第四章 圆锥动力触探试验ppt课件.ppt

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1、岩土工程测试技术资环学院吴道祥第四章圆锥动力触探试验§4.1概述圆锥动力触探试验（DynamicPenetrationTest，简称DPT）是利用一定的锤击能量，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的难易程度（贯入阻力或贯入一定深度的锤击数）来判别土的性质的一种现场测试方法。根据圆锥动力触探试验指标，可以用于以下目的：（1）进行地基土的力学分层；（2）定性地评价地基土的均匀性和物理性质（状态、密实度）；（3）查明土洞、滑动面、软硬土层界面的位置。§4.1概述利用圆锥动力触探试验成果，并通过建立地区经验，可以用于：（1）评价地基土的强度和变形参数；（2）评定天然地基的承载

2、力；（3）估算单桩承载力。优缺点：（1）设备简单，且坚固耐用；（2）操作及测试方法容易，一学就会；（3）适用性广；（4）快速，经济，能连续测试土层；（5）有些动力触探，可同时取样，观察描述；（6）经验丰富，使用广泛；（7）试验误差大，再现性较差。一、测试设备a.探杆（包括导向杆）b.提引器（分内挂式和外挂式两种）c.穿心锤d.锤座e.探头§4.2试验的设备与基本原理§4.2试验的设备与基本原理二、试验基本原理DPT的基本原理可以用能量平衡法来分析。在一次锤击作用下的功能转换按能量守恒原理，其关系可写成：Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee式中：Em----穿心锤自由下落能量；E

3、k----锤与锤垫碰幢时损失的能量；Ec----锤垫弹性变形所消耗的能量；Ef----贯入时用于克服杆侧壁磨阻力所耗能量；Ep----由于土的塑性变形而消耗的能量；Ee----由于土的弹性变形而消耗的能量；4-1§4.2试验的设备与基本原理考虑在动力触探测试中，只能量测到土的永久变形，故将和弹性有关的变形略去：Ep=e1e2e3Em（4-2）或近似有：Ep=0.06Em（4-3）假设经过N次锤击，探头贯入土中深度为h，平均每次锤击传至探头的能量，也就是消耗于探头贯入土中所作功，即为：Ep=RdAh/N（4-4）式中：A—探头的截面积（cm2）；Rd—探头单位面积的动贯入阻力（

4、J/cm2）也就有：§4.3试验方法和技术要求圆锥动力触探试验的类型，按其贯入能力的大小可以分为轻型、重型和超重型三种。§4.3试验方法和技术要求一、轻型圆锥动力触探1.仪器设备2.试验方法与技术要求（1）用轻便钻具钻至指定深度，放入探头和探杆，保持探杆垂直，对试验土层连续进行触探。（2）人工或机械提升10kg的穿心锤，落距为0.50m，自由下落。锤击频率控制在15-30击/min。记录每打入土层中0.30m时所需的锤击数。（3）若需描述土层情况时，可将触探杆拨出，取下探头，换钻头进行取样。（4）如遇密实坚硬土层，当贯入0.30m所需锤击数超过100击或贯入0.15m超过50

5、击时，即可停止试验。如需对下卧土层进行试验时，可用钻具穿透坚实土层后再贯入。3.适用范围主要适用于一般粘性土、素填土、粉土河粉细砂，连续贯入深度一般不超过4m。§4.3试验方法和技术要求二、重型圆锥动力触探1.仪器设备重型和超重型圆锥动力触探的设备，与轻型动力触探基本相同，只是在尺寸和重量上有所差别，另外，重型和超重型动力触探一般都采用自动落锤技术，在重锤上增加了提引器，其主要功能是将穿心锤提升到指定高度，穿心锤自动脱落自由落下。§4.3试验方法和技术要求2.试验方法与技术要求（1）试验前将触探架安装平稳，使触探保持垂直地进行。垂直度的最大偏差不得超过2%。触探杆应保持平直，

6、连结牢固。（2）贯入时，应使穿心锤自由落下，落锤高度为0.76m。地面上的触探杆的高度不宜过高，锤座距孔口高度不宜大于1.5m，以免倾斜与摆动太大。（3）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5min的间断都应在记录中予以注明。（4）试验过程中，每贯入1m，将探杆转动1圈半，贯入深度超过10m，每贯入20cm转动探杆1次，以减小探杆与土层的摩擦力。§4.3试验方法和技术要求（5）对于一般砂、圆砾和卵石，触探深度不宜超过12~15m；超过该深度时，需考虑触探杆的侧壁摩阻影响。（6）每贯入0.1m所需锤击数连续三次超过50击时，即停止试验。如需对下部土层继

7、续进行试验时，可改用超重型动力触探。（7）本试验也可在钻孔中分段进行，一般可先进行贯入，然后进行钻探，直至动力触探所测深度以上1m处，取出钻具将触探器放入孔内再进行贯入。3.适用范围重型动力触探的适用范围，主要是中砂-碎石类土，其次是粉细砂及一般粘性土。触探试验深度范围，一般在1-16m左右。§4.3试验方法和技术要求三、超重型动力触探（1）贯入时穿心锤自由下落，落距为1.00m。贯入深度一般不宜超过20m，超过此深度限值时，需考虑触探杆侧壁摩阻的影响。（2）其他步骤可参照重型动力触探进行。1.动力触探