科技前沿 Ｋｅ ｊｉ ＱｉｃｉｎＹａｎ 建筑与发展 Ｊｉｏｎ ＺｈｏＹｕ Ｆｏ Ｚｈａｎ ・１９５・ 重型动力触探确定地基承载力测试方法的探讨 张清川张萍 重庆恒意建设工程质量检测有限责任公司 重庆 南岸区４０００６０ 【摘要】动力触探试验作为一种土的原位测试技术，在国内外应用极其广泛。本文着重阐述重型动力触探在确定中砂以上的砂类土和碎石类 重型动力触探试验要点数据整理与计算测试结果影响因素 土地基承载力测试时的基本原理、试验要点、数据整理及计算。并结合工程建设中实践经验，探讨了其测试结果主要影响因素。 【关键词】动力触探试验动力触探试验是利用一定的锤击能量，将一定规格的探头打入土 中，根据每打入土中一定深度的锤击数来判定土的性质，并对土进行 粗略的力学分层的一种原位测试方法。动力触探试验作为一种主要的 ＿十的原位测试技术，具有设备简单且坚固耐用，操作容易、应用范 围广且历史较久等优点。因此，动力触探在土工测量确定地基承载力 工程实践中有着很广泛的应用。 １．重型动力触探 动力触探根据锤击能量分为轻型、重型和超重型３种。轻型动力 触探适用于一般黏性上、砂类土和素填十：重型动力触探适用于中、 粗、砾砂、碎石土和极软岩；超重型适用于卵石、砾石类土和极软 岩。触探指标定义为每贯入一定深度所需的锤击数。轻型动力触探以 每贯入３０ ａｆｌ的锤击数，以Ｎｉ０表示：重型和超重型动力触探以每贯入 ｌ０ ｃＴｆｌ所需的锤击数，分别以Ｎ６３．５和Ｎｌ２０表示。动力触探仪由落锤、 探头和触探杆（包括锤座和导向杆）组成。 重型动力触探仪规格： 落锤：质量（ｍ）：６３．５±０．５ｋｇ落距（Ｈ）：０．７ ６±０．０ ２ｍ 探头：直径：７４ｍｍ 截面积：４ ３ｃｍ ２ 圆锥角：６０。 触探杆：直径：４２．５０ｍｍ每米质量：＜８ｋｇ锥座质量：ｌ０～１５ｋｇ ２．试验要点 ２．１ 重型动力触探确定地基承载力时，触探孔数应根据场地大 小、建筑物等级及土层均匀程度综合考虑，但同一场地应不少于３ 孔。选点时应由甲方、监理、施工方会同确定位置。 ２．２试验前将触探架安装平稳，使触探杆保持垂直地进行。垂直 度的最大偏芹不得超过２％。触探杆应保持平直，连接牢固 ２．３贯入时，应使穿心锤自由下落，落锤落距为０．７６±０．０２ｍ。 ２．４锤击速率宜为每分钟１５～３０击。打入过程应尽可能连续，所 有超过５ｍｉ ｎ的间断都应在记录中予以注明。 ２．５．庀录每一阵击的贯入度，通常每一阵击需击３～５次，然后 再换算为每贯入１ ０ ｃＩＴｌ所需的锤击数。 ３．数据整理与计算 ３．１可按下列公式计算触探指标： Ｎ６３．５＝１００／ｅ ｅ＝△Ｓ／ｎ 即： Ｎ６３．５＝１ＯＯｎ／△Ｓ 式中Ｎ６３．５——每贯入１０ ｃｍ所需的锤山数： ｅ一一每山贯入度，ｍｍ； △ｓ——一阵击的贯入度，ｍｍ； １３一一相应的一阵＿出锤击数： １ ００——单位换算系数。 ３．２ 例１：某公路 填页岩 路基，用重型触探仪检测，连击 ５次贯入１２５ｒａｍ，请计算Ｎ６３．５ ｅ＝１２５／５＝２５ｍｍ Ｎ６３．５＝１００／２５：４ 例２：某工地管沟刚填碎石１ 用重型触探仪检测了６点，分别得 出Ｎ ６ ３．５（击／ｌ ０ ｃ ｍ）值为：５，５，６，５，５，４，请计算地基 基小承载力。 则 ６３．５（击／１０ｃｍ）＝∑Ｎ６３．５／ｎ＝３０／６－５ 查附表１：对应地基的基本承载力为２００ｋＰａ 附表１中砂～砾砂土、碎石类土ａ。值（ｋＰａ） ６３ｊ㈤ ） ４ ５ ６ ７ ８ ９ １Ｏ １ ２ １４ 中砂 砂±１２０ １５０ １鼬２２０ ２６０ ３００ ０ ３８０ 一 译硪土 １∞ １７０ ２００ ２４０ 勰０ ３劭 ３６０ 柏０ ４８Ｄ Ⅳ６３ｊ（旬ｌ。ａｎ） ｌ６ ｌ８ ２０ ２２ ２４ ２６ 勰 ３０ ３５ ４０ 碎＿饺士 ６ｏＯ ６６０ ７２Ｏ ７８ｏ ８３Ｏ ｇ７０ ９ｏＯ 啪 Ｏ １Ｏｏｏ ４．测试结果影响因素及原因分析 ４．１测试设备方面的影响 首先是触探设备安装是否正确，如探头下放要准确，各接头要对 接准确、牢固，穿心锤的高度、位置要适当，过低无法施打，过高时就 要加长钻杆，影响实测击数的准确性。其次是触探设备的重量和尺寸， 对于锥尖尺寸和锤重应符合有关标准中的规定，此外穿心锤和导杆的直 径应在适当的比例之内，也就是二者的问隙要适当，过小锤与探杆产生 摩擦，过大时锤在起吊和自由落下时，会发生一定的摆动，两者均减小 了锤的冲击能，从而影响试验结果。一般穿心锤和导杆在长期使用中摩 擦或在搬运中磕碰，都会改变其尺寸和外形，所以在触探试验前要对设 备的各部件进行认真的校验。 ４．２土层的影响 在长期的工程勘察实践中发现，被测试士层的颗粒粒径、级配状 况及地层的密实程度等对测试的结果均有影响。各类触探试验的探头直 径都是按标准制作的，在实际工作中当被测地层颗粒中含有大于探头半 径的大颗粒时，就会影响测试结果，在同一地层中随着这样的大颗粒的 逐渐增多，其一阵击数会十分明显增大。特别是该颗粒所占比例在在 ２０％￣４０％时，一阵击数的增大速度较快，这时测试的标准击数值离散型 也非常大，超过此比例时，增大速度反而变小。分析原因是当探头落在 大颗粒上时，探头冲击力是通过大颗粒传到下面地层中的，这样下面地 层所受到的冲击力就由一个点受力变成了一个面受力，面积的增大导致 下沉量的减少，当该颗粒较小时在探头冲击力的作用下。会被挤向探头 的一侧，当该颗粒较大时，就不易被水平挤出，当颗粒大于探头直径时， 颗粒只有垂直下沉，水平方向几乎不动。所以这样的颗粒越大，其影响 也就越大。此外。土层的密实度和级配对试验结果也有影响，影响原因 与Ｅ面基本相同，当级配好时土层比较容易被压密实一上＝面所说的较人 颗粒很难被水平侧向挤入土层；反之，对于松散土层，大颗粒就很容易 被水平侧向挤入土层中。 ４．３人为因素的影响 人为影响因素较多也比较复杂，常见的足导杆和探杆安装时发生 倾斜或弯曲。导杆倾斜或弯曲，穿心锤不能自由下落，冲击能将会 有一定的损失，影响测试结果。其次是操作不当和读数误差。在现 场进行原位测试时，一些技术人员为省事，在探杆上标刻度不够细 心，击打前不进行预打或击打时仪记录总贯入量和总击数，这样都会 影响测试结果 正确的做法是在测试前应在探杆上先标好刻度，然后 在根据地层密实情况预打数锤，并记录贯入量。停打一分钟后开始正 式击打，在正式击打时要记录每一次击打时的贯入量，待总贯入量达 建筑与发展 ・科技前沿 Ｋｅ ＪｉＱｉｏｎＹｏｎ １９６・ ＪｉＱｎＺｈｕＹｕ ＦｏＺｈｏｎ 到要求时方可停止测试。 参考文献： ［１］《铁路工程地质原位测试规程》（ＴＢ ｌ００１ ８—２００ ３），北 京，中国铁道出版社，２００３． ［２］《冶金工业岩土勘察原位测试规范》（ＧＢ／Ｔ ５ ０ ４ ８ ０— ２０ ０ ８），北京，中国计划出版社，２ ０ ０ ９． 结束语 动力触探试验不仅可以确定基床表面层的承载力，还能测试某一 深度基床土的强度，掌握基床土、地基土承载力沿深度和线路纵向变化， 因此在工程实践中有着广泛的应用。重庆地区页岩土、砾砂土、碎石类 土层分布广泛，是一般建筑物基础的主要持力层，在进行动力触探试验 时，其影响因素较多，也比较复杂。正确的分析和消除影响测试的各种 ［３］《建筑地基基础设计规范》（ＧＢ ５０００ ７—２００ ２），北京，中 国建筑工业出版社，２００２． 因素，能够提高测试精度，以推进动力触探试验在岩土＿ｆ：程勘查中更好、 更准确的应用。 ［４］《土工试验规程》（Ｓ Ｌ２ ３ ７—１ ９ ９ ９），北京，中国水利水 电出版社，１９９９． ＿ｑ （上接第１９７页） 由于两者基准不一致，且详查资料时期较长，图、数、实地可能不 一次进行调绘和面积量算：（４）样方的测算按有关要求进行：（４）根据结果得 出新增耕地面积△Ｓ。 致，故数 的真实性和图件的现势性无法验证。因此在工作中只能 保证项目实施后的实际数据情况，无法验证实旋前数据的准确性，而 新增耕地面积是由项目实施前后的两个耕地数据决定，使得计算出的 新增耕地面积与真实面积有出入（主要是受实施前详查资料准确性的影 响）。同时，项目区立项面积与实际测量的面积也会有出入，两个数 ３．２采用实地测量数据 （１）立项时，对项目区进行实地测绘１：２０００地形图，在１：２０００ 地形图的基础上进行调绘和面积测算，以此数据作为立项依据，对项 目区的耕地重新进行净耕地系数测算，不再使用１ 详资料：（２）项目实 施后，在原有ｌ：２０００地形图的基础上，重新核实项目区范围并测 算各地类面积，对开发整理后的耕地进行净耕地系数测算：（３）将实施 后的净耕地面积与实施前的净耕地面积相减即为新增耕地面积△Ｓ。 ３．３两种方法的比较 采用土地详查数据测算新增耕地面积的基础图件是１：１００００土地 据的衔接较为困难。 ２．２净耕地系数差异较大 根据目前所掌握的情况，土地详查资料中的多数净耕地系数比实 际值要小５％～１Ｏ％ 也就是说，一个项目区如果利用详查资料，其净 耕地系数为６５％，则重新测算净耕地系数可能在７Ｏ％～７５％。在计算新 增耕地面积时，由于施工后重新测算了净耕地系数，而前期则利用的 足立项申报资料（即土地详查资料），两者相减，存在５％～ｌ Ｏ％差异， 利用现状图，而采用实地测量数据测算新增耕地面积的基础图件是 ｌ：２ＯＯＯ土地利用现状图。ｌ：２０００图件是用仪器在实地测绘而得， １：１００００图件是用航测像片调绘而得，因而１：ｌ００００图件内的各地 类面积的误差相对较大、精度低，但省时投资费用低。 其中土地整理项目表现得更为突出：开发、复垦项目若其施 ［前范围内 无耕地（则前期不涉及净耕地系数），则不存在这种现象，若有小部分 耕地，也存在这种矛盾，只是表现得不突出。 ３建议 结束语 总之，２种方法各有利弊。采用土地详查数据方法使用的是法定 认可数据，与变更调查资料容易衔接，成本低，缺点是精度差，缺 乏准确性。采用实地测量数据方法存在与详查数据不容易衔接的问 针对上述问题，要科学、合理地搞好地整项目新增耕地面积测算 工作，首先要统一标准，由于新增耕地面积是实施前后的两个面积之 差，因此，前后两个面积数据应采用同一种手段得到才有可比性，即 题，而且费用高，但精度高，数据准确。在当前情况下，究竞采 用何种方法取决于具体情况。首先要考虑符合国家的摹本要求，其次 实施前后都采用１：ｌ００００图件和详查数据，或都采用１：２０００实地 测量数据。 要考虑实际情况，妥善处理好］ 作中可能出现的矛盾，以保证土地开 发整理项目的顺利进行。 ３．１ 采用土地详查数据 （１）鉴于土地详查（变更调查）成果是国家法定认可数据，因此应以 此数据为基准，基础图件采用ｌ：ｌ００００标准分幅土地利片】现状图。而 参考文献： ［１］四川省＿１ 地资源调查办公室，四Ｊ１Ｉ省 地利用现状调奄技术指 １：２０００地形图仅作为规划设计和施工图设计用，不作为面积量算的 基础图件：（２）在项Ｉ：１的中报立项时，由专业测量单位对项口区土地总面 导组．四川省土地利用现状调查技术于册［Ｍ］．成都：成都科技人学出 版社，ｌ９８９．１ 积、分类面积、权属情况及净耕地系数进行核查并出具体报告书：对 图与实地不一致的，需说明情况并报业务主管部门确认后方可变更：（３） 项目结束后，由专业测量单位在 茳项所用的基础资料上，对项目区再 ［２］伞国农业区划委员会．１ 地利ｊ｛］现状调查技术规栏［Ｍ］．北京： 测绘出版社，１ ９８４．９
