SL 237-047-1999 土工试验规程―动力触探试验.pdf

1、UDC p SL 中华人民土工试验规程Specification of soil test 1999-03-25发布1999-04斗5实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准土工试验规程Specf;cation 01 so;1 test SL237-1999 主编单位z南京水和j科学研究院批准单位z中华人民共秘密水利部施行日期，1999年4月15日中华人民共和勇水利部关于批准发布土工试验规程)SL237-1999的通知水国科1999J139号根据部水利水电技术标准制定、修订计划，由水利部国际合作与科技司主持，以南京水利科学研究院为主编单位修订的主工试验规程，经审查批准为水利行业标准，

2、并予以发布。标准的名称和编号为2主工试验规程SL237-1999o 本标准实施后取代S0128-84，SD128-86 , SD128-87及SDSOl-79 ，包括室内常规土工试验、土始影胀性试验、.土始变形参数试验、土的动力试验、冻土物理性试验、土豹原位试验、粗颗粒土试验和土约化学位试验等内容，涵盖了一般工程土及黄土、膨胀土、盐溃主、红土和冻土等特殊土所需的试验项吕，比较全面地反映了土工试验的内容。本次修订，与原规程相比，增加了引用标准一章多在仪器设备中，增加了仪器设备的检定和校准一节s在楼录中，培加了试验数据的整理与成果报告和室内土工仪器通用要求飞并按标准编写规定的要求.将试验说明书改为

3、条文说明二本标准主编单位=南京水和j科学研究院本标准参编单位2申蜀水和j水电科学研究院长江科学院水利部东北勘测设计院本标准主要起草人:盛树馨窦宣掏秀珍朱思萤徐4自孟李青云郭照灵何晓民动力触探试验SL237-047-1999 1 目的和适用范围1. O. 1 本试验是利用定的落锤能量，将与她探杆柜连接始探头打人土中。根据打入的难易程度表示为贯入度或贯入理力来判断土的工程性质的一种原位测试方法。一般用于确定各类士的容许承载力;还可用于查碗土层在水平和垂直方向上的均匀程度3确定桩基持力层的位置和预估单桩承载力。1. O. 2 本试验根据锤击能量分为轻型、重型辛苦超重型3种。轻型动力触探适用于一般粘质

4、主及素填土;重型动力触探适用于中、租、砾砂和碎石士;超重型适用于那石毛砾石类士。1.0.3 触探指标定义为每贯入一完深度所需的锤击数。轻型动力触探以每贯入0.30胆的锤击数，以.lViO表示;重型和超重型动力量主探以每贯人自.10m所需的锤击数，分别以N白5和Nl2G表示也可用动贯人应力作为量生探指标。Z引用标准GB丁15406-94土工仪器的基本参数及运用技术条件第二篇z原位测试仪器。3仪器设备3. 1 仪器设备3. 1. 1 动力量虫探仪z出落锤、探头和触探杆(包括锤座牵挂导向杆组成，其规格如表3.1.1所列。367 表3.1. 1 动力量虫探设备魏格设备类型轻型重塾超重型要量m(kg)

5、1士0.263.5士。.5120土1落睡落在H(田0.50士0.020.76土0.02100士。.02直径(mm)40 74 74 探生截画在(cm2)12.6 43 43 圆锥角(0)60 60 60 直桂皿m)25 42. 50 50-63 融探杆每幸liIl量(kgl8 12 锥座建量也U10.15 3. 1. 2 重型和超重型动力触探设备须备有自动落锤装置。3.1.3 探头的尺寸见图3.1.3-1和图3.1. 3-2。重型和超重型动力量虫探探头直径的最大允许磨损尺寸为2四_ffi;探头尖端的最大允许磨损尺寸为5mm。368 。图3.1.3-1轻型动力触探探头单位，阳的组3.1.3-2重

6、型屯超重型动力量盘探探头单位!mm) 3. 1. 4 触探杆应符合GBT154臼6-94标准的8.2和8.3的媲定。盘盘探轩的接头应与触探抨具有相同部直径。每个接头的容许最大良心为白.2mm , 重型和超重型动力触探的锤座直径应小于100mm，并不太子锤底面直径的一半。锤座、导向符与触探杆的号由中心必须成一直线。锤座和导杆的总质量不应超过30kg。3.2 仪器设备的被定和校准3.2.1 落锤的质量z应按产品生产厂规定弱方法进行校准。其结果应符合本规程3.1. 1的规定。3.2.3 探头尺寸=用分度值为0.01mm的卡尺进行检定e3.2.4 探杆接头偏心度应与探抨连接后在车床上校验。4操作步骤4

7、. 1 轻型动力量主探4. 1. 1 先用轻便钻具钻至试验土层标高以上白.3m处，然后对所需试验土层连续进行勉探。4. 1. 2 试验时.穿心锤落距为0.50士。.02耻，使其自由下落。记录每打入土层中白.30m a.才所需的锤击数(最初Q.30 m可以不记。4. 1.3 若需描述土层情况时，丐将触探杆拨出，取下探头，换贯人器进行取祥。4. 1.4 如遇密实坚硬主层，当贯入0.30m所需锤击数超过100击或卖人0.15血超过50击时，即可停止试验c如需对下卧土层进行试验时.J照钻具穿透坚实土层后再贯人。4. 1.5 本试验一般用于贯人深度小子4m的土层。必要对也可在贯人4m后用钻具将孔掏清后再

8、继续贯人2m. 唾.2重型动力触探4.2.1 试验前将触探架安装乎稳，使触探保持垂直地进行。垂直度龄最大偏差不得超过2%。盘盘探抒应保持平室，连接牢固。-4.2.2 贯人对，应使穿心锤自由下落.落锤落距为0.76士。_02血。369 地面上的触探杆的高度不宜过高，以免倾斜与摆动太大e4.2.3 锤击速率宜为每分钟1530击。打人过程应尽可能连续.所有超过5mln的伺断都应在记录中予以注顷。4.2.4 及时记录每贯人。.10m所霉的锤击数。其方法可在触探享手上每隔0.10m划出标记，然后直接(或用仪器y记录锤击数g也可以记录每一阵击的贯人度，然后再换算为每贯入。.10m所需的锤击数e4.2.5

9、对于一般砂、图砾和卵石，触探深度不宜超过1215m. 超过该深度时.需考虑量生探杆的倒壁摩姐影响。4.2.6 每卖人口.10m所需锤击数连续3次超过50击对，那停止试验。如需对主层继续进行试验时，可改用超重型动力量虫探。4.2.7 本试验也!iJ在钻孔中分段进行。一般可先进行贯人，然后进行钻探直至动力触探所及深度以上1m处，取出钻具将继探器放入于L内再进行贯人。4.3 超重重重动力勉探4.3. 1 贯入时穿心锤自由下落，落距为100士号，但m。贯入深度一般不宜超过20m，超过该深度对，需考虑触探杆倒壁摩腿的影响34.3.2 其他步骤可参照本规程4.2.14. 2. 6的规定进行e5计算与审dI

10、Jl5. 11. 1 可按下列公式计算触探指标zN旦?53.5 e 卒5e 二三- n (5.0.1-1) (5. O. 1 2) 式中Nqs 每贯人O.10血所需的锤击数p超重型动力量虫探为N,Zo; e 每击贯人度，因m;卒S一阵击的卖人度;mm参370 n-一相应的一阵击锤击数$100 单位换算系数。5.0.2 按式(5.0.2)计算动贯入阻力qd:Q H qd =一X 10白。(Q十q)Ae (5. 0.2) 式中qd一一动贯入盟主力，kPa; Q 落锤重，kN; q一一触探器，即被打入部分包括探头、勉探杆、锤座和导向杆的重量，kN.; H 落距，ffi; A 探头面积，m22z 每击

11、贯入度，mm; 100。单位换算系数。5.0.3 动力极探曲线。1 计算单孔分层贯入指标平均佳时，应剔除超前和滞后影响范围内及个别指标的异常值。2 绘制贯入指标与敏探深度路线，如图5.O. 3 0 N臼S。10 20 30 40 50 图5.o. 3勉探路线371 6记录6. O. 1 本试验记录格式如表6.白.1。表6.O. 1 工程名称工程边点孔口标离地下水位重型、超重型动力越探试验记录表孔号试验者皇军抒室径探抨质量锤座质量记录者校核者日期魁探存总t王敬探深度一阵锤!贯爱每贯.1 m 小贯EmZa罩l度汁!/i!l锤、层击平数均? 说哥哥(m) (m) 击数(mm) 琵击数372 动力触探

12、试验SL237-047-1999 1. 0.2 本主E程列入了轻型、重型和超重型三种动力触探，超重型为图内开发的。轻型动力触探的优点在于轻便，在施工验楼、填土勘察、查顷陪革主软土等方面尚有实用价值。重型动力量生探是应用最广泛的动力触探试验，已经积累了较多的经验，而且它的落锤能量与标准贯入试验及国际上通用的动力量虫探试验相一致。动力盘盘探试验的应用从一般的砂土向碎卵石发展。对于比较密实竖硬部主层，动力触探宣加大量虫探能量而增大贯人能力。法国、原苏联的有些功力继探落锤质量超过100kg (例如法国E.T.F，落锤质量150均)，落距达l.Om或更多。欧洲动力触探试验标准规定对坚硬剖土层可以调整触探

13、能量，必要111落锤质量、苟安曾加到127峙，落距增大呈现1.0m。我国在成都地区应用落锤质量120kg，落距为l.Om的超重型动力触探试验，在评价成都地区卵石地基的实际应用中取得了经验。为了适应对碎卵石类土勘察的需要，将这种超重型动力触探试验列入本规程，以科彗遍推广和进一步积累经验。触探试验适用主层如图1.0.ZJ吁示。1. O. 3 以每卖人一定深度所需部锤击数为触探指标。这种指标虽然比较直观，但却存在着很重要的缺陷。主要是z不同勉探仪参数得出的触探击数不便于互相对比，它的量纲也不利于与其他物理力学性质指标进行对比。因而，有趋向于用动贯人阻力作为动力量生主革的应用指标。例如原苏联国家标准O

14、CT19912-74规定以土的银定动阻力作为计算指标。这个假定动阻力与动力勉探能量指数和锤击时的能量损失、倒壁摩擦以及每击贯入度有关。欧洲触探试验标准虽然仍规定以每贯入。.20m 所需的锤击数作为触691 试事量类型帖E重士T 静类土碎否士段泥桔圭毅E雪耻E草场静;细静中弱租静晤割重量睡鼻石漂石!粘土艳静力凰探草草贯人i试验11 UI 11 事轻蜜d:1J 1)1/; 飞飞N10 力重型触N1I3.S 亨/，I/, lJ /1 探越重登iN后气民Im 1. O. 2 勉探试验的适用土层探指标，但同时列出了动贯人阻力的计算公式。本主克程采取了与欧洲勉探试验标准招似的办法。3.1. 1 窗外的动力

15、量主探类型较多，例如法国常用的动力触探有20种以上。但是应用广泛且较有代表的是欧洲触探试验标准规定的两种类型和原苏联常用的几种类型。表3.1. 1列出了本规程的动力触探仪和国外类型的对比。袤3.1. 1 国内外常F哥的动力量盘探仪跑去军类型落锤质量M落在H探头直径探头戴面积AI能量指数P，(kg) (m) ! (mm) (cm坷。/cmZ)轻重10 0.5 40 12. 6 3. 9 B和国l重毒草63. 5 。.76 74 43 11.0 超重理;J2 l、0074 43 27 _ 4. 轻型30 0.40 74 43 2.7 原苏联中主主60 台.8074 43 11. 0 重型120 l

16、. O 74 43 27.4 DPA 63.5 白.7562 30 15噜6欧#错DPB 63. 5 台.7551 20 23.4 692 罢王内外常觅的动力触探探头截面积为10-43cmo截画积较大街探头应配合较大的触探能量。一般m触探能量与探头戴面积之比值作为衡量的指标，用能量指数Po(Potential Energy Index)表示=凡=n子(3.1.1) 式中P, 动力触探能量指数，J!cm气m 落锤质量kg; E 重力加速度，二9.8m/s, H 落距，m; A一一探头截面积，cm2。3.1.3 除了落锤部分包括落锤质量秸落距，它们与重力加速度之积称为触探能量以外，最主要的触探仪参

17、数就是探头例外形和尺寸。探头一般为困锥形。个刻画家如瑞典、商班牙也有采用尖锥截画为40mmX40 mm的正方形探头3锥角一般都为60。或90。1977年欧洲标准采用了联邦德国和瑞典等国常用的90锥角，又说明60。也可能用。西班牙的A.O. uriel等人对从15flJ1800八种不同锥角的探头进行了对比试验，结果表晓.锥角对探头跑力影目窍不大。按国内常用尺寸.本主E程规定探头困锥角为600 在本规程中对试验设备的许多技术条件作了规定，如锥的质量和落座的允许误差.探头直径和尖端的最大允许磨损量事勉杆的直径和每米质量;锤座的直径、锤座、导向杆约总质量等。有些规定是实是主剖经验总结，有些是为了逐步和

18、国际上的标准接近4.2.3 本规程统定了贯入锤击速率为每分钟15-30击。这个速率疆各低于欧洲勉探试验标准济规定豹每分钟20-60击。另外还规定尽可能连续进行。这个规定与欧洲触探试验标准也是一致的。4.2.5 我国现行部规范没有提及侧壁摩擦影响问题J旦原苏联忌693 家标准和欢洲触探试验标准都提到了。欧洲标准中建议的两种动力触探方法，主要区别是对侧壁摩擦的考虑和处理方法有所不同。A型动力勉探CDPA)是用泥浆或套管来消除锵壁摩擦，密而在评价时可以不考虑侧璧摩擦的影响，B型动力触探DPB)不用泥浆或套管，孔壁不能保持稳定，这种试验的街壁摩擦是不能忽视的。该标准要求用转动触探抨并测定把应的纽短来估

19、计侧壁摩擦影嚼。国外有些资料介绍，对于一般的土层条件，在深度15四以内用泥浆护孔和元泥浆护孔的试验结果基本一致，因而可以不考虑探杆的倒墅摩擦的影响，深度大于15m则差别较大e重型动力触探在深度不大(一毅可为12m左右的范围内，俱t壁摩擦对击数量号影响是不显著的，可以不予考虑。但有随土的密度和勉探深度的增大而增大的趋势。街j壁摩擦的影响是客观存在的。但想用一个固定的修正系数来适应所有条件，显然是不符合实际情况的。因此，本规程建议在深度较大时，应采取措施(用泥浆或套管)消除侧壁摩擦。5.0.2 草草贯入阻力采用荷兰动力公式。该式是建立在古典的牛顿非弹性碰撞理论，llP不考虑弹性变形量的消散。故限用

20、于21 贯入主中的深度小于12缸，贯人.oc250 mr丑。2触探器系统始质量与落锤质量之比阳宣小于20若实际情况与上述条件差别大量苦，采用规程式5.O. 2时应滨重35.0.3触探实践表明:当触探头尚未到达下卧土层时，在一定深度以上，对下卧土的影响已经超前反映出来。当探头已经穿透上覆土层进入下卧土层中时，在一定深度内，对上覆土层的影响仍然会有一定部反映。这两种情况分别称之为触探梅超前反映和滞后反映现象。特别是松软士比较显著。根据试验研究，当上覆为硬层，下卧为软层时，对您探击数v的影随范离大，超前反陕量最大可达O.5白.7m)大于滞后反694 陕量(约为。.2 rn)。当上覆为软层，下卧为硬层肘，影响范围小，超前反殃量约为o.1 台.2rn)小于苦苦后反陕量(约。.3 o.在m).两者差值也较小。规程规定=在考虑工程地震分层界限时、要考虑触探囱线的超前反殃秘滞后反映气695