輕型動(dòng)力觸探儀

輕型圓錐動(dòng)力觸探是利用一定的錘擊能量(錘重10kg)，將一定規(guī)格的圓錐探頭打入土中，根據(jù)貫入錘擊數(shù)判別土層的類別，確定土的工程性質(zhì)，對(duì)地基土做出綜合評(píng)價(jià)。

由于輕型圓錐動(dòng)力觸探設(shè)備簡單，使用方便，可用于以下幾方面的工作：

1)提供淺基礎(chǔ)地基承載力、變形模量；

2)檢驗(yàn)地基土的夯實(shí)程度；

3)檢驗(yàn)基底是否存在下臥軟層。

隨著基建投資的加大，工程建設(shè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。對(duì)于淺基礎(chǔ)工程，通常用平板載荷試驗(yàn)檢測(cè)地基承載力，需要消耗較長的時(shí)間、較高的人力物力。本文介紹的輕型動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)?zāi)芎啽�、快捷的檢測(cè)淺地基承載力，而且費(fèi)用便宜。下面以工程實(shí)例論述輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)在基槽驗(yàn)收中檢測(cè)地基承載力的應(yīng)用。

輕型動(dòng)力觸探儀（10KN）儀器結(jié)構(gòu)和特征：

本儀器由手柄、導(dǎo)桿、重錘、擊墊、貫入錘組成，可一次測(cè)得各層的相對(duì)強(qiáng)度。

三、 使用方法：

1、 先用鉆具鉆試驗(yàn)土層標(biāo)高，然后對(duì)需進(jìn)行試驗(yàn)的土層連續(xù)進(jìn)行觸探。

2、 試驗(yàn)時(shí)，重錘落距為500mm，重型動(dòng)力觸探儀廠家質(zhì)量優(yōu)錘自由地將貫入錐和桿，垂直地打入土中，每打入300mm的錘擊數(shù)即為實(shí)測(cè)錘擊數(shù)N10。

3、 若需分層了±解情況，可將貫入桿拔出來，取下貫入錘，用輕便取土鉆頭進(jìn)行取樣。

4、 本方法一般用于貫入深度小于4m的土層。

輕型動(dòng)力觸探儀（10KN）技術(shù)參數(shù)：

1、 錘重量：10kg±10g

2、 落 距：500mm

3、 最大貫入深度：4000mm

4、 貫入錘最大直徑：φ40mm

檢測(cè)方法：

1　設(shè)備

輕型圓錐動(dòng)力觸探設(shè)備。

2　試驗(yàn)要點(diǎn)

(1)首先根據(jù)場地情況進(jìn)行選點(diǎn)開挖，挖至勘察設(shè)計(jì)確定的持力層，然后對(duì)該持力層進(jìn)行連續(xù)觸探。

(2)將探頭和探桿安裝好，保持探桿垂直，然后連續(xù)向下貫擊，穿心錘落距為50.0±2．0cm，使其自由下落。在基底輕型觸探試驗(yàn)表內(nèi)記錄打入土層中30cm所需錘擊數(shù)(N10)，在地層較硬、錘擊數(shù)較多時(shí)，采用分段記錄，以每貫入10cm記錄一次相應(yīng)的錘擊數(shù)，整理資料時(shí)按30cm所需的擊數(shù)作為指標(biāo)計(jì)算。

(3)遇密實(shí)堅(jiān)硬土層，當(dāng)貫入30cm所需錘擊數(shù)超過100擊時(shí)或貫入15cm所需錘擊數(shù)超過50擊時(shí)，即停止測(cè)試。

資料整理

(1)每完成一次輕型觸探后，在現(xiàn)場及時(shí)核對(duì)所記錄的錘擊數(shù)及深度是否有錯(cuò)漏，并結(jié)合其它勘探資料，綜合研究分析，去掉不合理的特異值。

(2)輕型觸探不考慮桿長修正，根據(jù)每貫入30 cm所需的錘擊數(shù)繪制N10－h曲線圖。

(3)進(jìn)行土層力學(xué)分層，根據(jù)N10－h曲線，考慮觸探的臨界深度及界面效應(yīng)，即“超前”和“滯后”影響，一般觸探曲線由軟層進(jìn)到硬層時(shí)，則分層界線定在軟層最后一個(gè)小值點(diǎn)以下2－3倍探頭直徑處，由硬層進(jìn)入軟層時(shí)，則分層界線定在軟層第一個(gè)小值點(diǎn)以上2－3倍探頭直徑處。

(4)刪除個(gè)別異常值，臨界深度影響值、超前和滯后影響范圍值，按下式計(jì)算每層實(shí)測(cè)擊數(shù)的算術(shù)平均值：

N10=∑N10/n。

式中：N10為平均擊數(shù)；N10為第i個(gè)實(shí)測(cè)值；n為參加統(tǒng)計(jì)的總數(shù)。

(5)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)實(shí)測(cè)錘擊數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：

N(N10)=N10－1.645σ

式中：σ為統(tǒng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)差。

對(duì)于第61棟，N10平均值為55.8：N(N10)錘擊數(shù)代表值為49.1。

對(duì)于第57棟，考慮到粉質(zhì)粘土面層已受雨水浸泡，建議施工單位將該層挖掉，故統(tǒng)計(jì)結(jié)果不包括0－30cm數(shù)據(jù)。該棟N10平均值為48.9；N(N10)錘擊數(shù)代表值為23.5。

2　應(yīng)用輕型動(dòng)力觸探成果確定地基承載力

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中用輕型動(dòng)力觸探擊數(shù)確定粘性土承載力標(biāo)準(zhǔn)值(fk)如表2所示。

根據(jù)上表采用內(nèi)插法計(jì)算可知，第61棟的地基承載力約為390kPa；而第57棟的N(N10)錘擊數(shù)代表值僅為23.5，比實(shí)測(cè)值中的最小值42小了近一倍，地基承載力按23.5推算顯然不合理，按最小值推算約為325kPa。為了驗(yàn)證采用最小值的可靠性，在57棟選點(diǎn)進(jìn)行平板載荷試驗(yàn)，根據(jù)平板載荷試驗(yàn)P－S曲線得到地基承載力極限值為達(dá)450kPa，說明根據(jù)最小值推算是合理的。

除規(guī)范規(guī)定的內(nèi)容外，各地在應(yīng)用N10確定地基承載力所依據(jù)的公式有所不同，這是由于各地區(qū)地質(zhì)條件的差異決定的。一般粘性土和新近沉積粘性土N10地基承載力特征值的回歸方程為：fNk=25+4.18NN10(kPa)。

 

通過輕型動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)在長沙某工程基槽驗(yàn)收中的應(yīng)用，筆者有如下體會(huì)：

5．1　通過輕型動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)?zāi)芎唵畏奖愕拇_定地基承載力。輕型動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)既不象荷載試驗(yàn)需要消耗較大的人力物力，也不象室內(nèi)土工試驗(yàn)需要較長的試驗(yàn)周期。

5．2　輕型動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)采用規(guī)范法確定地基土承載力時(shí)，N10宜選用實(shí)測(cè)值和代表值中較大的一個(gè)計(jì)算地基土承載力。

5．3　現(xiàn)場施工應(yīng)注意，當(dāng)基槽開挖到位并經(jīng)有關(guān)單位驗(yàn)收合格以后，應(yīng)立即澆筑混凝土墊層，避免基槽積水，尤其是雨季施工，應(yīng)充分做好排水措施，確保地基承載力的發(fā)揮。