差不得超过度的最大偏差不得超过2%。触探杆应保持平直,连结牢固。触探杆应保持平直,连结牢固。(2)贯贯 入入 时时,应应 使使 穿穿 心心 锤锤 自自 由由 落落 下下,落落 锤锤 高高 度度 为为(0.76 0.02)m。地地面面上上的的触触探探杆杆的的高高度度不不宜宜过过高高,以以免免倾倾斜斜与与摆摆动太大。动太大。(3)锤锤击击速速率率宜宜为为每每分分钟钟15-30击击。打打
6、入入过过程程应应尽尽可可能能连连续续,所有超过所有超过5min的间断都应在记录中予以注明。的间断都应在记录中予以注明。(4)及及时时记记录录每每贯贯入入0.10m所所需需的的锤锤击击数数。其其方方法法可可在在触触探探杆杆上上每每0.1m划划出出标标记记,然然后后直直接接(或或用用仪仪器器)记记录录锤锤击击数数;也也可可以以记记录录每每一一阵阵击击的的贯贯入入度度,然然后后再再换换算算为为每每贯贯入入0.1m所所需需的的锤锤击击数数。最最初贯入的初贯入的lm内可不记读数。内可不记读数。(5)对对于于一一般般砂砂、圆圆砾砾和和卵卵石石,触触探探深深度度不不宜宜超超过过1215m;超过该深度时,需考
7、虑触探杆的侧壁摩阻影响。超过该深度时,需考虑触探杆的侧壁摩阻影响。11(6)每每贯贯入入0.1m所所需需锤锤击击数数连连续续三三次次超超过过50击击时时,即即停停止止试试验。如需对下部土层继续进行试验时,可改用超重型动力触探。验。如需对下部土层继续进行试验时,可改用超重型动力触探。(7)本本试试验验也也可可在在钻钻孔孔中中分分段段进进行行,一一般般可可先先进进行行贯贯入入,然然后后进进行行钻钻探探,直直至至动动力力触触探探所所测测深深度度以以上上1m处处,取取出出钻钻具具将将触触探探器器放放入孔内再进行贯入。入孔内再进行贯入。3超重型动力触探超重型动力触探(1)贯贯入入时时穿穿心心锤锤自自由由
8、下下落落,落落距距为为(1.00 0.02)m。贯贯入入深深度度一一般般不不宜宜超超过过20m,超超过过此此深深度度限限值值时时,需需考考虑虑触触探探杆杆侧侧壁壁摩摩阻的影响。阻的影响。(2)其他步骤可参照重型动力触探进行。)其他步骤可参照重型动力触探进行。12(二)标准贯入试验(二)标准贯入试验 1试验方法试验方法(1)先用钻具钻至试验土层标高以上)先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处,清除残土。处,清除残土。(2)将将贯贯入入器器放放入入孔孔内内,避避免免冲冲击击孔孔底底,注注意意保保持持贯贯入入器器、钻钻杆杆、导导向向杆杆联联接接后后的的垂垂直直度度。测测定定贯贯入入器器所所在在深深
9、度度,要要求求残残土土厚度不大于厚度不大于0.1m。(3)将将贯贯入入器器以以每每分分钟钟击击打打1530次次的的频频率率,先先打打入入土土中中0.15m,不不计计锤锤击击数数;然然后后开开始始记记录录每每打打入入0.10m及及累累计计0.30m的的锤锤击击数数N,并并记记录录贯贯入入深深度度与与试试验验情情况况。若若遇遇密密实实土土层层,锤锤击击数数超超过过50击时,不应强行打入,并记录击时,不应强行打入,并记录50击的贯入深度。击的贯入深度。(4)旋旋转转钻钻杆杆,然然后后提提出出贯贯入入器器,取取贯贯入入器器中中的的土土样样进进行行鉴鉴别别、描描述述记记录录,并并测测量量其其长长度度。将
10、将需需要要保保存存的的土土样样仔仔细细包包装装、编编号,以备试验之用。号,以备试验之用。(5)重重复复14步步骤骤,进进行行下下一一深深度度的的标标贯贯测测试试,直直至至所所需需深深度。一般每隔度。一般每隔1m进行一次标贯试验。进行一次标贯试验。132注意事项:注意事项:钻孔时应注意下列各条。钻孔时应注意下列各条。(1)须须保保持持孔孔内内水水位位高高出出地地下下水水位位一一定定高高度度,以以免免塌塌孔孔,保保持孔底土处于平衡状态,不使孔底发生涌砂变松,影响持孔底土处于平衡状态,不使孔底发生涌砂变松,影响N值;值;(2)下套管不要超过试验标高;)下套管不要超过试验标高;(3)须缓慢地下放钻具,
11、避免孔底土的扰动;)须缓慢地下放钻具,避免孔底土的扰动;(4)细细心心清清除除孔孔底底浮浮土土,孔孔底底浮浮土土应应尽尽量量少少,其其厚厚度度不不得得大大于于10cm;(5)如如钻钻进进中中需需取取样样,则则不不应应在在锤锤击击法法取取样样后后立立刻刻做做标标贯贯,而而应应在在继继续续钻钻进进一一定定深深度度(可可根根据据土土层层软软硬硬程程度度而而定定)后后再再做做标标贯,以免人为增大贯,以免人为增大N值;值;(6)钻钻孔孔直直径径不不宜宜过过大大,以以免免加加大大锤锤击击时时探探杆杆的的晃晃动动;钻钻孔孔直直径径过过大大时时,可可减减少少N至至50%,建建议议钻钻孔孔直直径径上上限限为为1
12、00mm,以以免免影响影响N值。值。14标标贯贯和和圆圆锥锥动动力力触触探探测测试试方方法法的的不不同同点点,主主要要是是不不能能连连续续贯贯入入,每每贯贯入入0.45m必必须须提提钻钻一一次次,然然后后换换上上钻钻头头进进行行回回转转钻钻进进至至下下一一试试验验深深度度,重重新新开开始始试试验验。另另外外,标标贯贯试试验验不不宜宜在在含含有有碎碎石石的的土土层层中中进进行行,只只宜宜用用于于粘粘性性土土、粉粉土土和和砂砂土土中中,以以免免损损坏坏标标贯贯器器的管靴刃口。的管靴刃口。153.2基本基本测试测试原理原理动动力力触触探探是是将将重重锤锤打打击击在在一一根根细细长长杆杆件件(探探杆杆
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