关于标准贯入击数和地基承载力取值讨论
工程地质勘察中的标准贯入试验分析
㊃土木工程㊃工程地质勘察中的标准贯入试验分析作者简介：刘先明（１９８５－），男，湖南邵阳人，本科，工程师，主要从事水工环工作㊂刘先明（湖南省地质矿产勘查开发局四一八队，湖南娄底４１７０００）摘㊀要：标准贯入试验是一种工程地质勘察的原位测试方法，主要适用于粉土㊁一般粘性土和砂土，本文分析了标准贯入试验原理，对标准贯入试验在地基承载力的确定㊁土的变形参数的确定及砂土密实度的确定和地震液化判别等方面的应用进行了分析，最后就具体的工程案例分析了地基土液化判定，以期为类似工程提供参考㊂关键词：标准贯入试验；工程地质勘察；液化判别；地基承载力中图分类号：ＴＵ４１３．５文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－２３３９（２０１８）０４－０１０６－０２１㊀标准贯入试验原理标准贯入试验也称为ＳＰＴ试验，作为一种原位测试技术，在工程地质勘察领域应用十分广泛㊂标准贯入试验是用质量为６３．５ｋｇ的重锤按照规定的落距（７６ｃｍ）自由下落，将标准规格的贯入器打入地层，根据打入难易度判定土层的性质㊂标准贯入试验结合钻孔进行，根据‘岩土工程勘察规范“（ＧＢ５００２１－２００１）（２００９版），贯入器打入土内１５ｃｍ后，记录每打入１０ｃｍ锤击数，以累计打入３０ｃｍ锤击数为标准贯入试验锤击数Ｎ㊂若锤击数ȡ５０㊁贯入深度＜３０ｃｍ，可按下式进行换算并终止试验㊂Ｎ＝３０ˑ５０ΔＳ（１）式中ΔＳ为５０击时贯入度，ｃｍ㊂２㊀工程地质勘察中的标准贯入试验分析标准贯入试验成果的应用需要依靠与载荷试验的对比和工程经验的积累，在部分缺少使用经验的地区，必须要和其他的测试方法结合使用（除判别地震液化外）㊂本文主要围绕标准贯入试验在地基承载力的确定㊁土的变形参数的确定及砂土密实度的确定和地震液化判别等方面的应用进行分析㊂２．１㊀地基承载力的确定图１㊁表１所示为各地区标准贯入试验击数与砂土㊁粘性土承载力的关系㊂２．２㊀土的变形参数的确定土的变形参数Ｅ０与标准贯入试验锤击数Ｎ的关系如表２所示㊂２．３㊀砂土密实度的确定根据标准贯入试验结果，可对砂土密实度进行分类，当Ｎɤ１０，可判定为松散；１０＜Ｎɤ１５㊁１５＜Ｎɤ３０分别为稍密㊁中密；当Ｎ＞３０，则判定为密实㊂图１㊀砂土标贯击数Ｎ与承载力ｆｋ关系曲线表１㊀标准贯入试验锤击数与地基承载力的关系出处江苏省水利工程总队武汉市规划设计院湖北勘察院铁道部第三勘测设计院纺织工业部设计院回归式Ｐ０＝２３．３ＮＮ＝３ １８ｆｋ＝８０＋２０．２Ｎｆｋ＝７０＋９．４Ｎ１．２ｆｋ＝－２１２＋２２２Ｎ０．８ｆｋ＝－８０３＋８５０Ｎ０．１适用范围粘性土㊁粉土粘性土㊁粉土粉土粉细砂中㊁粗砂㊀注：Ｐ０为荷载试验比例界限，ｆｋ为地基承载力，单位ｋＰａ㊂表２㊀Ｎ与Ｅ０的关系（单位：ＭＰａ）出处湖北水利水电勘测设计院武汉市规划设计院西南综合勘察院回归式Ｅ０＝１．０６５８Ｎ＋７．４３０６Ｅ０＝１．４１３５Ｎ＋２．６１５６Ｅ０＝１０．２２＋０．２７６Ｎ适用范围粘性土㊁粉土武汉粘性土㊁粉土唐山新市区粉土㊁细砂地下水位－３ －４ｍ６０１２．４㊀饱和砂土㊁粉土地震液化的评价根据‘建筑抗震设计规范“（ＧＢ５００１１－２０１０）（下文简称‘规范“）相关条文，标准贯入试验是地震液化判别的主要方法㊂当初判认为存在液化情况后，需开展标准贯入试验㊁计算液化指数㊁确定液化等级，并对液化危害性进行预测㊂３㊀实例探析３．１㊀工程概况本文以某厂房地基土液化判定中原位测试标准贯入试验的应用为例进行分析㊂此厂房高为１１．７０ｍ，框架结构，独立基础㊂拟建场区的抗震设防烈度为８度㊂设计基本地震加速度值为０．２０ｇ，设计地震分组为第一组㊂３．２㊀地层与标准贯入试验本场区地层从上至下依次为人工堆积层（粉质粘土填土①）㊁新近系（粉砂 细砂②㊁粘质粉土 砂质粉土②１㊁细砂③）㊁第四系（细砂④㊁粉质粘土 粘质粉土⑤㊁粘土⑤１㊁细砂⑥），具体标准贯入试验数据如表３所示㊂表３㊀标准贯入Ｎ６３．５试验数据编号①②②１③④⑤⑤１⑥锤击数（上为实际值，下为标准值）／次７ １４１０１６ ２３１９２４ ３１２７２９ ３７３３变异系数 ０．２５０．１４０．１１ ０．０９样本数４７２５４２１４３．３㊀地基土液化判定３．３．１㊀判定方法场区地层分布有新近系㊁第四系㊁地震烈度８度，黏粒含量３％，地下水位埋深２．９０ ４．２０ｍ，依据‘规范“初步判定为液化，并采取标准贯入试验方法进行液化判定㊁液化指数计算并划分液化等级，具体步骤如下：（１）将各钻孔标贯试验点深度值代入式（２）进行计算，得到液化判别标贯试验锤击数临界值，与实际对比后判断试验点是否液化；Ｎｃｒ＝Ｎ０β［ｌｎ（０．６ｄｓ＋１．５）－０．１ｄｗ］３／ρｃ（２）式中Ｎｃｒ㊁Ｎ０为标贯锤击数临界值㊁基准值，Ｎ０取１２；β为修正系数，取０．８０；ｄｓ㊁ｄｗ为标贯点深度㊁地下水位深度，ｄｗ取１ｍ；ρｃ为黏粒含量，取３㊂（２）判断为液化后，代入式（３）计算单点液化指数；ＩｌＥ＝ðｎｉ＝１１－ＮｉＮｃｒｉæèçöø÷ｄｉＷｉ（３）式中ＩｌＥ为土体液化指数；Ｎｃｒｉ㊁Ｎｉ为第ｉ点标贯临界值㊁实测值；ｄｉ㊁Ｗｉ为第ｉ点所在土层厚㊁影响权值，ｄｉ＝２０ｍ，则Ｗｉ＝０，ｄｉɤ５ｍ，则Ｗｉ＝１０，其间取值用线性内插计算㊂（３）每个钻孔单点液化指数相加，获得单孔液化指数；（４）判断单孔液化等级：ＩｌＥ＞１８为严重；６＜ＩｌＥɤ１８为中等；ＩｌＥɤ６为轻微㊂３．３．２㊀结果分析（１）根据单点液化指数分析可得：②层各点液化指数均非零，判断为液化层；③层６个点液化指数（共７个试验点）非零，判断为液化层；④层各点液化指数为零或是不超过１，判断为非液化层㊂（２）根据单孔液化指数分析可得：１＃㊁１１＃㊁１３＃㊁１５＃单孔液化指数＞１８，判断为严重液化㊂综合本场区地层情况㊁地下水位以及地震烈度，综合判定场地存在严重液化，经研究后决定采用碎石桩＋ＣＦＧ桩的处理方案，消除土体液化，提高地基承载力㊂４㊀结语在地质勘察中，标准贯入试验作为一种原位测试手段，具有操作简单㊁效率高㊁能提供多种岩土性质参数等优点，因此已被广泛推广应用㊂其可用于评价地基土的物理状态和岩土情况㊁计算天然地基的承载力㊁判别场地砂土／粉土是否发生液化等㊂在实际作业中需合理选择㊁规范计算，切实为岩土工程勘察提供可靠试验数据㊂参考文献：［１］㊀杨玉生，刘小生，赵剑明，等．标准贯入击数的挖填方校正方法研究［Ｊ］．水力发电学报，２０１４（１）：１７１－１７７．［２］㊀胡增辉，李家奇，李晓昭，等．利用标准贯入试验确定粘性土的不排水抗剪强度［Ｊ］．地下空间与工程学报，２０１１（Ｓ２）：１５７７－１５８２．［３］㊀袁晓铭，曹振中．砂砾土液化判别的基本方法及计算公式［Ｊ］．岩土工程学报，２０１１（４）：５０９－５１９．７０１。
浅谈标准贯入试验的应用
浅谈标准贯入试验的应用在岩土工程地质勘察中，标准贯入试验是原位测试方法最常用的一种，也是技术比较完善的一种原位测试方法。
本文主要针对标贯试验成果的运用进行汇总论述，并结合实际工程实例进行应用，以便加深对该方法的理解及在勘察中更好的使用该方法。
关键词：标准贯入试验成果运用1 前言标准贯入试验就是利用一定的锤击功能，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。
2 标准贯入试验概述标准贯入试验来源于美国，质量为140磅（即63.5kg）的穿心锤，用钻机的卷扬机提升，至30英寸（75cm）高度，穿心锤自由下落，将特制的圆管状贯入器贯入土中，先打入土中15cm不计数，接着每打入10cm记下击数，累计打入1英尺（30cm）的锤击数，即为标准贯入击数。
当锤击数已达到50击，而贯入深未达30cm时，可记录实际贯入深度按下公式换算成相当于30cm的标准贯入试验锤击数，并终止试验。
=30×50/ΔS 式中ΔS—50击时的贯入度（cm）标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般黏性土，最适用于=2～50击的土层，不适用于软塑～流塑软土。
3标准贯入试验钻杆的修正在标准贯入试验中，贯入击数值的影响因素是众多的和复杂的。
应用值时是否修正和如何修正，应根据建立统计关系时的具体情况确定。
国外常有对饱和粉细砂的修正、地下水位的修正、土的上覆压力修正；国内长期以来并不考虑这些修正，主要视的用途不同，着重对杆长进行修正与否。
对实测标贯击数进行杆长修正，可按下式进行：=α式中—杆长修正后的锤击数—现场实测的锤击数α—杆长修正系数，见表1。
4 标准贯入试验成果的运用标准贯入试验结果应用领域十分广泛，国内不同地区都有与之相关的经验公式。
但在使用时要有针对性并考虑其适用条件，一般来说，应用对象偏重于松散介质，在有成熟经验地区，亦可用于黏性土。
标准贯入试验的主要成果有：标贯击数与深度的关系曲线，标贯孔工程地质柱状图。
用标贯试验锤击数据确定粘性土地基承载力方法探讨
用标贯试验锤击数据确定粘性土地基承载力方法探讨段新胜顾湘摘要：通过对实际工程不同勘探方法对比研究，提出了用标贯试验锤击数确定粘性土地基承载力标准值的有效方法。
关键词：标贯试验锤击数标准值地基承载力标准值THE METHOD RESEARCH TO DETERMINE GROUNDSTANEARD VALUEOF BEARING CAPACITY BYSTANDARD PENETRATIONDuan Xinsheng,Gu XiangAbstract：Through contrasting of the results of different geotecnical investigation methods in several engineering project the effective methods to determine ground standard value of bearing capacity by standard penetration is presented.Key words：standard vaiue of standard penetration, ground standard value of bearing capacity▲众所周知，标贯试验是一种勘探与原位测试合二为一的地基勘察方法，这种方法可简单快捷地确定粘性土地基承载力标准值，故在我国和世界大多数国家都得到广泛应用。
但目前在实际勘察工作中存在的普遍问题是在同一地质单元的同一层土中，标贯试验锤击数的离散性太大，使得用《建筑地基基础设计规范》(GBJ7—89)中公式5—6(即本文(1)式)计算出的标贯试验锤击数标准值N会出现小于该层土标准贯入试验锤击数最小值的不合理现象，致使难以用该规范提供的附表5—9(即本文表1)来确定粘性土地基承载力标准值。
N＝μ-1.645σ=μ(1-1.645δ)(1)式中：N—标贯试验锤击数标准值；μ—标贯试验锤击数平均值；δ—变异系数。
标准贯入试验 地基承载力
标准贯入试验地基承载力标准贯入试验（Standard Penetration Test，SPT）是一种用于地基勘察的常规试验方法，通过该试验可以获取地基土的承载力参数，为工程设计提供重要依据。
地基承载力是指地基土对结构施加的承载能力，是确保结构安全稳定的重要参数之一。
本文将介绍标准贯入试验的基本原理、试验方法和数据解读，希望能为工程领域的同行们提供一些参考和帮助。
标准贯入试验是通过将标准贯入钻头以标准速度击入土层，记录击入每30厘米的击数N值，从而获取地基土的力学性质。
试验过程中，需使用标准贯入钻头和驱动装置，确保试验的准确性和可比性。
试验结束后，根据N值的变化情况，可以初步判断土层的类型和承载力特性。
标准贯入试验的方法非常简单易行，但是在实际操作中需要严格按照规范进行，以确保试验数据的准确性和可靠性。
在进行试验前，需要对试验场地进行详细的勘察和测量，选择合适的试验点位，并严格按照规范要求进行试验操作。
试验结束后，需要对试验数据进行准确记录和分析，以获取地基土的承载力参数。
数据解读是标准贯入试验的关键环节，通过对试验数据的分析和解读，可以初步判断地基土的承载力特性，为工程设计提供重要参考。
在进行数据解读时，需要考虑土层的类型、密实度、含水量等因素，综合分析N值的变化规律，确定地基土的承载力参数，为工程设计提供可靠的依据。
总之，标准贯入试验是一种简单易行的地基勘察方法，通过该试验可以获取地基土的承载力参数，为工程设计提供重要依据。
在进行试验前，需要对试验场地进行详细的勘察和测量，选择合适的试验点位，并严格按照规范要求进行试验操作。
试验结束后，需要对试验数据进行准确记录和分析，通过数据解读，可以初步判断地基土的承载力特性，为工程设计提供可靠的依据。
希望本文能为工程领域的同行们提供一些参考和帮助。
地基承载力-标准贯入试验
省公路工程试验检测中心有限公司标准化作业指导书（结构所）受控状态：发放编号：持有人：发布日期：2019年月日实施日期：2019年月日省公路工程试验检测中心有限公司标准化作业指导书（结构所）批准：审核人：主要参加编写人员:省公路工程试验检测中心有限公司地基承载力（标准贯入试验）标准化作业指导书一、依据的检测标准及技术要求（1）《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009版）；（2）《建筑地基检测技术规范》（JGJ 340-2015）；（3）《铁路工程地质原位测试规程》（TB 10018-2018）。
二、适用范围适用于砂土、粉土和一般粘性土。
三、试验目的通过标准贯入试验得到标准贯入试验锤击数N值，评价砂土、粉土和粘性土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力、砂土和粉土的液化、成桩的可能性等。
四、试验原理标准贯入试验（SPT）（standard penetration test）实质上属于动力触探之一，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，称之为贯入器。
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N表示，也称标贯击数。
五、仪器设备标准贯入试验的设备主要由贯入器、钻杆和穿心锤三部分组成，设备规格见表5.1。
表5.1 标准贯入试验设备规格六、试验准备6.1 收集和了解检测工程概况检测任务开展前，应对受检工程进行现场调查，搜集其工程地质资料、施工记录等，对于各土层的岩性特征进行详细了解并记录。
6.1.1 项目名称，建设、设计、施工、监理单位名称等信息；6.1.2 场地工程地质勘察报告。
内容应包括包括地貌、水文地质条件、土层分布等地质资料。
6.2 确认检测数量6.2.1 按照设计文件和委托方的要求进行检测。
6.2.2按照《建筑地基检测技术规范》（JGJ 340-2015）的规定，采用标准贯入试验对处理地基土质量进行验收检测时，单位工程检测数量不应少于10点，当面积超过3000m2应每500m2增加1点。
标准贯入试验在工程地质勘察应用中的若干问题
表 1 标准贯入试验及土工试验统计成果表
标准贯入试验
分层深度
试验
/m
次数
试验结果 (已作杆长校正) /击
统计方法
统计结果 按 N = u - 11645σ /〔击· 校正后地基承载
(30 cm) - 1〕 力标准值/ kPa
0～215 9 9 、18 、27 、26 、12 、23 、18 、14 、15
去掉 最 大 和 最 小 10 % 15
237
再按最小平均值法
2115～4150 10 6 、4 、718 、18 、1616 、13 、1318 、8 、1616 、1318 、 去掉 最 大 和 最 小 10 % 1019
242
19 、1814
再按最小平均值法
4151～6150 17 614 、813 、1318 、1618 、18 、12 、317 、1516 、1318 、去掉 最 大 和 最 小 10 % 1017
(2) 在试验前 ,应先钻少量孔 ,概略了解勘察区 各种地层的分布情况及其物理力学特征 ,以便为标 贯试验的设计提供依据 。根据钻探情况 ,在不同和 相同的层位的不同钻孔应相应地做系统的试验 ,同 时配合土工试验 ,以便对照分析 ,在同一层位中试验 次数不少于 5～6 次 ,也可在深度上每隔 1～115 m 试验一次 ,以便了解薄层状或透镜状土层的情况 。
2004 年第 3 期 探矿工程 (岩土钻掘工程)
25
当土质不均匀 ,试验数据的离散性较大时 ,可采用最 大和最小平均值法或除掉 10 %后的最大和最小平 均值法 。公式如下 :
最大 (最小) 平均值 =〔最大 (最小) 指标值 + 算 术平均值法〕/ 2
3 工程实例 该实例为山东潍坊白浪河畔一商住大厦地基基
标准贯入试验击数N值及其应用
标准贯入试验击数N值的测定及应用
在港口与航道工程地质勘察中，标准贯入试验击数N值是怎样测定的？这一成果在在港口与航道工程施工中有哪些应用？
答：
标准贯入试验击数N值的测定。
是用质量为63.5kg的重锤，从76cm的高度自由落下，将标准贯入器击入被测定地基土中30cm时的锤击次数，即为该土层的标准贯入试验击数。
标准贯入试验击数N值，在港口与航道工程施工中的应用主要有：
(1) 对沙土：
●确定沙土的密实度；分为：松散、稍密、中密、密实、极密实5级。
●确定沙土的内摩擦角φ，可用于边坡和地基的稳定性验算；
●判断土层振动液化的可能性；
(2) 对黏性土：
●确定一般黏性土的无侧限抗压强度，评价地基强度；
(3) 对桩基：
●确定单桩的极限承载力；
●判断沉桩的可能性。
4）判断地基的加固效果。
5）判断挖泥船对疏浚土的可挖性。
用标准贯入实验确定粉土承载力的研究
用标准贯入实验确定粉土承载力的研究本文分析论述了国内外标准贯入实验锤击数确定粉土承载力的不足，提出了用标准贯入实验锤击数结合粉土的塑性指数确定粉土承载力的方法，并提高了新的承载力回归式。
一、用标准贯入实验锤击数确定粉土承载力的评价用标准贯入实验锤击数确定地基土承载力人为因素小，准确度高而且经济适用，快捷方便，为广大工程地质技术人员所称道。
粉土为粒径大于0.075mm的颗粒不超过全部质量的50%，且塑性指数等于或大于10的土。
它的性质处于粘性土和粉砂之间。
在勘察工作中，我们会看到，有的粉土性质接近粘性土，而有的粉土性质接近粉砂。
如果标准贯入试验锤击数相等，粘性土承载力远大于粉、细砂承载力，力学性质介于二者之间的粉土，如果按粘性土查表，承载力值就会偏大，如果按粉、细砂表查，承载力值就偏小。
因此，这种确定粉土承载力的方法主观因素大，得出的结果是不准确的。
针对于此，国内外一些部门对粉土的承载力与贯入实验锤击数的关系做了一些研究，并得出了不同的承载力回归式，如我国铁道部第三勘测设计院的回归式fk=72+9.4N和纺织工业部设计院的回归式fk=n/(0.00308n+0.01504)。
用这些回归式确定粉土承载力比直接按表来查更接近承载力标准值，但仍然偏差较大。
我们可以假定有两种粉土t1和t2，t1的性质接近粘土t2接近粉砂，而它们的标准贯入实验锤击数相同。
如果按上述回归式计算t1和t2的承载力是相同的，但很显然，t1要大于t2，因此用上述回归式计算承载力并不理想。
如果标准贯入试验锤击数相同，粉土的承载力应该随着其粘性颗粒的增多而增大，即随这其塑性指数的增大而增大，因此，用标准贯入试验锤击数确定粉土承载力有必要考虑一个重要指数—塑性指数。
二、国内外关于地基承载力与标准贯入试验锤击数关系的研究成果分析由国内外关于标准贯入试验锤击数与地基承载力关系的承载力值，可以看出；1 各研究单位的承载力值偏差是较大的；2 各研究单位都没有把塑性指数作为一个标值计算。
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关于标准贯入击数和地基承载力取值讨论
标准贯入击数是指在国家有关文件或者规范中规定自有单位根据实际情况确定的动土桩贯入锤击次数，一般取值为20拍或25拍，也就是每完成一次锤击行为计为一拍。
而地基承载力是指地面给予相应的桩基础的抗拉力和抗压力及其构成的地基结构在某一载荷下的承载力，除了受地质状况、桩基础类型和桩基础深度等外部影响因素影响外，也有地基夯实度等内在影响因素，承载力取值则应根据设计要求，通过几次有对应标准贯入击数的实测来确定地基承载力取值。