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1、第四章 圆锥动力触探试验,圆锥动力触探试验,第一节 概述 第二节 测试设备与测试原理 第三节 测试程序与要求 第四节 测试数据处理 第五节 测试精度影响因素 第六节 测试成果的应用,圆锥动力触探测试(DPT) 利用一定质量的落锤，以一定高度的自由落距将标准规格的圆锥形探头打入土层中，根据探头贯入的难易程度（可用贯入度、锤击数或探头单位面积动贯入阻力来表示）判定土层性质。简称动力触探或动探。,技术特点,可以获得地基土的物理力学性质指标 判定地基土的均匀性 具有钻探和测试的双重功能,圆锥动力触探测试的优点： （1）设备简单，坚固耐用； （2）操作及测试方法容易； （3）适用性广； （4）快速，经济
2、，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。,圆锥动力触探的类型,适用范围,圆锥动力触探试验,第一节 概述 第二节 测试设备与测试原理 第三节 测试程序与要求 第四节 测试数据处理 第五节 测试精度影响因素 第六节 测试成果的应用,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（包括钢砧与锤垫） e. 探头,轻型动力触探仪（单位：mm） 1穿心锤；2钢砧与锤垫；3触探杆；4圆锥探头；5导向杆,重型、超重型动力触探探头（单位：mm）,二、测试原理,DPT 的基本原理可以用能量平衡法来分析。在一次锤击作
3、用下的功能转换按能量守恒原理，其关系为：,Em-穿心锤下落能量； Ek-锤与触探器碰幢时损失的能量； Ec-触探器弹性变形所消耗的能量； Ef-贯入时用于克服杆侧壁摩阻力所耗能量； 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,Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee,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，可推导得土的动贯入阻力Rd为：,e贯入度（mm），每击贯入的深度； M重锤质量； m触探器质量； A圆锥探头底面积（m2）,动贯入阻力Rd,圆锥动力触探试验,第一节 概述 第二节 测试设备与测试原理 第三节 测试程序与要求 第四节 测试
4、数据处理 第五节 测试精度影响因素 第六节 测试成果的应用,（1）先用轻便钻具钻至试验土层标高以上0.3m处，然后对土层进行连续触探； （2）试验时，穿心锤落距为0.500.02m，记录每打入0.30m所需的锤击数； （3）如想取样，则需把触探杆拔出，换钻头进行取样。 （4）用于触探深度小于4m的土层。,一、轻型动力触探,（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%； （2）贯入时应使穿心锤自由落下。地面上的触探杆的高度不宜过高，以免倾斜与摆动太大； （3）锤击速率宜为每分钟1530击； （4）及时记录每贯入0.10m所需的锤击数； （5）对于一般砂、圆砾和
5、卵石，触探深度不宜超过1215m；超过该深度时，需考虑触探杆的侧壁摩阻的影响； （6）每贯入0.1m所需锤击数连续三次超过50击时，应停止试验。,二、重型、超重型动力触探,圆锥动力触探试验,第一节 概述 第二节 测试设备与测试原理 第三节 测试程序与要求 第四节 测试数据处理 第五节 测试精度影响因素 第六节 测试成果的应用,一、实测触探击数,每层实测击数的算术平均值。 x-脚标代表锤重，分别为10，63.5，120等。,式中， Nx 的平均值； Nx实测锤击数； n参加统计的测点数。 对于轻型动力触探为每贯入30cm的锤击数 重型、超重型为每贯入10cm的锤击数,二、触探锤击数的修正（对于重
6、型、超重型动力触探）,1、探杆长度修正（对于重型、超重型动力触探）,2、地下水影响的修正,三、 绘制Nx-H曲线,圆锥动力触探试验,第一节 概述 第二节 测试设备与测试原理 第三节 测试程序与要求 第四节 测试数据处理 第五节 测试精度影响因素 第六节 测试成果的应用,一、设备因素,穿心锤的形状和质量； 探头的形状和大小； 触探杆的截面尺寸、长度和质量； 导向锤座的构造及尺寸； 所用材料的材型及性能。,二、人为因素 落锤的高度、锤击的速度和操作方法； 读数量测方法和精度； 触探孔的垂直程度、探杆的偏斜度 钻孔的护壁、清孔清孔,三、其他因素 土的性质 触探深度 地下水,圆锥动力触探试验,第一节
7、概述 第二节 测试设备与测试原理 第三节 测试程序与要求 第四节 测试数据处理 第五节 测试精度影响因素 第六节 测试成果的应用,锤击数越少，土的颗粒越细； 锤击数越多，土的颗粒越粗。,动力触探直方图及土层划分,一、划分土类或土层剖面,二、 确定地基土承载力,1、轻型动力触探确定地基土承载力,广东省标准,铁路工程地质原位测试规程,西安市,浙江省,2、重型动力触探确定地基土承载力,成都地区,铁路工程地质原位测试规程,油气管道工程地质勘察技术规定,广省建筑设计研究院,沈阳,2、超重型动力触探确定地基土承载力,成都地区建筑地基基础设计规范,三、确定单桩容许承载力,1、Meyerhof法,式中：B为桩宽度或直径m，h为桩进入砂层的深度m,2、日本法,式中：N1为桩端处的N值，N2为桩尖上10B范围内的平均N值,四、评价地基土的密实度,孔隙比,砂土的密实度,碎石土密实度分类（岩土工程勘察规范）,五、 确定地基土的变形模量,六、 确定抗剪强度,