岩土工程勘察 第七章 标准贯入试验.ppt72页

标准贯入试验在岩土工程勘察中的应用以广州悦怡环保科技有限公司厂房岩土工程勘察为例，分析了标准贯入试验在花岗岩岩石风化程度划分、评价砂土的密实度、评价地基土中砂和黏性土承载力标准值等方面的应用，并提出了标准贯入试验结果在勘察应用中需要注意的问题。

标签：标准贯入试验岩土工程勘察标准贯入锤击数标准贯入试验（standard penetration test，SPT）是动力触探的一种，是在现场测定砂或粘性土的地基承载力的一种方法，这种测试方法适用于砂土、粉土和一般黏性土，也包括部分强风化岩石。

根据标准贯入试验的锤击数，可以判定岩石风化强度的划分、砂土的密实度、黏土的稠度、地基土的承载力标准值及桩基承载力等等。

通过广州悦怡环保科技有限公司厂房岩土工程勘察过程中的体会，浅谈关于标准贯入试验在工程中的应用。

1工作原理标准贯入试验（SPT）是用质量为63.5kg的重锤按照规定的落距（76cm）自由下落，将标准规格的贯入器打入地层，根据贯入器在贯入一定深度得到的锤击数来判定土层的性质[1]。

标准贯入试验设备由标准贯入器、触探杠及穿心锤（即落锤）组成。

试验要点：（1）与钻探配合进行，先钻进到需要进行试验的土层标高以上约15cm，清孔后换用标准贯入器，并量得深度尺寸。

（2）采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击，并减少导向杆与锤间的摩阻力，避免锤击时的偏心和侧向晃动，保持贯入器、探杆、导向杆连接后的垂直度。

（3）以每一分钟15～30击的贯入速度将贯入器打入试验土层中，先打入15cm不计击数，继续贯入土中30cm，记录锤击数N。

N=30n/ΔS式中n—所选取的任意贯入量的锤击数；△S—对应锤击数n击的贯入量（cm）。

（4）拔出贯入器，取出贯入器中的土样进行鉴别描述。

（5）若需进行下一深度的贯入试验时，则继续钻进，重复上述操作步骤。

一般每隔1m进行一次试验。

（6）在不能保持孔壁稳定的钻孔中进行试验时，可用泥浆护壁。

标准贯入试验的目的是用测得的标准贯入锤击数N判断砂土的密实程度或粘性土的稠度，以确定地基土的容许承载力，评定砂土的振动液化势和估计单桩的承载力，并可确定土层剖面和取扰动土样进行一般物理性试验。

标贯试验（岩土工程手册）一、试验设备标贯试验设备主要由（1）标贯器、（2）触探杆、（3）穿心锤三部分组成。

二、试验要点（1）与钻探配合进行，先钻进到需要进行试验的土层标高以上约15cm ，清孔后换用标准贯入器，并量得深度尺寸。

（2）以每分钟15～30击的贯入速率将贯入器打入试验土层中，先打入15cm 不记击数，继续贯入30cm ，记录锤击数。

若贯入深度略大或略小于30cm 时，需按下式换算锤击数：N=30n/△s （n 为所选任意贯入量的锤击数；△s 为对应锤击数n 击的贯入量）。

（3）拔出贯入器，取出贯入器中的土样进行鉴别描述。

（4）若需进行下一深度的贯入试验时，则继续钻进重复上述操作步骤。

一般每隔1m 进行一次试验。

（5）在不能保持孔壁稳定的钻孔中进行试验时，可用泥浆或套管护壁。

三、影响因素及其校正1、触探杆长度影响当用标准贯入试验锤击数按规范查表确定承载力或其它指标时，应根据规范规定按下式对锤击数进行触探杆长度校正：N 1=αN触探杆长度校正系数2、土自重压力影响（1）美国Gibbs 和Holtz （1957）根据室内试验结果，得出砂土自重压力（上覆压力）对标贯试验结果有很大影响，为使用方便，将曲线绘制成图。

利用该图可以根据标贯试验锤击数和上覆压力得出砂土的相对密度。

校正系数也可以从图中得出。

（2）美国Peck （1974）得出砂土自重压力对标贯试验影响为：N C N N =2；VN C δ1960lg77.0⋅= ，其中δV 为标贯试验深度砂土有效上覆压力（kpa ）。

3、地下水位影响美国Terzaghi 和Peck （1953）认为：对有效粒径d 10在0.1～0.05mm 范围内的饱和粉、细砂，当其密度大于某一临界密度时，贯入阻力将会偏大。

相应于次临界密度的锤击数为15，因此在次类砂层中贯入击数N 大于15时，其有效击数N 应按下式校正：)15(15213-+=N N 四、成果应用1、确定砂土的密度（1）利用标贯试验锤击数N 判定砂土密实程度的国际和国内标准表：（2）标贯试验锤击数N 与砂土的相对密度关系 （2）-1 美国Gibbs 和Holtz （1957）成果见下图：（2）-2 Meyerhof 根据美国Gibbs 和Holtz （1957）的试验结果得到如下公式：2、确定砂土的相对密度。

工程地质学课件--标准贯入试验概述第一节一、标准贯入试验的定义二、标准贯入试验的优点及适用性三、标准贯入试验的发展四、标准贯入试验的目的标准贯入试验的定义标准贯入试验是一种在现场用63.5kg的穿心锤以76cm的落距自由落下，将一定规格的带有小型取土筒的标准贯入器打入土中，记录打入30cm的锤击数(即标佳贯入击数N)，并以此评价土的工程性质的原位试验。

SPT原位测试技术仍属于动力触探范畴，所不同的是，其贯入器不是圆锥探头，而是标准规格的圆筒形探头(由两个半圆筒合成的取土器)。

与圆锥动力触探试验相似，标准灌入试验并不能直接测定地基土的物理力学性质，而是通过与其他原位测试手段或室内试验成果进行对比，建立关系式，积累地区经验，才能评定地基土的物理力学性质。

标准贯入试验的优点及适用性适用土层:砂性土、粘性土，不适用于碎石类土及岩层。

优点:操作简单、使用方便，地层适用性较广。

缺点:试验数据离散性较大，精度较低，对于饱和软粘土远不及十字板剪切试验及静力触探等方法精度高。

标准贯入试验的发展这种试验技术是20世纪40年代末期发展起来的。

由于使用方便，得到了广泛的应用，在美国及日本应用最为广泛。

在我国，50年代初期由南京水利实验处研制并在治淮工程中得到广泛的推广，积累了大量的使用经验。

60年代在国内得以普及。

四、标准贯入试验的应用的)1.评价地基土的物理状态(如地层剖面及软弱夹层)2.评价地基土的力学性能参数(如变形模量、物理力学性质指标);3，计算天然地基的承载力:4.计算单桩的极限承载力及选择桩尖持力层；5.评价场地砂土和粉土的液化可能性及等级。

应该指出的是，除判别液化外，其余的应用方法都是基于与其他测试方法的对比中建立起计算公式的如桩的承载力的预估是与载荷试验相对比，土的物理力学性质指标是与室内试验成果建立相关关系。

因此，对缺乏使用经验的地区，在应用标准贯入试验时应与其他测试方法配合作用。

（四）标准贯入试验(SPT)标准贯入试验实质上仍属于动力触探类型之一，所不同者，其触探头不是圆锥形探头，而是标准规格的圆筒形探头(由两个半圆管合成的取土器)，称之为贯入器。

因此，标准贯入试验就是利用一定的锤击动能，将一定规格的对开管式贯入器打入钻孔孔底的土层中，根据打入土层中的贯入阻力，评定土层的变化和土的物理力学性质。

贯入阻力用贯入器贯入土层中的30cm的锤击数N63.5表示，也称标贯击数。

标准贯入试验开始与本世纪四十年代以来在国外有着广泛的应用，在我国也于1953年开始应用.标准贯入试验结合钻孔进行，国内统一使用直径42cm的钻杆，国外也有使用直径50cm或60cm的钻杆.标准贯入试验的优点在于：操作简单，设备简单，土层的适应性广，而且通过贯入器可以采取扰动土样，对它进行直接鉴别描述和有关的室内土工试验。

如对砂土做颗粒分析试验。

本试验特别对不易钻探取样的砂土和砂质粉土物理力学性质的评定具有独特的意义。

1.标准贯入试验设备规格标准贯入试验设备规格要符合表8-24的要求.2.标准贯入试验的技术要求（1）钻进方法：为保证贯入试验用的钻孔的质量，用采用回转钻进，当钻进至试验标高以上15cm外，应停止钻进。

为保持孔壁稳定，必要时可用泥浆或套管护壁。

如使用水冲钻进，应使用侧向水冲钻头，不能用向下水冲钻头，以使孔底土尽可能少扰动。

扰动直径在63.5～150cm之间，钻进时应注意以下几点：1）仔细清除孔底残土到试验标高；2）在地下水位以下钻进时或遇承压含水砂层，孔内水位或泥浆面始终应高与地下水位足够的高度，以减少土的扰动。

否则会产生孔底涌土，降低N值；3）当下套管时，要防止套管下过头，套管内的土未清除。

贯入器贯入套管内的土，使N值急增，不反映实际情况；4）下钻具时要缓慢下放，避免松动孔底土。

（2）标准贯入试验所用的钻杆应定期检查，钻杆相对弯曲<1/1000，接头应牢固，否则锤击后钻杆会晃动。

（3）标准贯入试验应采用自动脱钩的自由落锤法，并减少导向杆与锤间的摩阻力，以保持锤击能量恒定，它对N 值影响极大。

（四）标准贯入试验(SPT)标准贯入试验实质上仍属于动力触探类型之一，所不同者，其触探头不是圆锥形探头，而是标准规格的圆筒形探头(由两个半圆管合成的取土器)，称之为贯入器。

因此，标准贯入试验就是利用一定的锤击动能，将一定规格的对开管式贯入器打入钻孔孔底的土层中，根据打入土层中的贯入阻力，评定土层的变化和土的物理力学性质。

贯入阻力用贯入器贯入土层中的30cm的锤击数N63.5表示，也称标贯击数。

标准贯入试验开始与本世纪四十年代以来在国外有着广泛的应用，在我国也于1953年开始应用.标准贯入试验结合钻孔进行，国内统一使用直径42cm的钻杆，国外也有使用直径50cm或60cm的钻杆.标准贯入试验的优点在于：操作简单，设备简单，土层的适应性广，而且通过贯入器可以采取扰动土样，对它进行直接鉴别描述和有关的室内土工试验。

如对砂土做颗粒分析试验。

本试验特别对不易钻探取样的砂土和砂质粉土物理力学性质的评定具有独特的意义。

1.标准贯入试验设备规格标准贯入试验设备规格要符合表8-24的要求.标准贯入试验设备规格表8-242.标准贯入试验的技术要求（1）钻进方法：为保证贯入试验用的钻孔的质量，用采用回转钻进，当钻进至试验标高以上15cm外，应停止钻进。

为保持孔壁稳定，必要时可用泥浆或套管护壁。

如使用水冲钻进，应使用侧向水冲钻头，不能用向下水冲钻头，以使孔底土尽可能少扰动。

扰动直径在63.5～150cm之间，钻进时应注意以下几点：1）仔细清除孔底残土到试验标高；2）在地下水位以下钻进时或遇承压含水砂层，孔内水位或泥浆面始终应高与地下水位足够的高度，以减少土的扰动。

否则会产生孔底涌土，降低N值；3）当下套管时，要防止套管下过头，套管内的土未清除。

贯入器贯入套管内的土，使N值急增，不反映实际情况；4）下钻具时要缓慢下放，避免松动孔底土。

（2）标准贯入试验所用的钻杆应定期检查，钻杆相对弯曲<1/1000，接头应牢固，否则锤击后钻杆会晃动。