标准贯入试验
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标准贯入度试验标准贯入度试验是土工测试中常用的一种试验方法,用于测定土壤的密实度和抗渗能力。
该试验通常用于道路、桥梁、堤坝等工程中,以评估土壤的工程性质和稳定性。
本文将介绍标准贯入度试验的原理、操作步骤和数据分析方法,希望能为相关工程技术人员提供参考。
一、试验原理。
标准贯入度试验是通过将标准贯入锤自定高度自由落下,使锥头在土壤中产生冲击作用,从而测定土壤的抗压强度和密实度。
试验中,贯入锤的重量和自由落下的高度是固定的,通过测定贯入锥头在土壤中的贯入深度,可以计算出土壤的贯入度指标。
二、操作步骤。
1. 准备工作,将试验仪器和设备按照要求进行校准和调试,确保试验的准确性和可靠性。
2. 取样,从待测土壤中取样,并按照相关标准进行样品制备和处理,以保证试验的代表性和可比性。
3. 贯入试验,将贯入锤安装在试验设备上,调整贯入锥头的高度和试验参数,进行贯入试验。
记录贯入锥头在土壤中的贯入深度和相关数据。
4. 数据分析,根据试验数据,计算土壤的贯入度指标,并进行数据分析和结果评定。
三、数据分析方法。
1. 贯入深度计算,根据试验数据和相关公式,计算贯入锥头在土壤中的贯入深度。
2. 贯入度指标计算,根据试验数据和相关标准,计算土壤的贯入度指标,如贯入度值、贯入度指数等。
3. 结果评定,根据贯入度指标和相关标准,评定土壤的密实度和抗渗能力,为工程设计和施工提供参考依据。
四、注意事项。
1. 试验操作,在进行标准贯入度试验时,需严格按照相关标准和操作规程进行,确保试验的准确性和可靠性。
2. 数据处理,在进行数据分析和结果评定时,需注意对试验数据的合理处理和计算,避免误差和不确定性。
3. 结果应用,试验结果应结合工程实际,合理应用于工程设计和施工中,为工程质量和安全提供保障。
五、总结。
标准贯入度试验是土工测试中常用的一种试验方法,通过测定土壤的贯入度指标,评定土壤的密实度和抗渗能力。
在工程实践中,合理应用标准贯入度试验结果,可以提高工程设计和施工的质量和安全性。
标准贯入试验标准贯入试验是土木工程中常用的一种试验方法,用于测定土壤的承载力和变形特性。
该试验通过在土壤中插入标准贯入锤,来模拟土壤承受外力时的变形和承载情况,从而为工程设计提供必要的参数和依据。
本文将介绍标准贯入试验的基本原理、操作步骤和数据分析方法,希望能对相关人员有所帮助。
首先,标准贯入试验的基本原理是利用贯入锤的自由下落,通过测量贯入锤在土壤中的贯入阻力来确定土壤的承载力和变形特性。
在试验中,贯入锤从一定高度自由下落,击打在试验土壤中,产生的阻力被传递到试验仪器上,通过测量锤体下落的高度和试验土壤的贯入阻力,可以得出土壤的承载力和变形特性参数。
其次,进行标准贯入试验时,需要进行一系列的操作步骤。
首先是选择试验点和确定试验深度,根据工程需要和土壤条件选择试验点,并确定贯入锤的贯入深度。
然后是安装试验仪器,包括贯入锤、测量仪器和数据记录设备。
接着是进行试验操作,将贯入锤从一定高度自由下落,测量锤体下落的高度和试验土壤的贯入阻力。
最后是对试验数据进行分析,计算土壤的承载力和变形特性参数。
最后,对标准贯入试验数据进行分析时,需要综合考虑试验土壤的物理性质、含水量和孔隙结构等因素。
通过试验数据的分析,可以得出土壤的承载力、变形模量、剪切强度等参数,为工程设计和施工提供依据。
同时,还可以对不同深度和不同试验点的数据进行比较,分析土壤的变化规律和空间分布特性,为工程的合理布局和施工方案提供参考。
综上所述,标准贯入试验是土木工程中常用的一种试验方法,通过测定土壤的承载力和变形特性,为工程设计提供必要的参数和依据。
在进行试验时,需要严格按照操作步骤进行,对试验数据进行准确分析,以确保试验结果的可靠性和准确性。
希望本文的介绍能对相关人员有所帮助,谢谢阅读!。
标准贯入度试验标准贯入度试验是土壤工程中常用的一种试验方法,用于测定土壤的密实度和孔隙度,对于土壤的工程性质具有重要的指导意义。
试验方法简单易行,结果准确可靠,因此在工程实践中得到了广泛的应用。
试验原理。
标准贯入度试验是通过用一定质量和一定下落高度的贯入锤,以一定速度作用于土壤上,测定贯入锤在土壤中的沉入深度,从而得出土壤的密实度和孔隙度。
试验中,贯入锤的质量、下落高度、下落速度等参数都对试验结果有一定的影响,因此需要严格按照标准要求进行试验操作。
试验步骤。
进行标准贯入度试验时,首先需要准备好试验设备,包括贯入锤、贯入杆、测量尺等。
然后按照以下步骤进行试验:1. 将贯入锤装配在贯入杆上,并将贯入杆插入土壤中;2. 提起贯入锤,使其自由落下,贯入土壤;3. 测量贯入锤在土壤中的沉入深度;4. 根据试验结果计算土壤的密实度和孔隙度。
试验注意事项。
在进行标准贯入度试验时,需要注意以下几点:1. 试验操作人员应具备一定的操作技能,严格按照标准要求进行试验操作;2. 试验设备应保持良好的状态,贯入锤、贯入杆等部件应定期检查,发现问题及时更换或修理;3. 试验现场应选择平整、无杂物的土壤表面进行试验,以保证试验结果的准确性;4. 在进行试验前,应根据土壤的性质和工程要求选择合适的试验参数,如贯入锤的质量、下落高度等。
试验结果分析。
通过标准贯入度试验得到的结果,可以反映土壤的密实度和孔隙度情况,为工程设计和施工提供重要参考。
根据试验结果,可以对土壤的工程性质进行评价,为工程设计和施工提供依据。
同时,还可以根据试验结果对土壤进行分类,为后续的工程处理提供指导。
总结。
标准贯入度试验是土壤工程中常用的一种试验方法,通过测定土壤的密实度和孔隙度,为工程设计和施工提供重要参考。
在进行试验时,需要严格按照标准要求进行操作,注意试验设备的维护和试验现场的选择,以保证试验结果的准确性和可靠性。
试验结果可以为工程设计和施工提供重要依据,对于保证工程质量和安全具有重要意义。
标准贯入试验标准贯入试验是土壤力学试验中的一项重要内容,用于测定土壤的抗压强度和承载力。
试验过程中,通过将一根标准贯入钻头以标准速度贯入土壤,测定贯入钻头在贯入过程中所受到的阻力,从而推断土壤的力学性质。
本文将介绍标准贯入试验的基本原理、试验方法和数据分析。
首先,标准贯入试验的基本原理是利用贯入钻头在贯入土壤时所受到的阻力来推断土壤的力学性质。
当贯入钻头贯入土壤时,土壤对钻头的阻力包括静阻力和动阻力两部分。
静阻力是指土壤颗粒之间的摩擦阻力和土壤颗粒的抗压强度所产生的阻力,而动阻力则是指土壤颗粒在贯入过程中所产生的惯性阻力。
通过测定贯入钻头在贯入过程中所受到的总阻力,可以计算出土壤的抗压强度和承载力。
其次,标准贯入试验的试验方法包括了试验前的准备工作、试验过程中的操作步骤和试验后的数据处理。
在试验前的准备工作中,需要检查贯入钻头和试验设备是否完好,选择试验点并清理试验场地。
在试验过程中的操作步骤中,首先需要将贯入钻头安装到贯入设备上,并按照标准速度贯入土壤。
在贯入过程中,需要实时记录贯入钻头所受到的阻力,并在贯入到一定深度后停止贯入。
试验后的数据处理包括了对试验数据的整理和分析,计算土壤的抗压强度和承载力,并绘制贯入曲线和荷载曲线。
最后,标准贯入试验的数据分析是根据试验数据计算土壤的抗压强度和承载力,并绘制贯入曲线和荷载曲线。
通过贯入曲线和荷载曲线的分析,可以判断土壤的力学性质,包括土壤的松密状态、抗压强度和承载力等。
同时,还可以根据试验数据对土壤的力学性质进行定量分析,为工程设计和施工提供参考依据。
综上所述,标准贯入试验是土壤力学试验中的一项重要内容,通过测定贯入钻头在贯入过程中所受到的阻力,可以推断土壤的力学性质。
试验方法包括了试验前的准备工作、试验过程中的操作步骤和试验后的数据处理,数据分析可以计算土壤的抗压强度和承载力,并判断土壤的力学性质。
标准贯入试验在工程领域具有重要的应用价值,对于土壤的力学性质进行准确的测定和分析,有助于工程设计和施工的安全和可靠性。
标准贯入度试验标准贯入度试验是土壤工程中常用的试验方法之一,用于测定土壤的密实度和排水性能,对于工程建设中的地基处理和路基设计具有重要意义。
本文将详细介绍标准贯入度试验的目的、试验原理、操作步骤以及数据分析方法,希望能为相关工程技术人员提供参考和帮助。
一、目的。
标准贯入度试验的主要目的是测定土壤的密实度和排水性能,通过试验结果可以评估土壤的力学性质,为工程设计和施工提供依据。
此外,标准贯入度试验还可以用于土壤的分类和地层分析,对于工程勘察和地质勘探具有重要意义。
二、试验原理。
标准贯入度试验是利用标准贯入度计对土壤进行穿透试验,通过测定贯入阻力的大小来反映土壤的密实度。
在试验过程中,标准贯入度计通过自重和重锤的作用,将试验钻头垂直向下穿透土壤,同时测量贯入阻力的大小,从而得出土壤的贯入度。
三、操作步骤。
1. 准备工作,将标准贯入度计放置在水平台上,调整仪器使其保持水平状态,校准仪器的零点。
2. 样品采集,在试验地点选择代表性的土样,用土样采集器采集土样,并进行标本制备。
3. 试验准备,将土样放置在试验台上,安装好贯入头和重锤,调整试验仪器使其垂直向下。
4. 开始试验,通过手动或自动操作,使重锤自由下落,贯入土样,并记录下贯入阻力的数值。
5. 数据记录,在试验过程中,及时记录下贯入阻力的变化情况,直至贯入深度达到要求的数值。
6. 数据处理,根据试验结果,计算出土壤的贯入度,并进行数据分析和比较。
四、数据分析方法。
根据试验结果,可以通过计算得出土壤的贯入度,进而对土壤的密实度和排水性能进行评估。
同时,还可以将试验结果与相关标准和规范进行比较,判断土壤的工程性质和适用范围,为工程设计和施工提供依据。
综上所述,标准贯入度试验是土壤工程中常用的试验方法,通过测定土壤的贯入阻力来评估土壤的密实度和排水性能,具有重要的工程应用价值。
在进行试验时,需要严格按照操作规程进行,确保试验结果的准确性和可靠性,为工程建设提供科学依据。
(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8-24
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。
(4)标准贯入试验时,先将整个杆件系统连同静置于钻杆顶端的锤击系统一起下到孔底,在静重下贯入器的初始贯入度需作记录。
如初始贯入试验,N 值记为零。
标准贯入试验分两个阶段进行:
预打阶段:先将贯入器打入15cm ,如锤击已达50击,贯入度未达15cm ,记录实际贯入度。
试验阶段:将贯入器再打入30cm ,记录每打入10cm 的锤击数,累计打入30cm 的锤击数既为标贯击数N 。
当累计数已达50击(国外也有定为100击的),而贯入度未达30cm ,应终止试验,记录实际贯入度s 及累计锤击数n 。
按下式换算成贯入30cm 的锤击数N :
s
n
N ∆=
30 (8-28) 式中 s ∆――对应锤击数n 的贯入度(cm)。
(5)标准贯入试验可在钻孔全深度范围内等距进行。
间距为1.0m 或2.0m ,也可仅在砂土,粉土等欲试验的土层范围内等间距进行。
3.标准贯入试验的目的和范围
标准贯入试验可用于砂土、粉土和一般粘性土,最适用于N =2~50击的土层。
其目的有:采取扰动土样,鉴别和描述土类,按颗粒分析结果定名;根据标准贯入击数N ,利用地区经验,为砂土的密实度和粉土,粘性土的状态,土的强度参数,变形模量,地基承载力等作出评价;估算单桩极限承载力和判定沉桩可能性;判定饱和粉砂,砂质粉土的地震液化可能性及液化等级。
4.标准贯入试验成果的应用
标准贯入试验的主要成果有:标贯击数N 与深度的关系曲线,标贯孔工程地质柱状剖面图。
下面简述标贯击数N 的应用。
应该指出,在应用标贯击数N 评定土的有关工程性质时,要注意N 值是否作过有关修正。
(1)评定砂土的密实度和相对密度D r
上海市<<岩土工程勘察规范>>(DBJ08--37--94)根据实测的贯标击数N ,按式(8-29)进行修正后,用修正后的标贯击数N 1(修正为上覆有效压力为100KPa 的标贯击数)按表8-25评定砂土的相对密度D r 和密实度。
N C N N *=1 (8-29)
式中 N ――实测标贯击数;
N C ――上覆有效压力的修正系数,可按式(8-30)取值.
)1(10'σ
=N C 或)1
(16.3H
C N = (8-30) 式中 '0σ――上覆有效压力(kPa);
H ――标贯试验深度(m)。
用N 1确定砂土密实度和相对密度Dr 表8-25
(2)评定粘性土的状态
冶金部武汉勘察公司提出标准贯入击数N 与粘性土的状态关系,见表8-26.太沙基(Terzaghi )和佩克(Peck )提出N 与粘性土稠度状态关系,见表8-27。
标贯击数N 也粘性土液性指数I L 的关系 表8-26
太沙基和佩克关于N 与粘性土稠度状态关系 表8-27
(3)评定沙土抗剪强度指标ϕ 佩克的经验关系:
ϕ=0.3N+27 (8-31)
迈耶霍夫(Meyerhof )的经验关系: 当4≤N ≤10时:
ϕ=5N /6+80/3 (8-32)
当N >10时;
ϕ=N /4+32.5 (8-33)
当式(8-32)和(8-33)用于粉砂应减5°,用于粗砂、砾砂应加5°。
日本建筑基础设计规范采用大崎的经验关系:
ϕ=N 20+15 (8-34)
日本道路桥梁设计规范:
ϕ=N 15+15 且045≤ϕ (8-35)
式(8-35)中N >5。
日本国铁路基础设计规范:
26)70
100(
85.16
.0'
0++=v N σϕ (8-36) 式中 '0v σ—-有效上覆压力(kPa )。
在地震研究中采用的ϕ值上限为:
ϕ=0.5N +24 (8-37)
(4)评定粘性土的不排水抗剪强度Cu (kPa ) 太沙基和佩克:
N C u )5.6~6(= (8-38)
日本道路桥梁设计规范采用:
N C u )10~6(= (8-39)
(5)评定土的变形模量E 0和压缩模量Es
我国用标贯击数N 确定土的变形模量和压缩模量的经验关系见表8-28。
N 值与E 0或Es 的关系(MPa ) 表8-28
(6)确定地基土承载力
我国根据标贯击数N确定土的地基承载力标准值f K的方法见表8-29。
N 值与地基土承载力标准值f K的关系 表8-29
太沙基的经验关系(安全系数取3) 对于条形基础:
f K=12N (kPa ) (8-40) 对于独立方形基础
f K=15N (kPa ) (8-41) 日本住宅公团的经验关系
f K=8N (kPa ) (8-42) (7)估算单桩承载力
将标贯击数N 换算成桩侧、桩端土的极限摩阻力和极限端承力,再根据当地的土层情况,就可以估算单桩的极限承载力。
例如:北京市勘察院的经验公式为:
x C C L p L p U A p Q s fs c fc P p b u 21)(-+⨯+⨯+⨯=∑∑ (8-43)
式中: b p ——桩尖以上以下4D (D 为桩径或边长)范围N 平均值换算的极
限桩端承力(kPa ),见表8-30;
fs
fc p p 、—-分别为桩身范围内粘性土、砂土的N 值换算成桩侧极限摩阻力(kPa ),见表8-30;
s c L L 、 —-分别为粘性土层和砂土层的桩段长度(m );
1C —-经验系数(kN ),见表8-31;
2C —-孔底虚土折减系数(kN/m ),取18.1;
x —-孔底虚土厚度,预制桩x =0;当虚土厚度>0.5m ,取x =0.5m ,
但端承力b p =0。
(8)判定饱和砂土的地震液化问题
对于饱和的砂土和粉土,当初判为可能液化或需要考虑液化影响时,可采用标准贯入试验进一步确定其是否液化。
当饱和砂土或粉土实测标准贯入锤击数(未经杆长修正)N 值小于公式(8-44)确定的临界值N cr 时,则应判为液化土,否则为不液化土。
c
w s d d N N ρ3
)]
(1.09.0[0cr -+= (8-44)
式中 s d ――饱和土标准贯入点深度(m );
w d ――地下水位;
c ρ――饱和土粘粒含量百分率,当c ρ(%)<3时,取c ρ=3; 0N ――饱和土液化判别的基准贯入锤击数,可按照表8-32采用; cr N ――饱和土液化临界标准贯入锤击数。
N 与
fs fc p p 、 和b p (kPa )的换算表 表8-30
经验系数C 1 表
8-31
液化判别基准标准贯入锤击数0N 值 表8-32
注:适用于地面下15m深度范围内的土层。