分析圓錐動力觸探和標準貫入試驗，原理、方法及成果

一、試驗設備

動力觸探使用的設備，包括動力設備和貫入系統兩大部分。動力設備的作用是提供動力源，為便于野外施工，多采用柴油發動機；對于輕型動力觸探也有采用人力提升方式的。貫入部分是動力觸探的核心，由穿心錘、探桿和探頭組成。

二、試驗方法

（一）輕型、重型、超重型動力觸探的測試程序和要求

1．輕型動力觸探

（1）先用輕便鉆具鉆至試驗土層標高以上0.3m處，然后對所需試驗土層連續進行觸探。

（2）試驗時，穿心錘落距為（0.50±0.02）m，使其自由下落。記錄每打入土層中0.30m時所需的錘擊數。

（3）若需描述土層情況時，可將觸探桿撥出，取下探頭，換鉆頭進行取樣。

（4）如遇密實堅硬土層，當貫入0.30m所需錘擊數超過100擊或貫入0.15m超過50擊時，即可停止試驗。如需對下臥土層進行試驗時，可用鉆具穿透堅實土層后再貫入。

（5）本試驗一般用于貫入深度小于4m的土層。必要時，也可在貫入4m后，用鉆具將孔掏清，再繼續貫入2m。

2．重型動力觸探

（1）試驗前將觸探架安裝平穩，探桿與豎直線的偏差不得超過2%。觸探桿的連接應保持平直和牢固。

（2）貫入時，應使穿心錘自由落下，落錘高度為（0.76±0.02）m。地面上的觸探桿的高度不宜過高，以免傾斜與擺動太大。

（3）錘擊速率宜為每分鐘15-30擊。打入過程應盡可能連續，所有超過5min的間斷都應在記錄中予以注明。

（4）及時記錄每貫入0.10m所需的錘擊數。其方法可在觸探桿上每0.1m劃出標記，然后直接（或用儀器）記錄錘擊數；也可以記錄每一陣擊的貫入度，然后再換算為每貫入0.1m所需的錘擊數。最初貫入的lm內可不記讀數。

（5）對于一般砂、圓礫和卵石，觸探深度不宜超過12~15m；超過該深度時，需考慮觸探桿的側壁摩阻影響。

（6）每貫入0.1m所需錘擊數連續三次超過50擊時，即停止試驗。如需對下部土層繼續進行試驗時，可改用超重型動力觸探。

（7）本試驗也可在鉆孔中分段進行，一般可先進行貫入，然后進行鉆探，直至動力觸探所測深度以上1m處，取出鉆具將觸探器放入孔內再進行貫入。

3．超重型動力觸探

（1）貫入時穿心錘自由下落，落距為（1.00±0.02）m。貫入深度一般不宜超過20m，超過此深度限值時，需考慮觸探桿側壁摩阻的影響。

（2）其他步驟可參照重型動力觸探進行。

（二）標準貫入試驗

1．試驗方法

（1）先用鉆具鉆至試驗土層標高以上0.15m處，清除殘土。

（2）將貫入器放入孔內，避免沖擊孔底，注意保持貫入器、鉆桿、導向桿聯接后的垂直度。測定貫入器所在深度，要求殘土厚度不大于0.1m。

（3）將貫入器以每分鐘擊打15~30次的頻率，先打入土中0.15m，不計錘擊數；然后開始記錄每打入0.10m及累計0.30m的錘擊數N，并記錄貫入深度與試驗情況。若遇密實土層，錘擊數超過50擊時，不應強行打入，并記錄50擊的貫入深度。

（4）旋轉鉆桿，然后提出貫入器，取貫入器中的土樣進行鑒別、描述記錄，并測量其長度。將需要保存的土樣仔細包裝、編號，以備試驗之用。

（5）重復1~4步驟，進行下一深度的標貫測試，直至所需深度。一般每隔1m進行一次標貫試驗。

2．注意事項：

（1）須保持孔內水位高出地下水位一定高度，以免塌孔，保持孔底土處于平衡狀態，不使孔底發生涌砂變松，影響N值；

（2）下套管不要超過試驗標高；

（3）須緩慢地下放鉆具，避免孔底土的擾動；

（4）細心清除孔底浮土，孔底浮土應盡量少，其厚度不得大于10cm；

（5）如鉆進中需取樣，則不應在錘擊法取樣后立刻做標貫，而應在繼續鉆進一定深度（可根據土層軟硬程度而定）后再做標貫，以免人為增大N值；

（6）鉆孔直徑不宜過大，以免加大錘擊時探桿的晃動；鉆孔直徑過大時，可減少N至50%，建議鉆孔直徑上限為100mm，以免影響N值。

標貫和圓錐動力觸探測試方法的不同點，主要是不能連續貫入，每貫入0.45m必須中斷一次，然后換上鉆頭進行回轉鉆進至下一試驗深度，重新開始試驗。另外，標貫試驗不宜在含有碎石的土層中進行，只宜用于粘性土、粉土和砂土中，以免損壞標貫器的管靴刃口。

總之，動探和標貫的優點很多，應用廣泛。對難以取原狀土樣的無粘性土和用靜探難以貫入的卵礫石層，動探是十分有效的勘測和檢驗手段。但是，影響其測試成果精度的因素很多，所測成果的離散性大。因此，它是一種較粗糙的原位測試方法。在實際應用時，應與其他測試方法配合；在整理和應用測試資料時，運用數理統計方法，效果會好一些。