基础工程-地基勘察概述演示课件(ppt62张)
合集下载
《地基基础工程》课件
法。
高压喷射注浆法
总结词
通过高压喷射注浆技术，将浆液注入土 层中，形成固结体，提高地基承载力
VS
详细描述
高压喷射注浆法是利用高压喷射技术，将 浆液（水泥浆、粘土浆等）注入土层中， 使浆液与土体混合并固结成坚硬的地基， 从而提高地基承载力、减少沉降量的地基 处理方法。
Part
04
桩基工程
桩的类型与选择
基础工程的定义与分类
总结词
阐述基础工程的定义，并按照结构形式、材料等进行分类说明。
详细描述
基础工程是指为了将建筑物荷载有效地传递至下层土体中而设置在建筑物底部的结构物。根据结构形式不同，基 础工程可分为独立基础、条形基础、筏形基础等；根据材料不同，基础工程可分为混凝土基础、桩基等。
地基基础工程的重要性
案例三：某大型厂房的基坑支护设计
总结词
深基坑支护设计
详细描述
该大型厂房的地下室开挖深度较大，存在基坑边坡稳定 性问题。为了确保施工安全，采用了土钉墙、预应力锚 索等支护结构，有效控制了基坑变形和滑坡风险。同时 ，注重支护结构与主体结构的协同作用，保证了整体结 构的稳定性。
THANKS
感谢您的观看
钢板桩支护
适用于较浅的基坑，具有较好的抗弯能力和 防水性能。
地下连续墙
适用于深基坑，能够承受较大的侧压力，提 供良好的防渗性能。
土钉墙支护
适用于一般土质条件的基坑，施工简便，成 本较低。
拱墙支护
适用于较窄的深基坑，能够承受较大的侧压 力，提供良好的防渗性能。
基坑开挖方法与注意事项
开挖方法
分层开挖、中心岛式开挖 、盆式开挖等。
桩的类型
根据材料、施工方法、承载力要求等，桩可以分为预制桩、灌注桩、扩基桩等多种类型 。
高压喷射注浆法
总结词
通过高压喷射注浆技术，将浆液注入土 层中，形成固结体，提高地基承载力
VS
详细描述
高压喷射注浆法是利用高压喷射技术，将 浆液（水泥浆、粘土浆等）注入土层中， 使浆液与土体混合并固结成坚硬的地基， 从而提高地基承载力、减少沉降量的地基 处理方法。
Part
04
桩基工程
桩的类型与选择
基础工程的定义与分类
总结词
阐述基础工程的定义，并按照结构形式、材料等进行分类说明。
详细描述
基础工程是指为了将建筑物荷载有效地传递至下层土体中而设置在建筑物底部的结构物。根据结构形式不同，基 础工程可分为独立基础、条形基础、筏形基础等；根据材料不同，基础工程可分为混凝土基础、桩基等。
地基基础工程的重要性
案例三：某大型厂房的基坑支护设计
总结词
深基坑支护设计
详细描述
该大型厂房的地下室开挖深度较大，存在基坑边坡稳定 性问题。为了确保施工安全，采用了土钉墙、预应力锚 索等支护结构，有效控制了基坑变形和滑坡风险。同时 ，注重支护结构与主体结构的协同作用，保证了整体结 构的稳定性。
THANKS
感谢您的观看
钢板桩支护
适用于较浅的基坑，具有较好的抗弯能力和 防水性能。
地下连续墙
适用于深基坑，能够承受较大的侧压力，提 供良好的防渗性能。
土钉墙支护
适用于一般土质条件的基坑，施工简便，成 本较低。
拱墙支护
适用于较窄的深基坑，能够承受较大的侧压 力，提供良好的防渗性能。
基坑开挖方法与注意事项
开挖方法
分层开挖、中心岛式开挖 、盆式开挖等。
桩的类型
根据材料、施工方法、承载力要求等，桩可以分为预制桩、灌注桩、扩基桩等多种类型 。
土地结构工程之工程地基勘察.pptx
水透镜体的上部，且具有自由水面的地下水。 上层滞水地带只有在融雪或大量降水后才能 聚集较多的水，因而只能作为季节性的或临 时性的水源。
6
2. 潜水：指埋藏在地表以下 第一个稳定隔水层以上的具有自 由水面的地下水。潜水直接受雨水渗透或河 流渗入土中而得到补给，同时也直接由于蒸 发或流入河流而排泄。因此，潜水位的变化 直接受气候条件变化的影响。
应用轻便触探试验测得的锤击数N10，可 确定粘性土地基和素填土地基的承载力， 并可按不同位置的值的变化情况判定地基 土层的均匀程度。
25
2.地球物理勘探 地球物理勘探（物探） 是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。 物探之所以能够被用来研究和解决各种地 质问题，主要是因为不同的岩石、土层和 地质构造往往具有不同的物理性质，通过 专门的物探仪器的量测，就可区别和推断 有关地质问题。
的Ca(OH)2起作用，…”
水
地基
2.p187：倒数第15行“地基土的承载力取 决于土本身的力学性质，…”
33
3.p187：倒数第13行“按地区性的经验关 系估算土的承载力、...”
地基
34
第6章 重点内容
1.流砂的产生及防治原则 2.不同地基勘察方法的工作原理
35
第6章 作业
p203： 5-1，5-3
工程地基勘察
1
第1节 概述 第2节 水文地质条件 第3节 土中渗流的影响 第4节 地基勘察方法
2
第1节 概述
地基勘察的目的在于以各种勘察手段和 方法，调查研究和分析评价建筑场地和地 基的工程地质条件，为设计和施工提供所 需的工程地质资料。
3
地基勘察工作应该做在设计 和施工前面，采取必要的勘察手 段和方法，提供准确无误的地基勘察报告。
6
2. 潜水：指埋藏在地表以下 第一个稳定隔水层以上的具有自 由水面的地下水。潜水直接受雨水渗透或河 流渗入土中而得到补给，同时也直接由于蒸 发或流入河流而排泄。因此，潜水位的变化 直接受气候条件变化的影响。
应用轻便触探试验测得的锤击数N10，可 确定粘性土地基和素填土地基的承载力， 并可按不同位置的值的变化情况判定地基 土层的均匀程度。
25
2.地球物理勘探 地球物理勘探（物探） 是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。 物探之所以能够被用来研究和解决各种地 质问题，主要是因为不同的岩石、土层和 地质构造往往具有不同的物理性质，通过 专门的物探仪器的量测，就可区别和推断 有关地质问题。
的Ca(OH)2起作用，…”
水
地基
2.p187：倒数第15行“地基土的承载力取 决于土本身的力学性质，…”
33
3.p187：倒数第13行“按地区性的经验关 系估算土的承载力、...”
地基
34
第6章 重点内容
1.流砂的产生及防治原则 2.不同地基勘察方法的工作原理
35
第6章 作业
p203： 5-1，5-3
工程地基勘察
1
第1节 概述 第2节 水文地质条件 第3节 土中渗流的影响 第4节 地基勘察方法
2
第1节 概述
地基勘察的目的在于以各种勘察手段和 方法，调查研究和分析评价建筑场地和地 基的工程地质条件，为设计和施工提供所 需的工程地质资料。
3
地基勘察工作应该做在设计 和施工前面，采取必要的勘察手 段和方法，提供准确无误的地基勘察报告。
地基勘察 PPT
地基勘察方法
5 现场试验 In situ testing
十字板 Vane Shear－饱和软粘土 载荷板试验Loading Plate－深浅均可 旁压仪 Pressuremeter －较深地基
静动力触探试验系统
地基勘察方法
十字板
5 现场试验 In situ testing 十字板 Vane Shear－饱和软粘土
地基勘察方法
2 坑探 trial pits
优点:直观, 取原状样 缺点: 一般3~4m, 地下水以下危险,
地基勘察方法
3 钻探
Exploration Drilling 最常用方法,可达100m下 划分地层 确定地下水 取样 可以结合原位试验
泥浆槽
沉淀槽
回转式钻机 回转式钻机
地基勘察内容
钻探 – 大剧院
地基勘察方法 穿心锤 锤垫 触探杆 贯入器头 出水孔 贯入器身 贯入器靴
Standard Penetration Test SPT 标准贯入试验 适用于砂土、粘性土
地基勘察方法
4 触探 （1）动力触探
动力触探
地基勘察方法
4 触探 （1）动力触探
动力触探
地基勘察方法
4 触探 动力触探和静力触探
地基勘察 Foundation investigation
地基勘察内容
第一节 地基勘察内容
1、地基勘察类型 可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察 2、地基勘察任务 了解工程地质和水文条件 为基础设计提供依据
地基勘察内容
第一节 地基勘察内容
1、地基勘察类型 可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察 2、地基勘察任务 了解工程地质和水文条件 F 为基础设计提供依据
基础工程地基勘察
漂石(块石)、卵石(碎石)、圆砾(角砾)
砂土：
❖粒径不小于2mm旳颗粒不超出总重50％；而粒径不小 于0.075mm旳颗粒超出总重旳50%旳土。
❖细分根据：粒组含量。
砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
❖细分根据：粒组含量。
砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂
粉土：
❖粒径不小于0.075mm旳颗粒含量不不小于总重50％； 而塑性指数Ip≤10旳土。
特殊土
❖软土 淤泥，淤泥质粘土，淤泥质粉土 孔隙比大(e>1)，含水量高(w>wl)，压缩性高， 强度低，具有敏捷性、构造性
❖红粘土 高塑性； 胀缩性，裂隙发育。
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
❖黄土 湿陷性黄土(自重湿陷，非自重湿陷)；非湿陷 遇水多湿陷
❖膨胀土 吸水膨胀，失水收缩；高膨胀率。
❖数年冻土 冻胀、融沉。
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
§1.5 土工试验
❖ 1.5.1 室内试验
物理性质试验：
❖测密度、含水量、塑限、液限、颗粒级配、比重
侧限压缩试验：
❖测定土旳压缩指标(压缩模量、压缩系数等)
三轴剪切试验、直接剪切试验：
❖测定土旳抗剪强度指标
渗透试验：测定土旳渗透系数 击实试验：测定最优含水量、最大干密度。
查明
岩土层类型、深度、分布、工程特征，评价场地稳定性 地下水埋藏条件，水位及变化幅度；水、土腐蚀性 可能对工程不利旳地下埋藏物
设计、施工所需旳岩土参数
提供
建筑地基旳岩土工程评价 地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程
降水和不良地质作用防治等方面旳提议
编写 岩土工程勘察报告
砂土：
❖粒径不小于2mm旳颗粒不超出总重50％；而粒径不小 于0.075mm旳颗粒超出总重旳50%旳土。
❖细分根据：粒组含量。
砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
❖细分根据：粒组含量。
砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂
粉土：
❖粒径不小于0.075mm旳颗粒含量不不小于总重50％； 而塑性指数Ip≤10旳土。
特殊土
❖软土 淤泥，淤泥质粘土，淤泥质粉土 孔隙比大(e>1)，含水量高(w>wl)，压缩性高， 强度低，具有敏捷性、构造性
❖红粘土 高塑性； 胀缩性，裂隙发育。
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
❖黄土 湿陷性黄土(自重湿陷，非自重湿陷)；非湿陷 遇水多湿陷
❖膨胀土 吸水膨胀，失水收缩；高膨胀率。
❖数年冻土 冻胀、融沉。
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
§1.5 土工试验
❖ 1.5.1 室内试验
物理性质试验：
❖测密度、含水量、塑限、液限、颗粒级配、比重
侧限压缩试验：
❖测定土旳压缩指标(压缩模量、压缩系数等)
三轴剪切试验、直接剪切试验：
❖测定土旳抗剪强度指标
渗透试验：测定土旳渗透系数 击实试验：测定最优含水量、最大干密度。
查明
岩土层类型、深度、分布、工程特征，评价场地稳定性 地下水埋藏条件，水位及变化幅度；水、土腐蚀性 可能对工程不利旳地下埋藏物
设计、施工所需旳岩土参数
提供
建筑地基旳岩土工程评价 地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程
降水和不良地质作用防治等方面旳提议
编写 岩土工程勘察报告
基础工程地基勘察课件
一、地基勘察任务 地基勘察之前应获取如下各项资料：
1.比例尺不小于1:2000的现状地形图及拟建建筑 物的平面位置图；
2.拟建建筑物的性质、规模、荷载、结构特点， 有无地下结构，采用的基础类型，尺寸，埋深以 及对地基基础设计、施工的特殊要求等。
3.拟建场地的历史沿革以及地下管线，电缆，地 下构筑物的分布情况和水准基点的位置与高程。
基础工程
第1章 地基勘察 第2章 天然地基上浅基础的设计 第3章 柱下条形基础、筏形基础和箱形基础 第4章 桩基础与深基础 第5章 地基处理 第6章 基坑开挖与降水 第7章 特殊土地基 第8章 地基抗震分析和设计
基础工程
在学习本课程之前，应学完材料力学、结构力 学、土力学、混凝土结构基本原理等专业基础课程。 应用先修课程的基本概念、基本理论解决《基础工 程》中基础设计基本原理及设计方法等问题,为后续 课程《地基处理》、《土木工程施工》等课程的学 习打下基础。
二、勘探点的布置（数量-间距）
勘探点间距可采用如下间距： 简单场地：30-50m； 中等复杂场地：15-30m； 复杂场地：10-15m。
对于单栋的高层建筑，勘探点甲级不少于5个， 乙级不少于4个，每栋建筑物至少应该有一个控制 性勘探点。土质地基中的桩基勘探点间距，一般是 端承型桩宜为12-24m，摩擦型桩宜为20-35m，复杂 地基的一柱一桩工程时，宜每柱设置勘探孔。
可按下式估算：
dc d cb
dc 控制性勘探孔的深度，m；
c 与土层有关的经验系数.
经验系数
c g
碎石土 0.5-0.7 0.3-0.4
砂土 0.7-0.9 0.4-0.5
岩土类别 粉土 0.9-1.2 0.5-0.7
粘性土 1.0-1.5 0.6-0.9
工程勘察及基坑工程知识讲座PPT课件
--
权威性？？
4
1.1 概述
几个概念：
场地：工程建筑所处的 和直接使用的土地。
--
基础 地基
5
确定勘察等级：
根据： • 建筑工程安全等级
• 建筑场地等级
一级 二级 三级
重要 一般 次要 工程 工程 工程
复杂 中等 简单 场地 复杂 场地
• 建筑地基等级
复杂 中等 简单 地基 复杂 地基
确定勘察等级：
触探法 • 静力触探
• 单桥探头 比贯入阻力 • 双桥探头 端部和侧壁 • 三桥探头 可测孔压
用途
1 土层划分 2 密实度 3 压缩性 4 强度 5 桩和地基的承载力
--
优点：可以连续反 映土质变化
15
1.3 勘探方法
坑槽探 • 优点: 直观 • 缺点: 浅层，地下水以下危险
--
16
1.3 勘探方法
基础知识讲座
2015年11月18日
--
1
1 岩土工程勘察
1.1 概述 1.2 勘察阶段 1.3 勘探方法 1.4 岩土的分类及鉴别 1.5 勘察报告的结构及组成 1.6 验槽
--
2
1.1 概述
什么是岩土工程勘察？？
岩土工程勘察是指根据建设工程的要求，查明、分 析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件， 编制勘察文件的活动。
地基的地震效应评价。
--
7
1.2 勘察阶段
勘察阶段的划分： ✓ 可行性研究勘察（选址勘察） ✓ 初步勘察 ✓ 详细勘察 ✓ 施工勘察
注意：不同阶段有不同的目的和任务
--
8
1.3 勘探方法
勘探方法主要包括：
钻探法 触探法 坑槽探（坑探、井探、洞探、掘探）
权威性？？
4
1.1 概述
几个概念：
场地：工程建筑所处的 和直接使用的土地。
--
基础 地基
5
确定勘察等级：
根据： • 建筑工程安全等级
• 建筑场地等级
一级 二级 三级
重要 一般 次要 工程 工程 工程
复杂 中等 简单 场地 复杂 场地
• 建筑地基等级
复杂 中等 简单 地基 复杂 地基
确定勘察等级：
触探法 • 静力触探
• 单桥探头 比贯入阻力 • 双桥探头 端部和侧壁 • 三桥探头 可测孔压
用途
1 土层划分 2 密实度 3 压缩性 4 强度 5 桩和地基的承载力
--
优点：可以连续反 映土质变化
15
1.3 勘探方法
坑槽探 • 优点: 直观 • 缺点: 浅层，地下水以下危险
--
16
1.3 勘探方法
基础知识讲座
2015年11月18日
--
1
1 岩土工程勘察
1.1 概述 1.2 勘察阶段 1.3 勘探方法 1.4 岩土的分类及鉴别 1.5 勘察报告的结构及组成 1.6 验槽
--
2
1.1 概述
什么是岩土工程勘察？？
岩土工程勘察是指根据建设工程的要求，查明、分 析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件， 编制勘察文件的活动。
地基的地震效应评价。
--
7
1.2 勘察阶段
勘察阶段的划分： ✓ 可行性研究勘察（选址勘察） ✓ 初步勘察 ✓ 详细勘察 ✓ 施工勘察
注意：不同阶段有不同的目的和任务
--
8
1.3 勘探方法
勘探方法主要包括：
钻探法 触探法 坑槽探（坑探、井探、洞探、掘探）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
标准贯入试验
标准贯入试验
第一节 概述 第二节 试验的设备与原理 第三节 试验的技术要求 第四节 试验资料整理 第五节 试验的工程应用
第一节 概 述
一、标准贯入试验的定义 二、标准贯入试验的优点及适用性 三、标准贯入试验的发展 四、标准贯入试验的目的
一、标准贯入试验的定义 Standard Penetration Test ，SPT）
四、标准贯入试验的应用（目的）
1．评价地基土的物理状态（如地层剖面及软弱夹层）； 2．评价地基土的力学性能参数（如变形模量、物理力学 性质指标）； 3．计算天然地基的承载力； 4．计算单桩的极限承载力及选择桩尖持力层； 5．评价场地砂土和粉土的液化可能性及等级。
应该指出的是，除判别液化外，其余的应用方法都 是基于与其他测试方法的对比中建立起计算公式的。如 桩的承载力的预估是与载荷试验相对比，土的物理力学 性质指标是与室内试验成果建立相关关系。因此，对缺 乏使用经验的地区，在应用标准贯入试验时应与其他测
一、试验设备 二、基本原理
一、标准贯入试验的试验设备
标准贯 入试验设备 主要由贯入 器、触探杆 （钻杆）和 穿心锤三部 分组成。
1．贯入器
标准规格的贯入器是由对开管和管靴两部分组成的探头。对开管是 由两个半圆管合成的圆筒型取土器；管靴是一底端带刃口的圆筒体。二 者通过螺纹连接，管靴起到固定对开管的作用。贯入器的外径、内径、 壁厚、刃角与长度都有标准化尺寸，见表1。
2．为保证锤击时钻杆不发生侧向晃动，钻杆应定期检查，使钻 杆弯曲度小于0.1%，接头应牢固。
3．采用自动脱钩的自由锤击法进行标贯试验，并减少导向杆与锤 之间的摩擦阻力。避免锤击时偏心和晃动，保持贯入器、探杆、导 向杆连接后的垂直度，以保持锤击能量恒定。
2．穿心锤
重63.5kg的铸钢件，中间有一直径45mm的穿心孔，此孔为放导向 杆用。国际、国内的穿心锤除重量相同外，锥形上不完全统一。落锤能 量受落距控制，落锤方式有自动脱钩和非自动脱钩两种。目前国内普遍 使用自动脱钩装置。
表1 标准贯入试验设备尺寸
落 贯入器
钻
锤 对开管 管靴 杆
锤的质量（kg） 落距（cm） 长度（mm） 外径（mm） 内径（mm） 长度（mm） 刃口角度 刃口单刃厚度（mm） 直径（mm） 相对弯曲
标准贯入试验是一种在现 场用63.5kg的穿心锤，以76cm 的落距自由落下，将一定规格 的带有小型取土筒的标准贯入 器打入土中，记录打入30cm的 锤击数（即标准贯入击数N）， 并以此评价土的工程性质的原 位试验。
SPT原位测试技术仍属于动力触探范畴，所不同的 是，其贯入器不是圆锥探头，而是标准规格的圆筒形探 头（由两个半圆筒合成的取土器）。与圆锥动力触探试 验相似，标准灌入试验并不能直接测定地基土的物理力 学性质，而是通过与其他原位测试手段或室内试验成果 进行对比，建立关系式，积累地区经验，才能评定地基 土的物理力学性质。
63.5 76 >500 51 35 50~76 18~20 2.5 42 <1/1000
我国目前采用的SPT设备与国际标准一致，《岩土工程勘察规范》 （GB50021—2002）要求SPT的设备应符合表1的规定。
3．触探杆
国际上多用直径为40~50mm的无缝钢管，我国则常用直径为 42mm的工程地质钻杆。在与穿心锤连接处设置一锤垫。
标准贯入试验设备原先并不标准。各部件的规格各国有所差异。 国际土力学与基础工程协会(ICSMFE)于1957年成立专门委员会开展研 究工作，以解决SPT的标准化问题。并于1988年向第一届国际触探试 验会议提出标准贯入试验国际标准建议稿，于1989年获得通过，开始 执行。
二、标准贯入试验的基本原理
按标准的贯入器，用标准的锤(63.5kg)和落距 (76cm)。考虑到锤击效率，标准的应力波能量比为60％。 则可用实测ERi修正标贯击数Ni：
N60=（ERi/60）Ni
Ni——相应于能量比为ERi的实测锤击数； N60——修正为标准应力波能量比的标贯击数。
第三节 标准贯入试验的技术要求
1． 标准贯入试验必须与钻探配合，以钻机设备为基础。
钻进方法：为保证钻孔质量，要求采用回转钻进，并保持孔内水位略高 于地下水水位，当钻进至试验标高以上15cm时，停止钻进。 还应注意： （1）仔细清除孔底残土到试验标高，换用标准贯入器，并量得深度尺 寸； （2）在地下水位以下钻进时，或遇承压含水砂层时，孔内水位应始终 高于地下水位，以减少对土的振动扰动； （3）当下套管时，要防止套管下过头，否则在管内做试验会使N值偏大。
二、标准贯入试验的优点及适用性
适用土层：砂性土、粘性土，不适用于碎石类土及岩层。 优点：操作简单、使用方便，地层适用性较广。 缺点：试验数据离散性较大，精度较低，对于饱和软粘土， 远不及十字板剪切试验及静力触探等方法精度高。
三、标准贯入试验的发展
这种试验技术是20世纪40年代末期发展起来的。 由于使用方便，得到了广泛的应用，在美国及日本应 用最为广泛。在我国，50年代初期由南京水利实验处 研制并在治淮工程中得到广泛的推广，积累了大量的 使用经验。60年代在国内得以普及。
标准贯入试验是利用一定的落锤能量（锤重63.5 kg，落距76cm） 将标准规格的贯入器贯入土中，根据打入土中30 cm的锤击数（N） 来判别土的工程性质的一种现场测试方法。其试验原理与动力触 探试验十分相似。
但是，SPT与动力触探在贯入器上的差别，决定了SPT的基本 原理的独特性，SPT在贯入过程中，整个贯入器对端部和周围土体 将产生挤压和剪切作用，SPT的贯入器是空心的，在冲击力作用下， 将有一部分土挤入贯入器，其工作状态和边界条件十分复杂。
影响标准贯入试验的因素有很多，主要有以下两个 方面：
1．钻孔孔底土的应力状态 不同的钻进工艺(回转、水冲等)、孔内外水位的差异、钻孔直
径的大小等，都会改变钻孔孔底的应力状态。 2．锤击能量
通过实测，即使是自动自由落锤，传递给探杆系统的锤击能 量也有很大的波动，变化范围达到±（45％~50％)，对于不同单位、 不同机具、不同操作水平，锤击能量的变化范围更大。
标准贯入试验
第一节 概述 第二节 试验的设备与原理 第三节 试验的技术要求 第四节 试验资料整理 第五节 试验的工程应用
第一节 概 述
一、标准贯入试验的定义 二、标准贯入试验的优点及适用性 三、标准贯入试验的发展 四、标准贯入试验的目的
一、标准贯入试验的定义 Standard Penetration Test ，SPT）
四、标准贯入试验的应用（目的）
1．评价地基土的物理状态（如地层剖面及软弱夹层）； 2．评价地基土的力学性能参数（如变形模量、物理力学 性质指标）； 3．计算天然地基的承载力； 4．计算单桩的极限承载力及选择桩尖持力层； 5．评价场地砂土和粉土的液化可能性及等级。
应该指出的是，除判别液化外，其余的应用方法都 是基于与其他测试方法的对比中建立起计算公式的。如 桩的承载力的预估是与载荷试验相对比，土的物理力学 性质指标是与室内试验成果建立相关关系。因此，对缺 乏使用经验的地区，在应用标准贯入试验时应与其他测
一、试验设备 二、基本原理
一、标准贯入试验的试验设备
标准贯 入试验设备 主要由贯入 器、触探杆 （钻杆）和 穿心锤三部 分组成。
1．贯入器
标准规格的贯入器是由对开管和管靴两部分组成的探头。对开管是 由两个半圆管合成的圆筒型取土器；管靴是一底端带刃口的圆筒体。二 者通过螺纹连接，管靴起到固定对开管的作用。贯入器的外径、内径、 壁厚、刃角与长度都有标准化尺寸，见表1。
2．为保证锤击时钻杆不发生侧向晃动，钻杆应定期检查，使钻 杆弯曲度小于0.1%，接头应牢固。
3．采用自动脱钩的自由锤击法进行标贯试验，并减少导向杆与锤 之间的摩擦阻力。避免锤击时偏心和晃动，保持贯入器、探杆、导 向杆连接后的垂直度，以保持锤击能量恒定。
2．穿心锤
重63.5kg的铸钢件，中间有一直径45mm的穿心孔，此孔为放导向 杆用。国际、国内的穿心锤除重量相同外，锥形上不完全统一。落锤能 量受落距控制，落锤方式有自动脱钩和非自动脱钩两种。目前国内普遍 使用自动脱钩装置。
表1 标准贯入试验设备尺寸
落 贯入器
钻
锤 对开管 管靴 杆
锤的质量（kg） 落距（cm） 长度（mm） 外径（mm） 内径（mm） 长度（mm） 刃口角度 刃口单刃厚度（mm） 直径（mm） 相对弯曲
标准贯入试验是一种在现 场用63.5kg的穿心锤，以76cm 的落距自由落下，将一定规格 的带有小型取土筒的标准贯入 器打入土中，记录打入30cm的 锤击数（即标准贯入击数N）， 并以此评价土的工程性质的原 位试验。
SPT原位测试技术仍属于动力触探范畴，所不同的 是，其贯入器不是圆锥探头，而是标准规格的圆筒形探 头（由两个半圆筒合成的取土器）。与圆锥动力触探试 验相似，标准灌入试验并不能直接测定地基土的物理力 学性质，而是通过与其他原位测试手段或室内试验成果 进行对比，建立关系式，积累地区经验，才能评定地基 土的物理力学性质。
63.5 76 >500 51 35 50~76 18~20 2.5 42 <1/1000
我国目前采用的SPT设备与国际标准一致，《岩土工程勘察规范》 （GB50021—2002）要求SPT的设备应符合表1的规定。
3．触探杆
国际上多用直径为40~50mm的无缝钢管，我国则常用直径为 42mm的工程地质钻杆。在与穿心锤连接处设置一锤垫。
标准贯入试验设备原先并不标准。各部件的规格各国有所差异。 国际土力学与基础工程协会(ICSMFE)于1957年成立专门委员会开展研 究工作，以解决SPT的标准化问题。并于1988年向第一届国际触探试 验会议提出标准贯入试验国际标准建议稿，于1989年获得通过，开始 执行。
二、标准贯入试验的基本原理
按标准的贯入器，用标准的锤(63.5kg)和落距 (76cm)。考虑到锤击效率，标准的应力波能量比为60％。 则可用实测ERi修正标贯击数Ni：
N60=（ERi/60）Ni
Ni——相应于能量比为ERi的实测锤击数； N60——修正为标准应力波能量比的标贯击数。
第三节 标准贯入试验的技术要求
1． 标准贯入试验必须与钻探配合，以钻机设备为基础。
钻进方法：为保证钻孔质量，要求采用回转钻进，并保持孔内水位略高 于地下水水位，当钻进至试验标高以上15cm时，停止钻进。 还应注意： （1）仔细清除孔底残土到试验标高，换用标准贯入器，并量得深度尺 寸； （2）在地下水位以下钻进时，或遇承压含水砂层时，孔内水位应始终 高于地下水位，以减少对土的振动扰动； （3）当下套管时，要防止套管下过头，否则在管内做试验会使N值偏大。
二、标准贯入试验的优点及适用性
适用土层：砂性土、粘性土，不适用于碎石类土及岩层。 优点：操作简单、使用方便，地层适用性较广。 缺点：试验数据离散性较大，精度较低，对于饱和软粘土， 远不及十字板剪切试验及静力触探等方法精度高。
三、标准贯入试验的发展
这种试验技术是20世纪40年代末期发展起来的。 由于使用方便，得到了广泛的应用，在美国及日本应 用最为广泛。在我国，50年代初期由南京水利实验处 研制并在治淮工程中得到广泛的推广，积累了大量的 使用经验。60年代在国内得以普及。
标准贯入试验是利用一定的落锤能量（锤重63.5 kg，落距76cm） 将标准规格的贯入器贯入土中，根据打入土中30 cm的锤击数（N） 来判别土的工程性质的一种现场测试方法。其试验原理与动力触 探试验十分相似。
但是，SPT与动力触探在贯入器上的差别，决定了SPT的基本 原理的独特性，SPT在贯入过程中，整个贯入器对端部和周围土体 将产生挤压和剪切作用，SPT的贯入器是空心的，在冲击力作用下， 将有一部分土挤入贯入器，其工作状态和边界条件十分复杂。
影响标准贯入试验的因素有很多，主要有以下两个 方面：
1．钻孔孔底土的应力状态 不同的钻进工艺(回转、水冲等)、孔内外水位的差异、钻孔直
径的大小等，都会改变钻孔孔底的应力状态。 2．锤击能量
通过实测，即使是自动自由落锤，传递给探杆系统的锤击能 量也有很大的波动，变化范围达到±（45％~50％)，对于不同单位、 不同机具、不同操作水平，锤击能量的变化范围更大。