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轻型圆锥动力触探设备。
3.2 试验要点
(1)首先根据场地情况进行选点开挖,挖至勘察设计确定的持力层,然后对该持力层进行连续触探。
(2)将探头和探杆安装好,保持探杆垂直,然后连续向下贯击,穿心锤落距为50.0±
2.0cm,使其自由下落。
在基底轻型触探试验表内记录打入土层中30cm所需锤击数(N10),在地层较硬、锤击数较多时,采用分段记录,以每贯入10cm记录一次相应的锤击数,整理资料时按30cm所需的击数作为指标计算。
(3)遇密实坚硬土层,当贯入30cm所需锤击数超过50击时或贯入10cm所需锤击数超过30击时,即停止测试。
3.3 检测结果
工地现场基槽已开挖到持力层粉质粘土,通过现场随机选点触探,该楼盘第61栋和57栋的轻型圆锥动力触探结果如表1所示:
由于第57栋基槽开挖以后遭雨水浸泡,地基承载力明显受到影响,特别是面层(0-30cm)偏低严重,必须挖掉被雨水浸泡部分以后该地层方可作为持力层。
4 资料整理及成果应用
4.1 资料整理
(1)每完成一次轻型触探后,在现场及时核对所记录的锤击数及深度是否有错漏,并结合其它勘探资料,综合研究分析,去掉不合理的特异值。
(2)轻型触探不考虑杆长修正,根据每贯入30cm所需的锤击数绘制N10-h曲线图。
(3)进行土层力学分层,根据N10-h曲线,考虑触探的临界深度及界面效应,即“超前”和“滞后”影响,一般触探曲线由软层进到硬层时,则分层界线定在软层最后一个小值点以下2-3倍探头直径处,由硬层进入软层时,则分层界线定在软层第一个小值点以上2-3倍探头直径处。
(4)删除个别异常值,临界深度影响值、超前和滞后影响范围值,按下式计算每层实测击数的算术平均值:
N10=∑N10/n。
式中:
N10为平均击数;
N10为第i个实测值;
n为参加统计的总数。
(5)按《建筑地基基础设计规范》,确定地基土承载力标准值时实测锤击数应按下式计算:
N(N10)=N10-1.645σ
σ为统计量标准差。
对于第61栋,N10平均值为55.8:
N(N10)锤击数代表值为49.1。
对于第57栋,考虑到粉质粘土面层已受雨水浸泡,建议施工单位将该层挖掉,故统计结果不包括0-30cm数据。
该栋N10平均值为48.9;
N(N10)锤击数代表值为23.5。
4.2 应用轻型动力触探成果确定地基承载力
《建筑地基基础设计规范》中用轻型动力触探击数确定粘性土承载力标准值(fk)如表2所示。
根据上表采用内插法计算可知,第61栋的地基承载力约为390kPa;
而第57栋的N(N10)锤击数代表值仅为23.5,比实测值中的最小值42小了近一倍,地基承载力按23.5推算显然不合理,按最小值推算约为325kPa。
为了验证采用最小值的可靠性,在57栋选点进行平板载荷试验,根据平板载荷试验P-S曲线得到地基承载力极限值为达450kPa,说明根据最小值推算是合理的。
除规范规定的内容外,各地在应用N10确定地基承载力所依据的公式有所不同,这是由于各地区地质条件的差异决定的。
长沙地区一般粘性土和新近沉积粘性土N10地基承载力特征值的回归方程为:
fNk=25+4.18NN10(kPa)。
5 结语
通过轻型动力触探实验在长沙某工程基槽验收中的应用,笔者有如下体会:
5.1 通过轻型动力触探实验能简单方便的确定地基承载力。
轻型动力触探实验既不象荷载试验需要消耗较大的人力物力,也不象室内土工试验需要较长的试验周期。
5.2 轻型动力触探实验采用规范法确定地基土承载力时,N10宜选用实测值和代表值中较大的一个计算地基土承载力。
5.3 现场施工应注意,当基槽开挖到位并经有关单位验收合格以后,应立即浇筑混凝土垫层,避免基槽积水,尤其是雨季施工,应充分做好排水措施,确保地基承载力的发挥。
动力触探试验
一、概述
动力触探(DynamicPenetrationTest简称DPT)是利用一定的落锤能量,将一定尺寸、一定形状的探头打入土中,根据打入的难易程度(可用贯入度、锤击数或单位面积动贯入阻力来表示)判定土层性质的一种原位测试方法。
可分为圆锥动力触探和标准贯入试验两种。
圆锥动力触探(DPT)是利用一定的锤击能量,将一定的圆锥探头打入土中,根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化,对土层进行力学分层,并确定土层的物理力学性质,对地基土作出工程地质评价。
通常以打入土中一定距离所需的锤击数来表示土的阻抗,也有以动贯入阻力来表示土的阻抗。
圆锥动力触探的优点是设备简单、操作方便、工效较高、适应性强,并具有连续贯入的特性。
对难以取样的砂土、粉土、碎石类土等,对静力触探难以贯入的土层,圆锥动力触探是十分有效的勘探测试手段。
圆锥动力触探的缺点是不能采样对土进行直接鉴别描述,试验误差较大,再现性差。
如将探头换为标准贯入器,则称标准贯入试验(StandardPenetrationTest简称SPT)。
利用动力触探试验可以解决如下问题:
1)划分不同性质的土层。
当土层的力学性质有显著差异,而在触探指标上有显著反映时,可利用动力触探进行分层和定性地评价土的均匀性,检查填土质量,探查滑动带、土洞和确定基岩面或碎石土层的埋藏深度等。
2)确定土的物理力学性质。
确定砂土的密实度和黏性土的状态,评价地基土和桩基承载力,估算土的强度和变形参数等。
二、适用范围
动力触探和标准贯入试验的适用范围见表7-10
三、圆锥动力触探
(一)动力触探类型及规格
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的规定,圆锥动力触探试验的类型可分为轻型、重型和超重型三种。
其规格和适用土类应符合表7-11的规定。
(二)技术要求
根据《岩土工程勘察规范》的规定,圆锥动力触探试验技术要
求应符合下列规定:
1)采用自动落锤装置。
2)触探杆最大偏斜度不应超过2%,锤击贯入应连续进行;
同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动,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;
当贯入深度超过10m,每贯入20cm宜转动探杆一次。
次时,可停止试验;
锤击数超过对轻型动力触探,当或贯入时,可停止试验或改用超重型动力触探对重型动力触探,当连续三次。
(三)试验方法
1.轻型动力触探
1)试验设备
轻型动力触探试验设备主要由圆锥头、触探杆、穿心锤三部分组成,如图7-10所示。
2)试验要点
先用轻便钻具钻至试验土层标高,然后对土层连续进行触探,使穿心锤自由落下将触探杆竖直锤击数打入土层中,记录每打入土层30cm锤击书N10
3)适用范围
一般用于贯入深度小于4m的一般黏性土和黏性素填土层。
2.重型动力触探
重型动力触探试验的设备主要由触探头(见图7-11)、触探杆及穿心锤三部分组成。
1)贯入前,触探架应安装平稳,保持触探孔垂直。
试验时穿心锤应自由下落并应尽量连续贯入,锤击速率宜为15~30击/min
2)量尺读数。
除了及时记录贯入深度外,对触探指标(锤击数)有下列两种量读方法:
①记录一阵击的贯入量及相应的锤击数,并由式(7-25)算得每贯入10cm所需锤击数N63.5。
一般以5击为一阵击,土较松软时应少于5击.。
式中N——每贯入的实测锤击数;
K——一阵击的锤击数;
S——相应于一阵击的贯入量,
②当土层较为密实时(5击贯入量小于10cm时)可直接记读每贯入10cm所需的锤击数。
3)影响因数的校正
1)侧壁摩擦影响的校正。
对于砂土和松散中密的圆砾、卵石,触探深度在1~15m的范围内时,一般可不考虑侧壁摩擦的影响。
2)触探杆长度的修正。
当触探杆长度大于2m时,需按下式校正:
N63.5=aN(7-26)
式中N63.5————重型动力触探试验锤击数;
N’63.5——的实测锤贯入击数;
a——触探杆长度校正系数,可按规范确定。
3)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,锤击数可按下式修正:
N63.5=1.1N’63.5+1.0(7-27)
式中N63.5————经地下水影响校正后的锤击数;
N’63.5————未经地下水影响校正而经触探杆长度影响校正后的锤击数。
4)适用范围
一般适用于砂土和碎石土。
3.超重型动力触探
超重型动力触探试验的设备主要由触探头(同重型触探探头)、提锤架偏心轮、锤体、导向杆、触探杆等组成。
(1)贯入时应使穿心锤自由下落,地面上的触探杆的高度不应过高,以免倾斜和摆动过大。
(2)贯入过程应尽量连续,锤击速率宜为15~20击/min
(3)贯入深度一般不宜超过20m
(1)触探杆长度影响的校正。
当触探杆长度大于时,锤击数可按下式进行校正:
N120=aN(7-28)
式中N120———超重型触探试验锤击数;
a——杆长度校正系数,可按规范确定。
2)触探杆侧壁摩擦影响的校正:
N120=FnN(7-29)
式中Fn————触探杆侧壁摩擦影响校正系数,按表7-12确定。
式(7-28)与式(7-29)可合并为下式,因此,触探杆长度和侧壁摩擦的校正可一次完成。
N120=a·
FnN
式中a·
F——n综合影响因素校正系数,可按规范确定。
一般用于密实的碎石土或埋深较大、厚度较大的碎石土。
轻便触探试验作业指导书
本细则编制遵照《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)、
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《软土地基深层搅拌加固法技术规程》(YBJ225-91)、《资料修约规程》(GB8170-1987)等标准的规定和本中心相关程序文件的规定。
圆锥动力触探试验细则
一、范围
本细则规定了轻型动力触探试验的试验方法、判定依据、仪器设备、试验条件、试验程序、原始记录、试验报告等。
本细则适用于进行力学分层,评定土的均匀性和物理性质(状态、密实度)、土的强度、地基承载力、单桩承载力、查明土洞、滑动面、软硬土层界面、检测地基处理效果、深层搅拌桩检测等。
二、规范性引用文件
下列文件所包含的条文通过在本细则中引用而构成细则的条文,本细则所列版本均为有效,所有文件都会被修订,使用本细则的人员应及时探讨采用下列文件最新版本的可能性,修订的应按质量文件的控制和维护程序规定进行。
GBJ7-89
建筑地基基础设计规范
YBJ225-91
软土地基深层搅拌加固法技术规程
GB50021-2001
岩土工程勘察规范
GB8170-1987
资料修约规程
三、检测人员、仪器设备
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 轻型 动力
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