动力触探试验

动力触探试验
1、试验目的和适用范围
动力触探是利用一定的锤击能量，将一定规格的探头和探杆打（贯）入土中，根据贯入的难易程度即土的阻抗大小判别土层变化，进行力学分析，评价土的工程性质。

通常以贯入土中的一定距离所需锤击数来表征土的阻抗，以此与土的物理力学性质建立经验关系，用于工程实践。

动力触探可分为轻型、重型和特重型。

轻型动力触探可确定一般粘性土地基承载力；重型和特重型动力触探可确定中砂以上的砂类土和碎石类土地基承载力，测定圆砾土、卵石土的变形模量。

动力触探还可以用于查明地层在垂直和水平方向的均匀程度和确定桩基承载力。

2、动力触探所用主要设备
1)动力触探设备类型和规格应符合表17.36的规定。

2)动力触探设备主要参数应符合下列要求：
(1)轻型动力触探探头外型尺寸应符合图17.14规定。

材料应采用45号碳素钢或采用优于45号碳素钢的钢材。

表面淬火后硬度HRC=45～50.
(2)重型：特重型动力触探设备应符合以下要求：
①探头：外型尺寸应符合图17.14规定，材质应符合17.14.2、2)款要求。

表17.36动力触探设备类型和规格
类型及代号重锤质量
（kg）
重锤落距
（cm）
探头截面积
（cm2）
探杆外径
（mm）
动力触探击数
符号单位
轻型DPL 10±0.2 50±2 13 25 N10 击/30cm 重型DPH 63.5±0.5 76±2 43 42、50 N63.5 击/10cm 特重型DPSH 120±1.2 100±2 43 50 N120 击/10cm
图17.14轻型动力触探探头外形尺寸
图17.15重型、特重型动力触探探头外形尺寸
②探杆：每米质量不宜大于7.5kg 。

探杆接头外径应与探杆外径相同。

探杆和接头材料应采用耐疲劳高强度的钢材。

③锤座直径应小于锤径1/2，并大于100㎜；导杆长度应满足重锤落距的要求，锤座和导杆总质量为20～25kg 。

④重锤应采用圆柱形，高径比1～2。

重锤中心的通孔直径应比导杆外径大3～4㎜。

3、试验要点
1)动力触探作业前必须对机具设备进行检查，确认正常后，方可启动。

部件磨损及变形超过下列规定者，应予更换或修理。

(1)探头允许磨损量：直径磨损不得大于2mm ，锥尖高度磨损不得大于5mm ； (2)每节探杆非直线偏差不得大于0.6％； (3)所有部件连接处丝扣应完好，连接紧固。

2)动力触探机具安装必须稳固，在作业过程中支架不得偏移；动力触探时，应始终保持重锤沿导杆垂直下落，锤击频率应控制在15～30击/min ；动力触探的锤座距孔口高度不宜超过1.5cm ，探杆应保持竖直。

3)轻型动力触探作业时，应先用轻便钻具钻至所需测试土层的顶面，然后对该土层连续贯入。

当贯入30cm 的击数超过90击或贯入15cm 超过45击时，可停止作业。

如需对下卧层进行测试，可用钻探方法穿透该层后继续触探。

4)轻型动力触探应每贯入30cm 记录其相应击数。

5)根据地层强度的变化，重型和特重型动力触探可互换使用。

重型动力触探实测击数大于50击/10cm ，宜改用特重型；当重型动力触探实测击数小于5击/10cm 时，不得采用特重型动力触探。

6)在预钻孔内进行重型或特重型动力触探作业，钻探孔径大于90cm 、孔深大于3m ；实测击数大于8击/10cm 时，可用小于或等于90cm 的孔壁管下放至孔底或用松土回填钻孔，以减小探杆径向晃动。

7)重型、特重型动力触探应每贯入10cm 记录其相应击数。

地层松软时，可采用测量每阵击（一般为1～5击）的贯入度，并按式(17-57)换算成相当于同类型动力触探贯入10cm 时的击数。

s
n N ∆=105.63 （17-57） s
n N ∆=
10120 （17-58 ）
)(;
);10/(,:)
5217(10)5117(10120,5.631205.63cm s
n cm N N s
n N s n
N 为每阵击的下贯入量为每阵击的击数击数特重型动力触探实测击为重型其中∆-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅∆=-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅∆=
4、资料整理与计算
1)动力触探记录应在现场时行初步整理，并对记录的击数和贯入尺寸进行校核和换算。

2)轻型动力触探应以每层实测击数的算术平均值作为该层的触探击数平均值N 10。

3)重型动力触探应以每层实测击数的算术平均值作为N 63.5，同时还应按式(17-59)进行杆长击数修正：
)10/(:35.17,::
)
5317('5.635.63'5.63cm N N N 击数重型动力触探修正后击
确定
可按表杆长击数修正系数其中αα-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅= （17-59）
1
4)特重型动力触探的实测击数，应先按式(17-60)换算成相当于重型动力触探的实测击数后，再按式(17.59)进行修正。

)6017(5.03120635-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-=N N
5)根据修正后的动力触探击数，应绘制动力触探击数与贯入深度曲线图（图见17.13）。

6)地基土力学分析层应根据动力触探击数与贯入深度曲线图，结合场地地质资料进行。

由软层（小击数）进入硬层（大击数）时，分层界限应在软层最后一个小值点以下10～20cm 处；由硬层进入软层时，分层界线应在软层第一个小值点以上10～20cm 处。

1表格内数值可以线性内插
7)分层后各层动力触探击数平均值的确定，应符合下列要求：
(1)在各层土的厚度范围内，划分出地层界面处上、下土层影响击数的范围，中间部分称为该层的有效厚度H h （见图17.16）。

(2)在有效厚度范围内，剔除少量击数特殊大值（剔除点的数量不应超过有效厚度内测点当数的10％），余留部分为该层动力触探的有效击数。

(3)重型动力触探击数平均值5.63N 取该层动力触探有效击数的算术平均值,即式(17-61)
参加统计的测点数
其中::
)
5517(/1'
5.635.63n n N N n
-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=∑（17-61）
图17.16动力触探击数与贯入深度的关系
8)有效厚度小于0.3m 时，动力触探击数平均值可按下列原则确定： (1)当上、下均为击数较小的土层时，5.63N 可取该土层触探击数的最大值
max
'5.63)(N ；
(2)当上、下均为击数较大的土层时，5.63N 应取小于或等于该层土触探击数的最小值
min
'
5.63)(N 。

9)根据黏性土的10N ，按表17.38确定其基本承载力0σ
表17.38黏性土值（kPa ）2
10)可根据场地土层的N 63.5，按表17.39确定冲击、洪积成因的中砂～砾砂土地基和碎石类土地基的基本承载力0σ。

表17.39中砂～砾砂土、碎石类土值（kPa ）
11)基本承载力用于设计时，应进行基础宽度及埋深修正。

修正公式应符合现行《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB1002.5）中有关规定。

可根据地基土的5.63N 值按表17.40及表17.41确定公式中的修正系数。

3
表17.41中砂～碎石类土深度修正系数
2表格内数值可以线性内插 3
节理发育或很发育的风化岩石，k 1，k 2可参照碎石类土的修正系数，但对已风化成砂、土状者，则取用砂类土、粘性土的修正系数；
稍密状态的砂类土和松散状态的碎石类，k 1值可采用表列中密值的50%； 冻土的k 1=0、k 2=0
N，按表17.42确定粘性土地基极限承载力μp。

12) 可根据场地土层的
10
p值4
表17.42 一般粘性土
μ
N按表17.43确定冲积、洪积成因的中砂~砾砂土地基和碎石
13) 可根据场地土层的5.63
p。

类土地基的极限承载力
μ
p值(kPa)5
表17.43中砂~砾类土、碎石类土
μ
N按表17.44确定冲、洪积卵石土和圆砾土地基的变形模量
14. 可根据场地土层的5.63
E0。

p的变异系数δ为0.291
4表内数值可以线性插入；
μ
p变异系数δ分别为0.248和0.210
5中砂～砾砂土、碎石类土
μ。