标準贯入试验

标準贯入试验

标準贯入试验(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。这一方法已被列入中国国家《工业与民用建筑地基基础设计规範》中。

  • 中文名称
    标準贯入试验
  • 外文名称
    standard penetration test
  • 使用範围
    岩土勘察
  • 建筑使用範围
    地基承载力

概念

用63.5kg的锤,自1900px(76cm)的高度自由落下,将长度51釐米、外径5.1釐米、内径3.49釐米的对标準贯入器击入土中750px(30cm)所需的锤击数,称为标準贯入击数N。

天然状态砂土的密实度分类

标準贯入试验锤击数N 密实度
N≤10松散
10稍密
15中密
N>30

密实

引自《建筑地基基础设计规範》(GB50007-2011)

设备

标準贯入试验的设备主要由标準贯入器、触探桿和穿心锤三部分组成。触探桿一般用直径为42毫米的钻桿,穿心锤重63.5千克。

例如美国PDI公司的SPT标準贯入分析仪。配备有一个0.6m长SPT桿(AW、NW或其它类型)组件,该组件带有两个应变桥路感测器,感测器由PDI公司精确标定。现场试验时,将两个加速度感测器固定到这个组件上,然后将其安装至锤和取样桿之间钻桿的顶部。

通过电缆或无线发射器将这个组件与SPT分析仪连线起来。在SPT试验过程中,应变感测器和加速度感测器获得必要的力和速度信号,用于计算转换能量。能量即时地显示在SPT分析仪的萤幕上。

美国PDI SPT标準贯入分析仪

操作

标準贯入试验多与钻探相配合使用,操作要点是:

标準贯入试验

①钻具钻至试验土层标高以上约15釐米处,以避免下层土受扰动。

②贯入前,应检查触探桿的接头,不得松脱。贯入时,穿心锤落距为76釐米,使其自由下落,将贯入器直打入土层中15釐米。以后每打入土层30釐米的锤击数,即为实测锤击数N。

③提出贯入器,取出贯入器中的土样进行鑒别描述。

④若需继续进行下一深度的贯入试验时,即重复上述操作步骤进行试验。

⑤当钻桿长度大于3米时,锤击数应按下式进行钻桿长度修正:N63.5=αN,式中N63.5为标準贯入试验锤击数,α为触探桿长度校正系数,如触探桿长分别为≤3、≤6、≤9、≤12、≤15、≤18、≤21米时,则α相应分别为1、0.92、0.86、0.81、0.77、0.73、0.70。

测定

根据标準贯入试验锤击数测定各类砂的地基承载力(公斤/平方釐米),一般为:

①当击数大于30时,密实的砾砂、粗砂、中砂(孔隙比均小于0.60)为4公斤/平方釐米;

②当击数小于或等于30而大于15时,中密的砾砂、粗砂、中砂(孔隙比均大于0.60而小于0.75)为3公斤/平方釐米,细砂、粉砂(孔隙比均大于0.70而小于0.85)为1.5-2公斤/平方釐米;

③当击数小于或等于15而大于或等于10时,稍密的砾砂、粗砂、中砂(孔隙比均大于0.75而小于0.85)为2公斤/平方釐米,细砂、粉砂(孔隙比均大于0.85而小于0.95)为1-1.5公斤/平方釐米。对于老粘土和一般粘性土的容许承载力,当锤击数分别为3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23时,则其相应的容许承载力分别为1.2、1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.6、4.2、5.0、5.8、6.6公斤/平方釐米。

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