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1、 天然地基、桩基础检测天然地基、桩基础检测 桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、抗震能力强、便桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、抗震能力强、便于机械化施工、适应性强等特点，在工程中得到广泛的应用。对下述情况，于机械化施工、适应性强等特点，在工程中得到广泛的应用。对下述情况，一般可考虑选用桩基础方案：一般可考虑选用桩基础方案：1 1、天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物；、天然地基承载力和变形不能满足要求的高重建筑物；2 2、天然地基承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基减少沉降、天然地基承载力基本满足要求、但沉降量过大，需利用桩基减少沉降的建筑物，如软土地基
2、上的多层住宅建筑，或在使用上、生产上对沉降限的建筑物，如软土地基上的多层住宅建筑，或在使用上、生产上对沉降限制严格的建筑物；制严格的建筑物；3 3、重型工业厂房和荷载很大的建筑物，如仓库、料仓等；、重型工业厂房和荷载很大的建筑物，如仓库、料仓等；4 4、软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物；、软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物；5 5、作用有较大水平力和力矩的高耸结构物（如烟囱、水塔等）的基础，、作用有较大水平力和力矩的高耸结构物（如烟囱、水塔等）的基础，或需以桩承受水平力或上拔力的其他情况；或需以桩承受水平力或上拔力的其他情况；6 6、需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩基
3、作为地震区建筑物的、需要减弱其振动影响的动力机器基础，或以桩基作为地震区建筑物的抗震措施；抗震措施；7 7、地基土有可能被水流冲刷的桥梁基础；、地基土有可能被水流冲刷的桥梁基础；8 8、需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋构筑物基础，如栈桥、码头、海、需穿越水体和软弱土层的港湾与海洋构筑物基础，如栈桥、码头、海上采油平台及输油、输气管道支架等。上采油平台及输油、输气管道支架等。桩的分类桩的分类按按承承载载性性状状摩摩擦擦型型桩桩端端承承型型桩桩按按施施工工方方法法预预制制桩桩灌灌注注桩桩按按桩桩成成型型效效应应挤挤土土桩桩部部分分挤挤土土桩桩按按承承台台地地面面位位置置非非挤挤土土桩桩低低承承台台
4、桩桩高高承承台台桩桩桩的类型桩的类型 一、按桩的承载性状和竖向受力分类一、按桩的承载性状和竖向受力分类 摩擦型桩和端承型桩摩擦型桩和端承型桩摩擦型桩：摩擦型桩：桩顶竖向荷载由桩侧阻力和端阻力共同承担，但桩桩顶竖向荷载由桩侧阻力和端阻力共同承担，但桩侧阻力分担较多荷载。侧阻力分担较多荷载。当桩顶竖向荷载绝大部分由桩侧阻力承担，端阻力当桩顶竖向荷载绝大部分由桩侧阻力承担，端阻力很小时，称为摩擦桩。很小时，称为摩擦桩。下列情况可按摩擦桩考虑：下列情况可按摩擦桩考虑：1、桩的长径比很大，桩端分担的荷载很小；、桩的长径比很大，桩端分担的荷载很小；2、桩端下无较坚实的土层；、桩端下无较坚实的土层；3、桩底
5、有较厚虚土和残渣的灌注桩；、桩底有较厚虚土和残渣的灌注桩；4、打入邻桩使先前设置的桩上抬，桩端脱空。、打入邻桩使先前设置的桩上抬，桩端脱空。端承型桩：端承型桩：桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩端阻力分担荷载较多的桩。但桩端阻力分担荷载较多的桩。这类桩的侧摩阻力虽属次要，但不可忽视。主要这类桩的侧摩阻力虽属次要，但不可忽视。主要由桩端阻力分担荷载，而侧阻力很小可以忽视不计时由桩端阻力分担荷载，而侧阻力很小可以忽视不计时的桩称为端承桩。的桩称为端承桩。下列情况可按端承型桩考虑：下列情况可按端承型桩考虑：1、桩的长径比较小（、桩的长径比较小（l
6、/d10），桩穿过软土层，），桩穿过软土层，桩端位于硬土层。桩端位于硬土层。2、当桩嵌入完整或较完整岩层时称为嵌岩桩。、当桩嵌入完整或较完整岩层时称为嵌岩桩。本工程桩型为摩擦端承桩本工程桩型为摩擦端承桩预制桩预制桩预制方桩（预制钢筋砼桩）预制方桩（预制钢筋砼桩）预制管桩（预应力钢筋砼桩）预制管桩（预应力钢筋砼桩）二、按桩的施工方法分类：二、按桩的施工方法分类：预制桩和灌注桩预制桩和灌注桩沉管灌注桩沉管灌注桩钻孔桩钻孔桩挖孔桩挖孔桩第一节:高应变检测概况一、检测方法简介 1、概念：高应变动力检测是通过重锤锤击桩顶，使桩土 系统产生一定的塑性动态位移，并同时测量桩顶附近应变 和加速度响应，并借此分
7、析桩的结构完整性和竖向极限承 载力的一种动态检测方法。2、检测目的1）、监测预制桩或钢桩的打桩应力，为选择合适的沉桩工艺和确定桩型、桩长提供参考；2）、判断桩身完整性；3）、分析估算桩的单桩竖向极限承载力。3、检测方法分类：现行规范认可方法其他分类方法：三、检测基本流程1、检测前准备工作 1）、桩头加固处理 2）、准备锤击和配套设备 3）、仪器准备（包括定期标定），仪器功能检查 2、现场检测 1）、传感器安装调试；2）、锤击设备起吊和锤击 3）、仪器参数设定和信号采集：检测信号的现场评估，如采集到合格信 号则可结束测试。3、检测结果分析及报告编写 1）、数据的预处理；2）、采用凯司法或波形拟合
8、法进行分析，打印分析结果；3）、编写报告。检测示意图第一步桩头加固处理第二步安装传感器（一）第二步安装传感器（二）第二步安装传感器（三）第三步准备锤击设备（一）第三步准备锤击设备（二）第四步锤击并采集信号第五步拟合分析（一）第二节第二节、低应变法检测的概念2.1目的根据国家行业标准建筑基桩检测技术规范JGJ 106-2003、J256-2003对低应变工程检测做必要的细化和补充。低应变检测2.2主题内容与适用范围为了确保现场低应变动力检测的正常进行，取得正确可靠的检测数据，使低应变动力检测工作规范、有序，特制定基桩低应变检测作业指导书。本作业指导书适用于检测各类预制桩和混凝土灌注桩的桩身质量，
9、推定缺陷类型，性质及其部位。低应变检测2.3人员职责检测人员：负责按照低应变方法对被检样品进行检测。复核人员：负责对检测操作是否规范以及检测结果是否准确进行复核。室负责人：监督检测操作和结果审核，检测报告的签发。低应变检测2.4检测原理和方法桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力（动载荷），动态力可以是瞬态冲击力或稳态激振力。桩土系统在动态力的作用下产生动态响应，采用不同功能的传感器在传感器的桩顶量测动态响应信号（如位移、速度、加速度信号），通过对信号的时域分析或传递函数分析，判断桩身结构完整性。用反射波法，对每一根被检测的单桩均应进行二次以上重复测试；对同一根基桩，三次锤击所形成的三条波形曲线
10、在形态、振幅及相位上应基本一致，采集数据方算合格。Z=波阻抗 K=常数 =密度 S=截面积 Z=K/s正常裂、夹、离、缩 Z变大、变小或S变小的过程 扩 径Z变小 S变大的过程断 桩t2-t1=t3-t4低应变检测二、低应变法的现场检测2.1/检测数量低应变检测检测系统框图低应变检测2.2对环境条件的要求检测仪器应具有防尘、防潮性能，并应在-1050环境条件下正常工作。在现场检测时，对仪器屏幕应采取防晒措施。当仪器长期不用时，应按要求定期通电。低应变检测2.3检测步骤a/仔细观看图纸和地质勘探报告及打桩施工记录。b/检测前，应进行现场调查，桩头应凿去浮浆，露出密实的混凝土，由于浮浆层不密实，于
11、下部正常混凝土粘结不良，会形成一个不连续的界面。敲击桩头产生的应力波在这一界面上多次反射，影响应力波向下传播，于正常信号叠加后，会掩盖桩下部的信号；激振点与传感器安装位置应凿成大小合适的平面，平面应平整并基本与桩身轴线垂直；激振点及传感器安装位置应远离钢筋笼的主筋，目的是减 少外露主筋对测试信号产生干扰。若外露主筋过长，影响正常测试，应将其割短。c/检测前，应对仪器设计进行检查，性能正常方可使用 d/被测的灌注桩应达到规定养护龄期方可施测，对打入桩，应在达到地基土有关规范规定的休止期后施测。低应变检测2.4桩的激振点部位和检测（1）实心桩的激振点宜选择在桩头中心部位，传感器应粘贴在距桩中心约2
12、/3R处。敲击产生的应力波除向下传播外，也沿径向周边传播，从周边反射回来的波与圆心外散的波会发生迭加。理论与实践表明，2/3R处波的干扰最小。空心桩的激振点及传感器安装位置应选择在壁厚1/2处且应在同一水平面上，与桩中心连线形成的夹角宜为90。将加速度计粘贴在磨平过的桩顶表面，粘巾处可用大膏、黄油、橡皮泥作为耦合介质。低应变检测低应变检测（2）对直径大于1000mm的桩（含1000），加速度宜设置四个轴对称测点，每个测点需采集一组信号后，将所有信号叠加平均；直径低于6001000mm的桩（含600），加速度宜设置二个轴对称测点，每个测点采集一组信号进行叠加平均；直径低于600mm的桩，可设置一
13、个测点。（3）测试中手锤均在桩顶中心敲击部位混凝土应平整、坚硬，手锤应与桩顶垂直，避免含有水平分量。（4）测完应做好数据处理和检测记录，检测记录的有效位数和计量单位均以国际标准为准。（5）低应变动力信号处理 信号叠加平均应选择重复性好的信号，其次还要除去基线漂移大的信号。低应变激振时桩土体系只产生弹性响应，而要达到极限状态需使桩周土产生弹塑性响应，因此低应变法不能提供桩的承载力。低应变一般适用桩的长/径比在30以内，此时，可得到明显桩底反射，但以下情况除外。i应力波的衰减程度主要不是桩长/径比，而主要是由桩土的刚度比决定的，桩土刚度比愈大，应力波衰减程度就愈小，因此，当细长桩具有较强的摩擦时，
14、应力波沿桩身的传播也会被严重衰减。低应变检测 ii遇有连续缩颈、混凝土离析或标号低时应力波将大量被吸收。iii桩截面变化不规则使波的能量在末及桩底前被大量反射。iv同时判别一个以上的桩身非常困难，因为靠上的第一个缺陷已将大部分波的能量被反射的问题。v当桩径较大或脉冲宽度过窄时，部分锤击能量将以表面波的形式在桩顶表面传播即锤击能量不是全部（或大部）以上维波动的形式沿桩身纵向传播。vi锤击信号的脉冲宽度愈窄，脉冲中的高频分量的波长也愈短，当高频分量的波长和桩径属同一数量级时，会使应力波产生严重的弥散，但往往为了探测浅层缺陷，又不得不采用短脉冲。低应变检测三、检测数据的分析和结果判断3.1 根据波列
15、图中的入射波和反射波的波形、相位、振幅、频率及波的到达时间等特征，来推断单桩完整性。i反射波波形规则，波列清晰，桩底反射波明显，易于读取反射波到达时间，及桩身混凝土平均波速较高的桩为完整性好的单桩；ii反射波到达时间晚于桩底反射波到达时间，且波幅较大，往往出现多次反射，难以观测到桩底反射波的桩，系桩身断裂；iii桩身混凝土严重离析时，其波速较低，反射波幅减少，频率降低；低应变检测 iv缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算，类型可按相位特征进行判别。v当有多次缺陷时，将记录到多个相到干涉的反射波组，形成复杂波列。此时应结合工程地质资料、施工原始记录进行综合分析。3.2 根据中华人民共和国国家行业
16、标准建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003、J256-2003的规定，将桩身质量等级划分为四类，即：类别类别时域信号特征时域信号特征幅频信号特征幅频信号特征2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差其相邻频差fc/2Lfc/2L2L/c2L/c时刻前出现缺陷反射波，有时刻前出现缺陷反射波，有桩底反射波桩底反射波 桩底谐振峰排列基本等间桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差距，其相邻频差fc/2Lfc/2L，轻，轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差振峰之间的频差ffc/2Lc/2L有明显缺陷反射波，其特
17、征介于有明显缺陷反射波，其特征介于类与类与类之间类之间 2L/c2L/c时刻前出现严重缺陷反射时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波或周期性反射波，无桩底反射波；波；或因桩身浅部严重缺陷使波形或因桩身浅部严重缺陷使波形呈低频大振幅衰减振动，无桩底呈低频大振幅衰减振动，无桩底反射波。反射波。缺陷谐振峰排列基本等间距，缺陷谐振峰排列基本等间距，相邻频差相邻频差ffc/2Lc/2L，无桩底，无桩底谐振峰；谐振峰；或因桩身浅部严重缺陷只出现或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐振峰，无桩底谐振峰。单一谐振峰，无桩底谐振峰。低应变动测桩身完整性判定低应变动测桩身完整性判定(JGJ1062003)
18、三角观测法超过中线3类桩，低于中线的2类桩或1类桩低应变检测3.3在检测过程中发现生异常现场时的处理方法在检测过程中出现异常波形时，应在现场及时研究，排除影响测试的不良因素后再重复测度。重复测试的波形与原波形应具有相似性。3.4在检测过程中发生意外事故时的处理方法A:正在检测过程因外界干扰和其它不可预见的事故时，应关机停止检测。若发生干扰影响测试结果，则应重新检测；若干扰消除后不影响试验结果，则可继续测试。B:因检测仪器，设备发生意外损坏而中断试验，可用备用仪器重新检测，若无备用仪器，则须将损坏的仪器设备进行修复，经检定合格后，再重新检测。低应变检测3.5注意事项 对同一场地、地质条件相近、桩
19、型和成桩工艺相同的桩基，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩身完整性类别。3.6 低应变检测法试验报告包括下内内容：i工程名称、工程地点、试验目的和试验日期。ii施工单位、设计单位、拟建上部建筑结构形式。iii试验场地的工程地质概况，试桩平面图。iv试验仪器设备以及对试验过程中出现的异常现象的说明。v实测波形，试验数据整理，分析方法，拟合波形和试验结果。vi结论。Vii出具报告单位名称，试验负责人，报告审核，审定人。663.1 试验设备和方法 一、试验设备一、试验设备动动力力触触探探使使用用的的设设备备如如图图3-
20、1，包包括括动动力力设设备备和和贯贯入入系系统统两两大大部部分分。动动力力设设备备的的作作用用是是提提供供动动力力源源，为为便便于于野野外外施施工工，多多采采用用柴柴油油发发动动机机；对对于于轻轻型型动动力力触触探探也也有有采采用用人人力力提提升升方方式式的的。贯贯入入部部分分是是动动力力触触探探的的核核心心，由由穿穿心心锤锤、探探杆杆和和探头组成。探头组成。圆锥动力触探67图图3-1 现场动力触探试验现场动力触探试验68现场动力触探试验现场动力触探试验69根根据据所所用用穿穿心心锤锤的的质质量量将将动动力力触触探探试试验验分分为为轻轻型型、中中型型、重重型型和和超超重重型型等等种种类类。动动
21、力力触触探探类类型型及及相相应应的的探探头头和和探探杆杆规规格见表格见表3-1。70图图3-2 轻型动力触探仪（单位：轻型动力触探仪（单位：mm）图图3-3 偏心轮缩径式脱钩装置偏心轮缩径式脱钩装置71国国际际上上使使用用的的探探头头规规格格较较多多，而而我我国国的的常常用用探探头头直直径径约约5种种，锥锥角角基基本本上上只只有有60 一一种种。图图3-4是是重重型型和和超重型探头的结构图。超重型探头的结构图。标标准准贯贯入入使使用用的的仪仪器器除除贯贯入入器器外外与与重重型型动动力力触触探探的的仪仪器器相相同同。我我国国使使用用的的贯贯入入器如图器如图3-5。图3-472图图3-5 标准贯入
22、器探头（单位：标准贯入器探头（单位：mm）73二、试验方法二、试验方法（一）轻型、重型、超重型动力触探的测试程序和要求（一）轻型、重型、超重型动力触探的测试程序和要求1轻型动力触探轻型动力触探（1）先先用用轻轻便便钻钻具具钻钻至至试试验验土土层层标标高高以以上上0.3m处处，然然后对所需试验土层连续进行触探。后对所需试验土层连续进行触探。（2）试试验验时时，穿穿心心锤锤落落距距为为（0.50 0.02）m，使使其其自自由下落。记录每打入土层中由下落。记录每打入土层中0.30m时所需的锤击数。时所需的锤击数。（3）若若需需描描述述土土层层情情况况时时，可可将将触触探探杆杆拨拨出出，取取下下探探头
23、，换钻头进行取样。头，换钻头进行取样。（4）如如遇遇密密实实坚坚硬硬土土层层，当当贯贯入入0.30m所所需需锤锤击击数数超超过过100击击或或贯贯入入0.15m超超过过50击击时时，即即可可停停止止试试验验。如如需需对对下下卧卧土层进行试验时，可用钻具穿透坚实土层后再贯入。土层进行试验时，可用钻具穿透坚实土层后再贯入。（5）本本试试验验一一般般用用于于贯贯入入深深度度小小于于4m的的土土层层。必必要要时时，也可在贯入也可在贯入4m后，用钻具将孔掏清，再继续贯入后，用钻具将孔掏清，再继续贯入2m。742重型动力触探重型动力触探（1）试试验验前前将将触触探探架架安安装装平平稳稳，探探杆杆与与竖竖直
24、直线线的的最最大大偏偏差不得超过差不得超过2%。触探杆的连接应保持平直和牢固。触探杆的连接应保持平直和牢固。（2）贯贯入入时时，应应使使穿穿心心锤锤自自由由落落下下，落落锤锤高高度度为为（0.76 0.02）m。地地面面上上的的触触探探杆杆的的高高度度不不宜宜过过高高，以以免免倾倾斜与摆动太大。斜与摆动太大。（3）锤锤击击速速率率宜宜为为每每分分钟钟15-30击击。打打入入过过程程应应尽尽可可能能连连续，所有超过续，所有超过5min的间断都应在记录中予以注明。的间断都应在记录中予以注明。（4）及及时时记记录录每每贯贯入入0.10m所所需需的的锤锤击击数数。其其方方法法可可在在触触探探杆杆上上每
25、每0.1m划划出出标标记记，然然后后直直接接（或或用用仪仪器器）记记录录锤锤击击数数；也也可可以以记记录录每每一一阵阵击击的的贯贯入入度度，然然后后再再换换算算为为每每贯贯入入0.1m所需的锤击数。最初贯入的所需的锤击数。最初贯入的lm内可不记读数。内可不记读数。（5）对对于于一一般般砂砂、圆圆砾砾和和卵卵石石，触触探探深深度度不不宜宜超超过过1215m；超过该深度时，需考虑触探杆的侧壁摩阻影响。；超过该深度时，需考虑触探杆的侧壁摩阻影响。75（6）每每贯贯入入0.1m所所需需锤锤击击数数连连续续三三次次超超过过50击击时时，即即停停止止试试验验。如如需需对对下下部部土土层层继继续续进进行行试
26、试验验时时，可可改改用用超超重重型型动力触探。动力触探。（7）本本试试验验也也可可在在钻钻孔孔中中分分段段进进行行，一一般般可可先先进进行行贯贯入入，然然后后进进行行钻钻探探，直直至至动动力力触触探探所所测测深深度度以以上上1m处处，取取出钻具将触探器放入孔内再进行贯入。出钻具将触探器放入孔内再进行贯入。3超重型动力触探超重型动力触探（1）贯贯入入时时穿穿心心锤锤自自由由下下落落，落落距距为为（1.00 0.02）m。贯贯入入深深度度一一般般不不宜宜超超过过20m，超超过过此此深深度度限限值值时时，需需考考虑虑触触探杆侧壁摩阻的影响。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。）
27、其他步骤可参照重型动力触探进行。76（二）标准贯入试验（二）标准贯入试验 1试验方法试验方法（1）先先用用钻钻具具钻钻至至试试验验土土层层标标高高以以上上0.15m处处，清清除除残残土。土。（2）将将贯贯入入器器放放入入孔孔内内，避避免免冲冲击击孔孔底底，注注意意保保持持贯贯入入器器、钻钻杆杆、导导向向杆杆联联接接后后的的垂垂直直度度。测测定定贯贯入入器器所所在在深深度度，要求残土厚度不大于要求残土厚度不大于0.1m。（3）将将贯贯入入器器以以每每分分钟钟击击打打1530次次的的频频率率，先先打打入入土土中中0.15m，不不计计锤锤击击数数；然然后后开开始始记记录录每每打打入入0.10m及及累
28、累计计0.30m的的锤锤击击数数N，并并记记录录贯贯入入深深度度与与试试验验情情况况。若若遇遇密密实实土土层层，锤锤击击数数超超过过50击击时时，不不应应强强行行打打入入，并并记记录录50击击的的贯贯入入深度。深度。（4）旋旋转转钻钻杆杆，然然后后提提出出贯贯入入器器，取取贯贯入入器器中中的的土土样样进进行行鉴鉴别别、描描述述记记录录，并并测测量量其其长长度度。将将需需要要保保存存的的土土样样仔仔细细包装、编号，以备试验之用。包装、编号，以备试验之用。（5）重重复复14步步骤骤，进进行行下下一一深深度度的的标标贯贯测测试试，直直至至所所需深度。一般每隔需深度。一般每隔1m进行一次标贯试验。进行
29、一次标贯试验。772注意事项：注意事项：（1）须须保保持持孔孔内内水水位位高高出出地地下下水水位位一一定定高高度度，以以免免塌塌孔孔，保保持孔底土处于平衡状态，不使孔底发生涌砂变松，影响持孔底土处于平衡状态，不使孔底发生涌砂变松，影响N值；值；（2）下套管不要超过试验标高；）下套管不要超过试验标高；（3）须缓慢地下放钻具，避免孔底土的扰动；）须缓慢地下放钻具，避免孔底土的扰动；（4）细细心心清清除除孔孔底底浮浮土土，孔孔底底浮浮土土应应尽尽量量少少，其其厚厚度度不不得得大大于于10cm；（5）如如钻钻进进中中需需取取样样，则则不不应应在在锤锤击击法法取取样样后后立立刻刻做做标标贯贯，而而应应在
30、在继继续续钻钻进进一一定定深深度度（可可根根据据土土层层软软硬硬程程度度而而定定）后后再再做做标标贯，以免人为增大贯，以免人为增大N值；值；（6）钻钻孔孔直直径径不不宜宜过过大大，以以免免加加大大锤锤击击时时探探杆杆的的晃晃动动；钻钻孔孔直直径径过过大大时时，可可减减少少N至至50%，建建议议钻钻孔孔直直径径上上限限为为100mm，以以免免影响影响N值。值。78标标贯贯和和圆圆锥锥动动力力触触探探测测试试方方法法的的不不同同点点，主主要要是是不不能能连连续续贯贯入入，每每贯贯入入0.45m必必须须中中断断一一次次，然然后后换换上上钻钻头头进进行行回回转转钻钻进进至至下下一一试试验验深深度度，重
31、重新新开开始始试试验验。另另外外，标标贯贯试试验验不不宜宜在在含含有有碎碎石石的的土土层层中中进进行行，只只宜宜用用于于粘粘性性土土、粉粉土土和和砂砂土土中中，以以免免损损坏坏标标贯贯器器的管靴刃口。的管靴刃口。793.2基本测试原理动力触探是将重锤打击在一根细长杆件（探杆）上，锤击会在探杆和土体中产生应力波，如果略去土体震动的影响，那么动力触探的锤击贯入过程可用一维波动方程来描述。动力触探基本原理也可以用能量平衡法来分析。更详细的介绍请见相关手册。803.3试验成果的整理分析1检查核对现场记录在每个动探孔完成后，应在现场及时核对所记录的击数、尺寸是否有错漏，项目是否齐全；核对完毕后，在记录表
32、上签上记录者的名字和测试日期。2实测击数校正（1）轻型动力触探1）轻型动力触探不考虑杆长修正，根据每贯入30cm的实测击数绘制N10h曲线图。2）根据每贯入30cm的锤击数对地基土进行力学分层，然后计算每层实测击数的算术平均值。（2）中型动力触探贯入时，应记录一阵击的贯入量及相应锤击数（一般粘性81土，2030cm为一阵击；软土，35击为一阵击），并按（3-11）式换算为每贯入10cm的实测击数，再按（3-12）式进行杆长击数校正。（3-11）N28=N28 （3-12）可查表3-2。（3）重型、超重型动力触探1）铁路工程地质原位测试规程（TB 10041-2003）规定，实测击数应按杆长校正
33、。重型动力触探的实测击数（N63.5），按下式进行校正：N63.5=N63.5 （3-13）82超重型动力触探的实测击数（N120），应先按公式（3-14）换算成相当于重型的实测击数（N63.5），然后再按公式（3-13）进行杆长击数校正。N63.5=3N120-0.5 （3-14）2）中国西南建筑勘察院对杆长击数的校正对超重型动力触探的实测击数N120，直接按（3-15）式及表3-3进行杆长击数校正。N120=N120 （3-16）使用时不但应注意两者在计算结果上的差异，还应注意两者使用的探杆直径不同。833绘制动力触探击数沿深度分布曲线以杆长校正后的击数为横坐标，以贯入深度为纵坐标绘制曲线
34、图。因为采集的数据表示每贯入某一深度的锤击数，故曲线图一般绘制成沿深度方向的直方图。4标贯测试成果整理（1）求锤击数N：如土层不太硬，并能较容易地贯穿0.30m的试验段，则取贯入0.30m的锤击数N。如土层很硬，不宜强行打入时，可用下式换算相应于贯入0.30m的锤击数N。（3-17）（2）绘制Nh关系曲线 84动力触探试验的典型动力触探试验的典型N-h曲线曲线 853.4试验成果的应用动力触探在勘察和工程检测中应用甚广，其主要功能有以下几方面：1划分土层862确定地基土的承载力中国建筑西南勘察院采用120kg重锤和直径60mm探杆的超重型动探，并与载荷试验的比例界限值pl进行统计，对比资料52
35、组，得如下公式：f k=80N120 （3N12010）（3-18）中国地质大学（武汉）对粘性土也有类似经验公式：fk=32.3N63.5+89 （2N63.516）（3-19）3求单桩容许承载力动力触探试验对桩基的设计和施工也具有指导意义。实践证明，动力触探不易打入时，桩也不易打入。这对确定桩基持力层及沉桩的可行性具有重要意义。用标准贯入击数预估打入桩的极限承载力在国内外都是比较常用的方法。874按动力触探和标准贯入击数确定粗粒土的密实度动力触探主要用于粗粒土，用动力触探和标准贯入测定粗粒土的状态有其独特的优势。标准贯入可用于砂土，动力触探可用于砂土和碎石土。根据动力触探击数确定碎石土密实度
36、的规定如表3-4。88利用动力触探和标准贯入的测试成果还可以判断砂土液化可能性、确定粘性土的粘聚力c及内摩擦角、确定地基土的变形模量、检验碎石桩的施工质量等等。总之，动探和标贯的优点很多，应用广泛。对难以取原状土样的无粘性土和用静探难以贯入的卵砾石层，动探是十分有效的勘测和检验手段。但是，影响其测试成果精度的因素很多，所测成果的离散性大。因此，它是一种较粗糙的原位测试方法。在实际应用时，应与其他测试方法配合；在整理和应用测试资料时，运用数理统计方法，效果会好一些。893.5小结1优点简易快速、适应性广 2问题（1）有效捶击能量（2）设备规格类型多，标准不统一（3）杆长修正问题（4）理论研究滞后
37、（5）标准贯入施工方式对结果的影响总体而言，动力触探试验适应面较广，在工程中是十分有效的勘测和检验手段。但是影响测试成果精度的因素很多，所测成果的离散性大。因此，它是一种较粗糙的原位测试方法。一、概述一、概述1、载荷试验：、载荷试验：载载荷荷试试验验（Plate Load Test，简简称称PLT）是是在在现现场场对对一一个个刚刚性性承承压压板板逐逐级级加加荷荷，测测定定天天然然地地基基、单单桩桩或或复复合合地地基基的的沉沉降降随随荷荷载载的的变变化化，借借以以确确定定它它们们承承载载能能力力的的原原位位测测试方法。试方法。90 一、概述一、概述2、载荷试验分类：、载荷试验分类：p1.按承压板
38、的形状分：平板载荷试验和螺旋板载荷试验按承压板的形状分：平板载荷试验和螺旋板载荷试验p2.按按承承压压板板设设置置深深度度分分：浅浅层层平平板板载载荷荷试试验验和和深深层层平平板板载载荷试验。荷试验。91 一、概述一、概述3、载荷试验的应用：、载荷试验的应用：p 1.确定地基土的比例界限压力、极限压力；确定地基土的比例界限压力、极限压力；p 2.确定地基土的变形模量；确定地基土的变形模量；p 3.估算地基土的不排水抗剪强度；估算地基土的不排水抗剪强度；p 4.确定地基土的基床反力系数；确定地基土的基床反力系数；p 5.确定单桩、复合地基的极限承载力。确定单桩、复合地基的极限承载力。92 一、概
39、述一、概述4、载荷试验的适用范围：、载荷试验的适用范围：p 适适用用范范围围：各各种种地地基基土土，包包括括是各种填土和含碎石的土。是各种填土和含碎石的土。935、载荷试验的优缺点：、载荷试验的优缺点：p 优优点点：对对地地基基土土不不产产生生扰扰动动，结结果果最最可可靠靠、最最具具有有代代表表性性，可可直直接接用用于于工工程程设设计计。是是确确定定承承载载力力的的最最主主要要方法。方法。p 缺点：缺点：价格昂贵、费时。价格昂贵、费时。二、试验设备与方法二、试验设备与方法（一）试验设备：（一）试验设备：载载荷荷试试验验因因试试验验土土层层软软硬硬程程度度、压压板板大大小小和和试试验验土土层层深
40、深度度等等不不同同，采采用用的的测测试试设设备备有有多多种种情情况况。大大体体可可归归纳纳为为由由承压板、加荷系统、反力系统、观测系统承压板、加荷系统、反力系统、观测系统四部分组成。四部分组成。94二、试验设备与方法二、试验设备与方法（一）试验设备：（一）试验设备：各各部部分分的的主主要要功功能能：加加荷荷系系统统控控制制并并稳稳定定加加荷荷的的大大小小，通通过过反反力力系系统统反反作作用用于于承承压压板板，承承压压板板将将荷荷载载均均匀匀传传递递给地基土，地基土的变形由给地基土，地基土的变形由观测系统观测系统测定。测定。951载荷台；载荷台；2钢锭；钢锭；3混凝土平台；混凝土平台；4测点；测
41、点；5承压板承压板 二、试验设备与方法二、试验设备与方法1、承压板类型及尺寸：、承压板类型及尺寸：（1）承压板的基本要求：）承压板的基本要求：u 材材质质要要求求：承承压压板板可可用用混混凝凝土土、钢钢筋筋混混凝凝土土、钢钢板板、铸铁板等制成，多以肋板加固的钢板为主。铸铁板等制成，多以肋板加固的钢板为主。u 刚刚度度要要求求：具具有有足足够够的的刚刚度度，不不破破损损、不不挠挠曲曲，压压板底部光平，尺寸和传力重心准确，搬运和安置方便。板底部光平，尺寸和传力重心准确，搬运和安置方便。u 形形状状要要求求：可可加加工工成成正正方方形形或或圆圆形形，其其中中圆圆形形压压板板受力条件较好，使用最多。受
42、力条件较好，使用最多。96二、试验设备与方法二、试验设备与方法1、承压板类型及尺寸：、承压板类型及尺寸：（2）承压板的尺寸：）承压板的尺寸：u对于对于浅层浅层平板载荷试验，承压板尺寸不应小于平板载荷试验，承压板尺寸不应小于0.25m2。u对对均质密实的土均质密实的土，可采用，可采用0.1m2。u对对软土和人工填土软土和人工填土，不应小于，不应小于0.5m2，可以更大一些。，可以更大一些。u 对于对于深层深层平板载荷试验，宜选用平板载荷试验，宜选用0.5m2或直径或直径80cm。u对于对于岩石岩石地基，承压板面积可用地基，承压板面积可用0.070.1m2。u对对于于碎碎石石类类土土，承承压压板板
43、直直径径或或边边长长应应大大于于碎碎石石或或卵卵石石最大直径的最大直径的10倍。倍。97二、试验设备与方法二、试验设备与方法1、承压板类型及尺寸：、承压板类型及尺寸：（3）承压板试坑大小：）承压板试坑大小：u浅浅层层平平板板载载荷荷试试验验试试坑坑的的宽宽度度至至少少应应等等于于承承压压板板边边长或直径的长或直径的3倍倍；u深深层层平平板板载载荷荷试试验验试试坑坑的的宽宽度度至至少少应应等等于于承承压压板板边边长或直径。长或直径。98二、试验设备与方法二、试验设备与方法2、加荷系统：、加荷系统：加加荷荷系系统统是是指指通通过过承承压压板板对对地地基基施施加加荷荷载载的的装装置置，主主要有：要有
44、：堆重加荷装置堆重加荷装置和和千斤顶加荷装置千斤顶加荷装置两种。两种。（1）堆重加荷装置）堆重加荷装置一一般般将将砂砂袋袋、砌砌块块、钢钢锭锭等等重重物物，依依次次对对称称置置放放在在加加荷荷台台上上，逐逐级级加加荷荷。加加荷荷操操作作要要细细心心，对对称称放放置置，不不要偏压。此类装置费时费力且控制困难，但荷载稳定。要偏压。此类装置费时费力且控制困难，但荷载稳定。991001001载荷台；载荷台；2钢锭；钢锭；3混凝土平台；混凝土平台；4测点；测点；5承压板承压板 二、试验设备与方法二、试验设备与方法2、加荷系统：、加荷系统：（2）千斤顶加荷装置）千斤顶加荷装置根根据据试试验验要要求求，采采
45、用用不不同同规规格格的的手手动动液液压压千千斤斤顶顶加加荷荷，并并配配备备不不同同量量程程的的压压力力表表或或测测力力计计控控制制加加荷荷值值。千千斤斤顶顶可可采采用用一一个个或或多多个个。要要注注意意加加荷荷稳稳定定，避避免免冲冲击击荷荷载。载。101二、试验设备与方法二、试验设备与方法2、加荷系统：、加荷系统：（2）千斤顶加荷装置）千斤顶加荷装置1021千斤顶；千斤顶；2地锚；地锚；3桁架；桁架；4立柱；立柱；5分立柱；分立柱；6拉杆拉杆 二、试验设备与方法二、试验设备与方法3、反力系统：、反力系统：除除堆堆重重加加荷荷方方外外，其其他他加加荷荷系系统统都都必必须须与与反反力力系系统统相相
46、配配合合。反力系统主要有：锚固式、撑壁式和平洞式三种。反力系统主要有：锚固式、撑壁式和平洞式三种。103锚固式反力系统锚固式反力系统钢桁架式反力系统钢桁架式反力系统二、试验设备与方法二、试验设备与方法4、量测系统：、量测系统：量量测测系系统统包包括括：量量测测系系统统包包括括基基准准梁梁，位位移移计计，磁磁性性表表座座，油压表（测力环）。油压表（测力环）。机机械械类类位位移移计计可可采采用用百百分分表表，其其最最小小刻刻度度0.01mm，量量程程一一般般为为530mm，为为常常用用仪仪表表。电电子子类类位位移移计计一一般般具具有有量量程程大大、无无人人为为读读数数误误差差等等特特点点，可可以以
47、实实现现自自动动记记录录和和绘绘图图。油油压压表表一一般般为为机机械械式式，人人工工测读。测读。104百分表百分表磁性表座磁性表座二、试验设备与方法二、试验设备与方法（二）试验方法：（二）试验方法：1、设备的安装过程、设备的安装过程105千分表二、试验设备与方法二、试验设备与方法（二）试验方法：（二）试验方法：2、设备的调试与注意事项、设备的调试与注意事项u（1）尽尽量量避避免免测测试试面面土土体体受受到到扰扰动动，否否则则土土性性会会发发生生变变化化，影影响测试精度。响测试精度。u（2）安安装装过过程程要要精精心心，确确保保承承压压板板、反反力力系系统统和和加加荷荷系系统统的的传传力力重重心
48、心在在一一条条垂垂线线或或直直线线上上，各各部部件件连连接接牢牢固固，但但地地基基土土不不能能受受到到预压预压。u（3）安安装装量量测测系系统统时时，变变形形观观测测的的基基准准点点要要稳稳定定可可靠靠，不不受受荷荷载载板板沉沉降降的的影影响响。除除承承压压板板量量测测的的百百分分表表外外，还还应应在在其其两两侧侧地地面面设设置地面升降观测点。置地面升降观测点。u（4）设设备备安安装装好好后后，要要进进行行初初步步调调试试，使使各各部部分分处处于于最最佳佳工工作作状态。状态。106千分表二、试验设备与方法二、试验设备与方法（二）试验方法：（二）试验方法：3、加荷方式、加荷方式 根根据据试试验验
49、中中加加荷荷方方式式的的快快慢慢，可可将将载载荷荷试试验验分分为为：常常规载荷试验（慢速载荷试验）规载荷试验（慢速载荷试验）和和快速载荷试验快速载荷试验两种。两种。加加荷荷等等级级和和标标准准通通常常采采用用地地基基基基本本承承载载力力的的1/5或或极极限限承载力的承载力的1/10作为试验中的实用值：作为试验中的实用值：松软土层：松软土层：1025kPa；中密土层：中密土层：2550kPa;密实土层：密实土层：50100kPa；碎石类土：碎石类土：100200kPa;岩石地基：岩石地基：200500kPa。加加荷荷等等级级的的划划分分为为1012级级，不不应应小小于于8级级，最最大大加加载量不
50、应小于地基承载力设计值的载量不应小于地基承载力设计值的2倍。倍。107千分表二、试验设备与方法二、试验设备与方法（二）试验方法：（二）试验方法：3、加荷方式、加荷方式（1）常规载荷试验）常规载荷试验常常规规载载荷荷试试验验是是逐逐级级加加荷荷，待待各各级级荷荷载载作作用用下下的的沉沉降降达达到相对稳定后，再施加下一级荷载。到相对稳定后，再施加下一级荷载。p 土体：土体：每每级级加加载载后后，按按时时间间间间隔隔5、5、10、10、15、15min读读数数，以以后后每每隔隔30min读读数数一一次次，当当连连续续2小小时时内内，每每小小时时的的沉沉降降量量小小于于0.1mm时时，认认为为该该级级