1、第 四 节 动 力 触 探 试 验 一 、 概 述动 力 触 探 （ Dynamic Penetration Test 简 称 DPT） 是 利 用 一 定 的 落锤 能 量 ， 将 一 定 尺 寸 、 一 定 形 状 的 探 头 打 入 土 中 ， 根 据 打 入 的 难 易 程 度（ 可 用 贯 入 度 、 锤 击 数 或 单 位 面 积 动 贯 入 阻 力 来 表 示 ） 判 定 土 层 性 质 的一 种 原 位 测 试 方 法 。 可 分 为 圆 锥 动 力 触 探 和 标 准 贯 入 试 验 两 种 。圆 锥 动 力 触 探 (DPT)是 利 用 一 定 的 锤 击 能 量 ， 将
2、一 定 的 圆 锥 探 头 打入 土 中 ， 根 据 打 入 土 中 的 阻 抗 大 小 判 别 土 层 的 变 化 ， 对 土 层 进 行 力 学分 层 ， 并 确 定 土 层 的 物 理 力 学 性 质 ， 对 地 基 土 作 出 工 程 地 质 评 价 。 通 常以 打 入 土 中 一 定 距 离 所 需 的 锤 击 数 来 表 示 土 的 阻 抗 ， 也 有 以 动 贯 入 阻 力来 表 示 土 的 阻 抗 。 圆 锥 动 力 触 探 的 优 点 是 设 备 简 单 、 操 作 方 便 、 工 效 较高 、 适 应 性 强 ， 并 具 有 连 续 贯 入 的 特 性 。 对 难 以 取
3、 样 的 砂 土 、 粉 土 、 碎石 类 土 等 ， 对 静 力 触 探 难 以 贯 入 的 土 层 ， 圆 锥 动 力 触 探 是 十 分 有 效 的 勘探 测 试 手 段 。 圆 锥 动 力 触 探 的 缺 点 是 不 能 采 样 对 土 进 行 直 接 鉴 别 描 述 ，试 验 误 差 较 大 ， 再 现 性 差 。如 将 探 头 换 为 标 准 贯 入 器 ， 则 称 标 准 贯 入 试 验 （ Standard Penetration Test 简 称 SPT） 。 利 用 动 力 触 探 试 验 可 以 解 决 如 下 问 题 ：1） 划 分 不 同 性 质 的 土 层 。 当
4、土 层 的 力 学 性 质 有 显 著 差 异 ， 而 在 触 探指 标 上 有 显 著 反 映 时 ， 可 利 用 动 力 触 探 进 行 分 层 和 定 性 地 评 价 土 的 均 匀性 ， 检 查 填 土 质 量 ， 探 查 滑 动 带 、 土 洞 和 确 定 基 岩 面 或 碎 石 土 层 的 埋 藏深 度 等 。2） 确 定 土 的 物 理 力 学 性 质 。 确 定 砂 土 的 密 实 度 和 黏 性 土 的 状 态 ， 评价 地 基 土 和 桩 基 承 载 力 ， 估 算 土 的 强 度 和 变 形 参 数 等 。二 、 适 用 范 围动 力 触 探 和 标 准 贯 入 试 验
5、的 适 用 范 围 见 表 7-10三 、 圆 锥 动 力 触 探（ 一 ） 动 力 触 探 类 型 及 规 格根 据 岩 土 工 程 勘 察 规 范 （ GB50021-2001) 的 规 定 ， 圆 锥 动 力触 探 试 验 的 类 型 可 分 为 轻 型 、 重 型 和 超 重 型 三 种 。 其 规 格 和 适 用 土 类 应符 合 表 7-11 的 规 定 。（ 二 ） 技 术 要 求根 据 岩 土 工 程 勘 察 规 范 的 规 定 ， 圆 锥 动 力 触 探 试 验 技 术 要求 应 符 合 下 列 规 定 ：1） 采 用 自 动 落 锤 装 置 。2） 触 探 杆 最 大 偏
6、斜 度 不 应 超 过 2%， 锤 击 贯 入 应 连 续 进 行 ； 同 时防 止 锤 击 偏 心 、 探 杆 倾 斜 和 侧 向 晃 动 ， 保 持 探 杆 垂 直 度 ； 锤 击 速 率 每 分钟 宜 为 1530 击 。3） 每 贯 入 1m， 宜 将 探 杆 转 动 一 圈 半 ； 当 贯 入 深 度 超 过 10m， 每贯 入 20cm 宜 转 动 探 杆 一 次 。 次 时 ， 可 停 止 试 验 ； 锤 击 数 超 过 对 轻 型动 力 触 探 ， 当 或 贯 入 时 ， 可 停 止 试 验 或 改 用 超 重 型 动 力 触 探 对 重 型 动力 触 探 ， 当 连 续 三
7、次 。（ 三 ） 试 验 方 法1.轻 型 动 力 触 探1） 试 验 设 备轻 型 动 力 触 探 试 验 设 备 主 要 由 圆 锥 头 、 触 探 杆 、 穿 心 锤 三 部 分 组 成 ，如 图 7-10 所 示 。2） 试 验 要 点先 用 轻 便 钻 具 钻 至 试 验 土 层 标 高 ， 然 后 对 土 层 连 续 进 行 触 探 ， 使 穿 心锤 自 由 落 下 将 触 探 杆 竖 直 锤 击 数 打 入 土 层 中 ， 记 录 每 打 入 土 层 30cm锤 击 书 N103)适 用 范 围一 般 用 于 贯 入 深 度 小 于 4m 的 一 般 黏 性 土 和 黏 性 素
8、填 土 层 。2. 重 型 动 力 触 探1)试 验 设 备重 型 动 力 触 探 试 验 的 设 备 主 要 由 触 探 头 （ 见 图 7-11） 、 触 探 杆 及穿 心 锤 三 部 分 组 成 。2)试 验 要 点1) 贯 入 前 ， 触 探 架 应 安 装 平 稳 ， 保 持 触 探 孔 垂 直 。 试 验 时 穿 心 锤 应自 由 下 落 并 应 尽 量 连 续 贯 入 ， 锤 击 速 率 宜 为 1530 击 min2） 量 尺 读 数 。 除 了 及 时 记 录 贯 入 深 度 外 ， 对 触 探 指 标 （ 锤 击 数 ）有 下 列 两 种 量 读 方 法 ： 记 录 一 阵
9、 击 的 贯 入 量 及 相 应 的 锤 击 数 ， 并 由 式 （ 7-25） 算 得每 贯 入 10cm 所 需 锤 击 数 N63.5。 一 般 以 5 击 为 一 阵 击 ， 土 较 松 软 时 应少 于 5 击 .。式 中 N每 贯 入 的 实 测 锤 击 数 ；K一 阵 击 的 锤 击 数 ；S 相 应 于 一 阵 击 的 贯 入 量 ， 当 土 层 较 为 密 实 时 （ 5 击 贯 入 量 小 于 10cm 时 ） 可 直 接 记 读 每 贯入 10cm 所 需 的 锤 击 数 。3） 影 响 因 数 的 校 正1） 侧 壁 摩 擦 影 响 的 校 正 。 对 于 砂 土 和
10、松 散 中 密 的 圆 砾 、 卵 石 ，触 探 深 度 在 115m 的 范 围 内 时 ， 一 般 可 不 考 虑 侧 壁 摩 擦 的 影 响 。2） 触 探 杆 长 度 的 修 正 。 当 触 探 杆 长 度 大 于 2m 时 ， 需 按 下 式 校正 ：N63.5 =a N (7-26)式 中 N63.5重 型 动 力 触 探 试 验 锤 击 数 ；N63.5 的 实 测 锤 贯 入 击 数 ；a触 探 杆 长 度 校 正 系 数 ， 可 按 规 范 确 定 。3） 地 下 水 影 响 的 校 正 。 对 于 地 下 水 位 以 下 的 中 、 粗 、 砾 砂 和 圆 砾 、卵 石 ，
11、 锤 击 数 可 按 下 式 修 正 ：N63.5 = 1.1 N63.5 + 1.0 (7-27)式 中 N63.5经 地 下 水 影 响 校 正 后 的 锤 击 数 ；N63.5未 经 地 下 水 影 响 校 正 而 经 触 探 杆 长 度 影 响 校 正 后 的 锤 击数 。4） 适 用 范 围一 般 适 用 于 砂 土 和 碎 石 土 。3.超 重 型 动 力 触 探1） 试 验 设 备超 重 型 动 力 触 探 试 验 的 设 备 主 要 由 触 探 头 （ 同 重 型 触 探 探 头 ） 、 提 锤架 偏 心 轮 、 锤 体 、 导 向 杆 、 触 探 杆 等 组 成 。2） 试
12、验 要 点（ 1） 贯 入 时 应 使 穿 心 锤 自 由 下 落 ， 地 面 上 的 触 探 杆 的 高 度 不 应 过 高 ，以 免 倾 斜 和 摆 动 过 大 。（ 2） 贯 入 过 程 应 尽 量 连 续 ， 锤 击 速 率 宜 为 1520 击 min（ 3） 贯 入 深 度 一 般 不 宜 超 过 20m3） 影 响 因 数 的 校 正（ 1） 触 探 杆 长 度 影 响 的 校 正 。 当 触 探 杆 长 度 大 于 时 ， 锤 击 数 可 按 下式 进 行 校 正 ：N120 = aN （ 7-28）式 中 N120超 重 型 触 探 试 验 锤 击 数 ；a杆 长 度 校 正
13、 系 数 ， 可 按 规 范 确 定 。2） 触 探 杆 侧 壁 摩 擦 影 响 的 校 正 ：N120 = Fn N （ 7-29）式 中 Fn触 探 杆 侧 壁 摩 擦 影 响 校 正 系 数 ， 按 表 7-12 确 定 。式 （ 7-28） 与 式 （ 7-29） 可 合 并 为 下 式 ， 因 此 ， 触 探 杆 长 度 和 侧 壁摩 擦 的 校 正 可 一 次 完 成 。N120 =aFn N式 中 aFn 综 合 影 响 因 素 校 正 系 数 ， 可 按 规 范 确 定 。4） 适 用 范 围一 般 用 于 密 实 的 碎 石 土 或 埋 深 较 大 、 厚 度 较 大 的 碎 石 土 。重型触探公式砂土：N63.5=35.96*N+23.8碎石土:N63.5=40.588*N-5.816
