标准贯入试验讲解68页PPT

通过试验数据，分析该地区砂土的承载力 、变形特性、压缩性等力学性能，为工程 设计和施工提供依据。
实例二：某地区粘性土的标准贯入试验
试验目的
了解某地区粘性土的物理性质和力学性能，为工程设计和施工提供依 据。
试验设备
标准贯入试验锤、标准贯入试验杆、测力计、触探杆等。
试验过程
将标准贯入试验锤从一定高度自由下落，打入粘性土中，记录贯入深 度和锤击数，同时测量土层压力和侧压力。
确定粘性土的状态和软硬程度
状态确定
通过标准贯入试验，可以了解粘性土的状态，如坚硬、硬塑、可 塑、软塑或流塑等。
软硬程度评估
标准贯入试验的击数可以反映粘性土的硬度和强度。一般来说，击 数越高，粘性土的硬度和强度越大，反之则越小。
影响因素
粘性土的含水量、有机质含量、矿物成分等因素会影响其状态和软 硬程度，进而影响标准贯入试验的结果。
确定砂土的密实度和液化可能性
密实度确定
标准贯入试验可以反映砂土的密实程度，通过分析贯入击 数与密实度的关系，可以评估砂土的密实度等级。
液化可能性评估
对于砂土层，标准贯入试验的击数可以用来评估其液化可 能性。根据液化判别标准，当砂土的实测击数小于临界击 数时，可能发生液化现象。
影响因素
砂土的颗粒组成、级配、地下水压力等都会影响标准贯入 试验的结果，进而影响密实度和液化可能性的评估。
随着科技的不断进步和应用需求的增加，准贯入试验 技术将不断发展和完善，提高测试精度和可靠性。
输标02入题
未来可以研究开发新型的准贯入试验仪器和设备，提 高测试效率、减小对土层的扰动，并实现自动化和智 能化。
01
03
同时，应加强与其他原位测试方法的比较和联合应用， 综合分析各种测试方法的优缺点和适用范围，以提高

表4.1.8砂土的密实度 标准贯入试验锤击数N 密实度
N≤10
10<N≤15 15<N≤30 N>30
松散
稍密 中密 密实
注：当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据 当地经验确定。
§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.2确定粘性土、砂土的抗剪强度和变形参数 用标准贯入试验锤击数确定粘性土、砂土抗剪强 度和变形参数，见下表。
§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求 3.由于手拉绳牵引贯入试验时，绳索与滑轮的摩 擦阻力及运转中绳索所引起的张力，消耗了一部分能 量，减少了落锤的冲击能，使锤击数增加；而自动落 锤完全克服了上述缺点，能比较真实地反映土的性状。 据有关单位的试验，N值自动落锤为手拉落锤的0.8倍， 为SR-30型钻机直接吊打时的0.6倍；据此，本规范规 定采用自动落锤法；
§8.5标准贯入试验资料应用
8.4.2整理资料 二.绘制N~h关系曲线 按照每贯入10cm的击数绘制标贯N-h曲线。
§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.1确定砂土密度 《建筑地基基础设计规范》(GB-50007-2011)第 4.1.8条：砂土的密实度，可按表4.1.8分为松散、稍密、 中密、密实。
§8.5标准贯入试验资料应用
8.5.6判别砂土、粉土的液化 在地面下20m深度范围内，液化判别标准贯入锤 击数临界值可按下式计算：
N cr N 0 ln0.6d s 1.5 0.1d w 3 / c
式中 Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值； N0——液化判别标准贯入锤击数基准值，可按表 4.3.4采用；
§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求 4.通过标贯实测，发现真正传输给杆件系统的 锤击能量有很大差异，它受机具设备、钻杆接头的 松紧、落锤方式、导向杆的摩擦、操作水平及其他 偶然因素等支配；美国ASTM-D4633—86制定了实测 锤击的力—时间曲线，用应力波能量法分析，即计 算第一压缩波应力波曲线积分可得传输杆件的能量； 通过现场实测锤击应力波能量，可以对不同锤击能 量的N值进行合理的修正。

评定砂土的抗剪强度指标
砂土的内摩擦角与标贯击数的关系表
注：均质砂取高值，非均质砂取低值，粉砂减5º，砂和砾石混合 土增加5º。
此表为 Meyerhof 和的建筑基础设计规范采用大畸的经验公式：
20N 15
此表为 美国 Gibbs 和 Holtz 成果。
优点：
旁压试验的物理模型为轴对称的圆柱形孔的扩张 问题，这个问题的弹塑性理论解已经得到很好的解 决。 旁压试验可以用来估计原位水平应力。 测试方便，不受地下水位的限制，与室内试验相 比，具有试样大、代表性强、扰动小的优点。 旁压试验具有较广泛的适应性，可适合于黏性土、 粉土、砂土、碎石土、极软岩、软岩等各类岩土的 测试。
判定软土的固结历史
根据Cu-h 曲线判定软土的固结历史:
1. 若Cu-h 曲线大致呈一通过地面原点的直线，可 判定为正常固结土； 2. 若Cu-h 直线不通过原点而与纵坐标的向上延长 轴线相交，则可判定为超固结土。
7.6 旁压试验
旁压试验又称为横压试验，它是通过圆柱状旁 压器对钻孔壁施加均匀横向压力，使孔壁土体发生 径向变形直至破坏，同时通过测量系统量测横向压 力和径向变形之间的关系，进一步推求地基土力学 参数的一种原位测试方法。分为预钻式和自钻式。
1. 采用回转钻进，钻进过程中要防止孔底涌土。当孔 壁不稳定时，可采用泥浆或套管护壁，钻至试验标高 15cm 以上时应停止钻进，清除孔底残土后再进行贯入 试验。 2. 应采用自动脱钩的自由落锤装置并保证落锤平稳下 落，减小导向杆与锤间的摩阻力，避免锤击偏心和侧 向晃动，保持贯入器、探杆、导向杆连接后的垂直 度，锤击速率应小于每分钟30击。
砂土承载力标准值与标准贯入击数的关系
人力松绳
粘性土承载力标准值与标准贯入击数的关系

2．穿心锤 重63.5kg的铸钢件，中间有一直径45mm的穿心孔，
此孔为放导向杆用。国际、国内的穿心锤除重量相同外， 锥形上不完全统一。落锤能量受落距控制，落锤方式有自 动脱钩和非自动脱钩两种。目前国内普遍使用自动脱钩装 置。
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3．触探杆 国际上多用直径为40~50mm的无缝钢管，我国则常
用直径为42m精品课件
四、标准贯入试验的应用（目的）
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。
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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。
但是，SPT与动力触探在贯入器上的差别，决定 了SPT的基本原理的独特性，SPT在贯入过程中，整个贯 入器对端部和周围土体将产生挤压和剪切作用，SPT的 贯入器是空心的，在冲击力作用下，将有一部分土挤入 贯入器，其工作状态和边界条件十分复杂。
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影响标准贯入试验的因素有很多，主要有以下 两个方面： 1．钻孔孔底土的应力状态
表5-1 标准贯入试验设备尺寸
落 贯入器
钻
锤 对开管 管靴 杆
锤的质量（kg） 落距（cm） 长度（mm） 外径（mm） 内径（mm） 长度（mm） 刃口角度 刃口单刃厚度（mm） 直径（mm） 相对弯曲
63.5 76 >500 51 35 50~76 18~20 2.5 42 <1/1000

谢谢 ！
N
<2
稠度状态 极软
qu(kPa) <25
2-4 软 25-50
4-7 0.75-0.5 软可塑
7-18 0.5-0.25 硬可塑
18-35 0.25-0 硬塑
>35 <0 坚硬
NS 0.74 1.12NJ NS－人工拉锤击数 NJ－机械拉锤击数
4-8 中等 50-100
8-15 硬 100-200
pkp 30.9NS 20.5 （NS p23 41。粘土、粉质粘土、规划设计院 湖北勘察院 湖北水利电力勘察设计院
成果应用
fk 20.2N 80（N 3 18。粘性土、粉土）
fk 17.48N 152.6（N 18 22）
fk 9.4N1.2 72（粉土） fk 222N0.3 212（粉细砂土）
N0－标贯击数基准值
ds －标贯试验点深度(m)
dw－地下水位埋深(m)
c －土中粘粒百分含量(若c 3%，取c 3)
标贯击数基准值
地震烈度
7度
8度
9度
设计地震分组
第一组
6
第二组 第三组
8
10
16
12
18
确定地基粘性土稠度状态与无侧限抗压强度
成果应用
NS
<2
IL
>1
稠度状态 流动
2-4 1-0.75 软塑
15-30 >30 很硬 坚硬 200-400 >400
确定地基土抗剪强度
成果应用
江苏省水利工程勘察总队
c(kPa)
φ
c(kPa)
φ
粉质粘土
不含砂
N 含砂
粘土

精选
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§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求
3.贯入器打入土中15cm后，开始记录每打入
10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数为标准贯入
试验锤击数N。当锤击数已达50击，而贯入深度未达
30cm时，可记录50击的实际贯入深度，按下式换算
成相当于30cm的标准贯入试验锤击数N，并终止试
验。
测定贯入器所在深度，要求残土厚度不大于0.1m。
精选
16
§8.3标准贯入试验要点
8.3.2试验方法
3.贯入时，穿心锤落距为0.76m，应采用自动落 锤装置，使穿心锤自由下落。
将贯入器以每分钟击打15~30次的频率，先打入 土中0.15m，不计锤击数；然后开始记录每打入0.10m 的锤击数，累计打入0.30m的锤击数为标准贯入击数N， 并记录贯入深度与试验情况。
标准贯入试验仅适用于砂土、粉土和一般黏性土， 不适用于软塑~流塑软土。
精选
2
§8.1标准贯入试验概念
8.1.1标准贯入试验概念
精选
3
§8.2标准贯入试验设备
8.2.1《勘规》要求 《岩土工程勘察规范》(GB-50021-2001)第10.5.2
条：标准贯入试验的设备应符合表10.5.2的规定。
精选
4
§8.2标准贯入试验设备
8.2.2标准贯入试验设备
标准贯入试验使用的仪器除贯入器外与重型动力 触探的仪器相同，主要由标准贯入器、触探杆和穿心 锤等组成。下图为标准贯入器示意图。
标准贯入器示意图
1-贯入器靴；2-由两个半圆管合成的贯入器器身；
3-出水孔ф15；4-精贯选入器头；5-触探杆
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§8.2标准贯入试验设备

测定贯入器所在深度，要求残土厚度不大于0.1m。
§8.3标准贯入试验要点
8.3.2试验方法
3.贯入时，穿心锤落距为0.76m，应采用自动落 锤装置，使穿心锤自由下落。
将贯入器以每分钟击打15~30次的频率，先打入 土中0.15m，不计锤击数；然后开始记录每打入0.10m 的锤击数，累计打入0.30m的锤击数为标准贯入击数N， 并记录贯入深度与试验情况。
§8.3标准贯入试验要点
8.3.1《勘规》要求
4.通过标贯实测，发现真正传输给杆件系统的 锤击能量有很大差异，它受机具设备、钻杆接头的 松紧、落锤方式、导向杆的摩擦、操作水平及其他 偶然因素等支配；美国ASTM-D4633—86制定了实测 锤击的力—时间曲线，用应力波能量法分析，即计 算第一压缩波应力波曲线积分可得传输杆件的能量； 通过现场实测锤击应力波能量，可以对不同锤击能 量的N值进行合理的修正。
8.2.1《勘规》要求 《岩土工程勘察规范》(GB-50021-2001)第10.5.2
条：标准贯入试验的设备应符合表10.5.2的规定。
§8.2标准贯入试验设备
8.2.2标准贯入试验设备 标准贯入试验使用的仪器除贯入器外与重型动力
触探的仪器相同，主要由标准贯入器、触探杆和穿心 锤等组成。下图为标准贯入器示意图。
标准贯入试验是用质量为63.5kg的穿心锤，以 76cm的落距，将标准规格的贯入器，自钻孔底部预 打15cm，记录再打入30cm的锤击数，判定土的力学 பைடு நூலகம்性。
标准贯入试验仅适用于砂土、粉土和一般黏性 土，不适用于软塑~流塑软土。
§8.1标准贯入试验概念
8.1.1标准贯入试验概念
§8.2标准贯入试验设备
5.重复1~4步骤，进行下一深度的标贯测试，直 至所需深度。一般每隔1m进行一次标贯试验。

成都地区根据动力触探击数确定碎石土密实度的规定如表3-4。
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第二十四页，共28页。
利用动力触探和标准贯入的测试成果还可以判断砂土液化 可能性、确定粘性土的粘聚力c及内摩擦角 、确定地基土的变 形模量、检验碎石桩的施工质量等等。
总之，动探和标贯的优点很多，应用广泛。对难以取原状 土样的无粘性土和用静探难以贯入的卵砾石层，动探是十分有 效的勘测和检验手段(shǒuduàn)。但是，影响其测试成果精度的 因素很多，所测成果的离散性大。因此，它是一种较粗糙的原 位测试方法。在实际应用时，应与其他测试方法配合；在整理 和应用测试资料时，运用数理统计方法，效果会好一些。
1．检查(jiǎnchá)核对现场记录 在每个动探孔完成后，应在现场及时核对所记录的击数、 尺寸是否有错漏，工程是否齐全；核对完毕后，在记录表上签 上记录者的名字和测试日期。 2．实测击数校正 〔1〕轻型动力触探 1〕轻型动力触探不考虑杆长修正，根据每贯入30cm的实测 击数绘制N10~h曲线图。 2〕根据每贯入30cm的锤击数对地基土进行力学分层，然后 计算每层实测击数的算术平均值。 〔2〕中型动力触探 贯入时，应记录一阵击的贯入量及相应锤击数〔一般粘性
N 63.5= N63.5
〔3-13〕
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第十八页，共28页。
超重型动力触探的实测击数〔N120〕，应先按公式〔3-14〕换算
成相当于重型的实测击数〔N63.5〕，然后再按公式〔3-13〕进行杆长 击数校正。
N63.5=3N120-0.5
〔3-14〕
2〕中国西南建筑勘察(kānchá)院对杆长击数的校正
岩土工程原位测试 (cèshì)技术
第3章 圆锥动力(dònglì)触探和标准贯 入试验
1Hale Waihona Puke 第一页，共28页。第3章 内 容