工程地質(zhì)實(shí)習(xí)勘查報(bào)告（詳細(xì)）范本

巖土工程勘察實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院:昆明理工大XX市學(xué)院班級(jí):勘查1321姓名:楊福才學(xué)號(hào):201321852410820_年12月25日楊福才 08目錄試驗(yàn)一2實(shí)驗(yàn)二6試驗(yàn)三15試驗(yàn)四2227試驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)課程名稱:載荷試驗(yàn)開課實(shí)驗(yàn)室:潤(rùn)澤樓104 2014 年 12 月 19 日專業(yè)班級(jí)勘查1321 學(xué)號(hào)2013218524108姓名楊福才成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱指導(dǎo)教師蒲秀榮教師評(píng)語 教師簽名: 年 月 日一、 試驗(yàn)?zāi)康?確定地基的承載力和變性特性二、 實(shí)驗(yàn)原理:在擬建建筑場(chǎng)地上將一定尺寸和幾何形狀的剛性板,安放在被測(cè)得地基持力層上,逐級(jí)增加荷載,并測(cè)得每一級(jí)荷載下的穩(wěn)定沉降,直至達(dá)到地基破壞標(biāo)準(zhǔn),由此可得到荷載(p)-沉降(s)曲線。三、 使用儀器、材料:1承壓板2加荷裝置3量測(cè)裝置四、 試驗(yàn)步驟:(1)正式加荷前,將試驗(yàn)面打掃干凈以觀測(cè)地面變形,將百分表的指針調(diào)至接近于最大讀數(shù)位置；(2)按規(guī)定逐級(jí)加荷和記錄百分表讀數(shù),達(dá)到沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后再施加下一級(jí)荷載,一般在加荷五級(jí)或已能定出比例界限點(diǎn)后,注意觀測(cè)地基土產(chǎn)生塑性變形使壓板周圍地面出現(xiàn)裂紋和土體側(cè)向擠出的情況,記錄并描繪地面裂紋形狀(放射狀或環(huán)狀、長(zhǎng)短粗細(xì))及出現(xiàn)時(shí)間。(3)試驗(yàn)過程的各級(jí)荷載要始終確保穩(wěn)壓,百分表行程接近零值時(shí)應(yīng)在加下一級(jí)荷載前調(diào)整,并隨時(shí)注意平臺(tái)上翹、錨樁拔起、撐板上爬、撐桿傾斜、坑壁變形等不安全因素,及時(shí)采取處置措施,必要時(shí)可終止試驗(yàn)?？焖俜虞d:特點(diǎn)是加荷速率快、試驗(yàn)周期短,一般情況下試驗(yàn)過程僅數(shù)小時(shí)至十多個(gè)小時(shí),但其測(cè)試成果和適用條件與常規(guī)方法略有差異?？焖佥d荷試驗(yàn)仍是逐級(jí)加荷,但前后兩級(jí)加荷的間隔時(shí)間是固定的,一般為1030min,有規(guī)定為60min的。五、試驗(yàn)過程原始記錄根據(jù)以下3 試驗(yàn)點(diǎn)在各級(jí)荷載作用下的沉降觀察數(shù)據(jù),試?yán)L出3個(gè)點(diǎn)的P-S曲線,并確定該場(chǎng)地的地基承載力特征值fak表1-1沉降觀察數(shù)據(jù)表荷載/kpa實(shí)驗(yàn)點(diǎn)沉降/mm1#2#3#0000501.271.151.321002.612.422.661503.843.783.912005.125.095.422506.586.317.0330011.789.2712.1135019.2515.3321.7540028.4225.140.4445045.3141.871） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪制3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)P-S曲線圖(如圖1-1、1-2、1-3)ABC 圖1-11#試驗(yàn)點(diǎn)荷載-位移(p-s)曲線圖BCA圖1-2 2#實(shí)驗(yàn)點(diǎn)荷載-位移(p-s)曲線圖CBA圖1-3 3#實(shí)驗(yàn)點(diǎn)荷載-位移(p-s)曲線圖OA段為彈性階段,曲線特征為近似線性,基本上反映了地基土的彈性性質(zhì),A點(diǎn)為比例界限,對(duì)應(yīng)的荷載稱為臨塑荷載；AB段為塑性發(fā)展階段,曲線特征為曲率加大,表明地基土由彈性過渡到彈塑性,并逐步進(jìn)入破壞；BC段為破壞階段,曲線特征為產(chǎn)生陡降段,C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載稱為破壞荷載,在該級(jí)荷載作用下壓板的沉降通常不能穩(wěn)定或總體位移太大,C點(diǎn)荷載的前一級(jí)荷載(不一定是B點(diǎn))稱為極限荷載。2)確定地基承載力:地基規(guī)范附錄C對(duì)于確定地基承載力的規(guī)定如下:(1) 當(dāng)ps曲線上有明確的比例界限時(shí),取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值；(2) 當(dāng)極限荷載小于對(duì)應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時(shí),取極限荷載值的一半；(3) 當(dāng)不能按上述二款要求確定時(shí),當(dāng)壓板面積為0.250.5m2,可取s/b=0.010.015所對(duì)應(yīng)的荷載,但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。在求得地基承載力實(shí)測(cè)值后,該規(guī)范規(guī)定按下述方法確定地基承載力特征值:同一土層參加統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3點(diǎn),當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的極差不超過其平均值的30%時(shí),取此平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。根據(jù)以上3點(diǎn)實(shí)驗(yàn)p-s曲線圖可知p-s曲線上有明確的比例界限, 則可求得地基承載力特征值fak=250kpa。六、試驗(yàn)結(jié)果及分析通過本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)結(jié)果,我較為熟練的掌握了載荷實(shí)驗(yàn)的基本操作原理及方法,并了解了該實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍及實(shí)際生產(chǎn)意義。從本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)的整個(gè)過程來看,得到的結(jié)果還是較為合理的,不足的地方主要在于由于缺少巖芯樣本,對(duì)地層類型和定名把握不太到位,另外,對(duì)一些專業(yè)軟件的操作不熟練也影響了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析的效果。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)課程名稱:靜力觸探試驗(yàn)開課實(shí)驗(yàn)室:潤(rùn)澤樓104 2014 年 12 月 19 日專業(yè)班級(jí)勘查1321 學(xué)號(hào)2013218524108姓名楊福才成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱指導(dǎo)教師蒲秀榮教師評(píng)語 教師簽名: 年 月 日一、 試驗(yàn)?zāi)康?根據(jù)靜力觸探試驗(yàn)成果,確定土層的強(qiáng)度指標(biāo)。三、 實(shí)驗(yàn)原理:靜力觸探的工作過程是用靜力將探頭壓到土層中去。在貫入過程中,由于埋藏在地層中的各種土的物理力學(xué)性質(zhì)不同,因此,探頭遇到的阻力也不同,有的土軟,阻力就小,有的土硬,阻力就大。土的軟硬正是土的力學(xué)性質(zhì)的一種體表現(xiàn)。所以貫入阻力是從一個(gè)側(cè)面反應(yīng)了土的強(qiáng)度。根據(jù)這樣一種內(nèi)部聯(lián)系,我們利用探頭中的阻力傳感器,將貫入阻力通過電子量測(cè)記錄儀表把它顯示和記錄下來,并利于貫入阻力和土的強(qiáng)度之間存在的一定關(guān)系,確定土的力學(xué)指標(biāo),劃分土層,進(jìn)行地基土評(píng)價(jià)和提供設(shè)計(jì)所有需參數(shù)。當(dāng)靜力觸探的探頭在靜壓力作用下,均速向土層中貫入時(shí),探頭附近一定范圍內(nèi)的土體受到壓縮和剪切破壞,同時(shí)對(duì)探頭產(chǎn)生貫入阻力。一般的說,同一種土層中貫入阻力大,土層的力學(xué)性質(zhì)好,承載力高。反之,貫入阻力小,土層軟弱,承載力低。在生產(chǎn)中利用靜力觸探與土的野外載荷試驗(yàn)對(duì)比,或靜力觸探貫入阻力與樁基承載力及土的物理學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)對(duì)比,運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法,可以建立各種相關(guān)方程(經(jīng)驗(yàn)關(guān)系)。這樣,只要知道土層的貫入阻力即可確定該層土的地基承載力等指標(biāo)參數(shù)。三、使用儀器、材料:靜力觸探儀一般由三部分構(gòu)成,即:觸探頭,也即阻力傳感器；量測(cè)記錄儀表；貫入系統(tǒng):包括觸探主機(jī)與反力裝置,共同負(fù)責(zé)將探頭壓人土中。具體如下:1雙橋探頭；2壓入裝置；3探桿；4電纜；5觸探儀；6地錨四、試驗(yàn)步驟:1貫入、測(cè)試及起拔要點(diǎn)(1)將觸探機(jī)就位后,應(yīng)調(diào)平機(jī)座,并使用水平尺校準(zhǔn),使貫入壓力保持豎直方向,并使機(jī)座與反力裝置銜接、鎖定。當(dāng)觸探機(jī)不能按指定孔位安裝時(shí),應(yīng)將移動(dòng)后的孔位和地面高程記錄清楚。(2)探頭、電纜、記錄儀器的接插和調(diào)試,必須按有關(guān)說明書要求進(jìn)行。(3)觸探機(jī)的貫入速率,應(yīng)控制在1-2cm/s內(nèi),一般為2cm/s；使用手搖式觸探機(jī)時(shí),手把轉(zhuǎn)速應(yīng)力求均勻。(4)在地下水埋藏較深的地區(qū)使用孔壓探頭觸探時(shí),應(yīng)先使用外徑不小于孔壓探頭的單橋或雙橋探頭開孔至地下水位以下,而后向孔內(nèi)注水至與地面平,再換用孔壓探頭觸探。(5)探頭的歸零檢查應(yīng)按下列要求進(jìn)行:1)使用單橋或雙橋探頭時(shí),當(dāng)貫入地面以下0.51.0m后,上提510cm,待讀數(shù)漂移穩(wěn)定后,將儀表調(diào)零即可正式貫入。在地面以下16m內(nèi),每貫入12m提升探頭510cm,并記錄探頭不歸零讀數(shù),隨即將儀器調(diào)零?？咨畛^6m后,可根據(jù)不歸零讀數(shù)之大??；放寬歸零檢查的深度間隔。終孔起拔時(shí)和探頭拔出地面后,亦應(yīng)記錄不歸零讀數(shù)。2)使用孔壓探頭時(shí),在整個(gè)貫入過程中不得提升探頭。終孔后,待探頭剛一提出地面時(shí),應(yīng)立即卸下濾水器,記錄不歸零讀數(shù)。(6)使用記讀式儀器時(shí),每貫入0.1m或0.2m應(yīng)記錄一次讀數(shù)；使用自動(dòng)記錄儀時(shí),應(yīng)隨時(shí)注意橋壓、走紙和劃線情況,做好深度和歸零檢查的標(biāo)注工作。(7)若計(jì)深標(biāo)尺設(shè)置在觸探主機(jī)上,則貫入深度應(yīng)以探頭、探桿人土的實(shí)際長(zhǎng)度為準(zhǔn),每貫入34m校核一次。當(dāng)記錄深度與實(shí)際貫入長(zhǎng)度不符時(shí),應(yīng)在記錄本上標(biāo)注清楚,作為深度修正的依據(jù)。(8)當(dāng)在預(yù)定深度進(jìn)行孔壓消散試驗(yàn)時(shí),應(yīng)從探頭停止貫入之時(shí)起,用秒表記時(shí),記錄不同時(shí)刻的孔壓值和錐尖阻力值。其計(jì)時(shí)間隔應(yīng)由密而疏,合理控制。在此試驗(yàn)過程中,不得松動(dòng)、碰撞探桿,也不得施加能使探桿產(chǎn)生上、下位移的力。(9)對(duì)于需要作孔壓消散試驗(yàn)的土層,若場(chǎng)區(qū)的地下水位未知或不確切,則至少應(yīng)有一孔孔壓消散達(dá)到穩(wěn)定值,以連續(xù)2h內(nèi)孔壓值不變?yōu)榉€(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。其它各孔、各試驗(yàn)點(diǎn)的孔壓消散程度,可視地層情況和設(shè)計(jì)要求而定,一般當(dāng)固結(jié)度達(dá)60%70%時(shí),即可終止消散試驗(yàn)。(10)遇下列情況之一者,應(yīng)停止貫入,并應(yīng)在記錄表上注明。1)觸探主機(jī)負(fù)荷達(dá)到其額定荷載的120%時(shí)；2)貫入時(shí)探桿出現(xiàn)明顯彎曲；3)反力裝置失效；4)探頭負(fù)荷達(dá)到額定荷載時(shí)；5)記錄儀器顯示異常。(11)起拔最初幾根探桿時(shí),應(yīng)注意觀察、測(cè)量探桿表面干、濕分界線距地面的深度,并填人記錄表的備注欄內(nèi)或標(biāo)注于記錄紙上。同時(shí),應(yīng)于收工前在觸探孔內(nèi)測(cè)量地下水位埋藏深度；有條件時(shí),宜于次日核查地下水位。(12)將探頭拔出地面后,應(yīng)對(duì)探頭進(jìn)行檢查、清理。當(dāng)移位于第二個(gè)觸探孔時(shí),應(yīng)對(duì)孔壓探頭的應(yīng)變腔和濾水器重新進(jìn)行脫氣處理。(13)記錄人員必須按記錄表要求用鉛筆逐項(xiàng)填記清楚,記錄表格式,可按以上測(cè)試項(xiàng)目制作。2. 注意事項(xiàng)(1)保證行車安全,中速行駛,以免觸探車上儀器設(shè)備被顛壞。(2)觸探孔要避開地下設(shè)施(管路、地下電纜等),以免發(fā)生意外。(3)安全用電,嚴(yán)防觸(漏)電事故。工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)盡量避開高壓線、大功率電機(jī)及變壓器,以保證人身安全和儀表正常工作。(4)在貫入過程中,各操作人員要相互配合,尤其是操縱臺(tái)人員,要嚴(yán)肅認(rèn)真、全神貫注,以免發(fā)生人身、儀器設(shè)備事故。司機(jī)要堅(jiān)守崗位,及時(shí)觀察車體傾斜、地鋪松動(dòng)等情況,并及時(shí)通報(bào)車上操作人員。(5)精心保護(hù)好儀器,須采取防雨、防潮、防震措施。(6)觸探車不用時(shí),要及時(shí)用支腿架起,以免汽車彈簧鋼板過早(7)保護(hù)好探頭,嚴(yán)禁摔打探頭；避免探頭暴曬和受凍；不許用電纜線拉探頭；裝卸探頭時(shí),只可轉(zhuǎn)動(dòng)探桿,不可轉(zhuǎn)動(dòng)探頭；接探桿時(shí),一定要擰緊,以防止孔斜。(8)當(dāng)貫入深度較大時(shí),探頭可能會(huì)偏離鉛垂方向,使所測(cè)深度不準(zhǔn)確。為了減少偏移,要求所用探桿必須是平直的,并要保證在最初貫入時(shí)不應(yīng)有側(cè)向推力。當(dāng)遇到硬巖土層以及石頭、磚瓦等障礙物時(shí),要特別注意探頭可能發(fā)生偏移的情況。國外已把測(cè)斜儀裝人探頭,以測(cè)其偏移量,這對(duì)成果分析很重要。(9)錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力雖是同時(shí)測(cè)出的,但所處的深度是不同的。當(dāng)對(duì)某一深度處的錐頭阻力和摩阻力作比較時(shí),例如計(jì)算摩阻比時(shí),須考慮探頭底面和摩擦筒中點(diǎn)的距離,如貫入第一個(gè)10cm時(shí),只記錄qc；從第二個(gè)10cm以后才開始同時(shí)記錄qc和fs。(10)在鉆孔、觸探孔、十字板試驗(yàn)孔旁邊進(jìn)行觸探時(shí),離原有孔的距離應(yīng)大于原有孔徑的2025倍,以防土層擾動(dòng)。如要求精度較低時(shí),兩孔距離也可適當(dāng)縮小。五、試驗(yàn)過程原始記錄根據(jù)所提供的單孔雙橋靜力觸探數(shù)據(jù)據(jù)(表2-1),進(jìn)行以下計(jì)算:(1)繪制各觸探參數(shù)隨深度的分布曲線；(2)劃分土層并定名；(3)分層統(tǒng)計(jì)qc及fs的加權(quán)平均值表2-1雙橋靜力觸探試驗(yàn)數(shù)據(jù)練習(xí)題二:雙橋靜力觸探試驗(yàn)數(shù)據(jù)孔號(hào)JK3孔深(m)錐尖阻力qc(Mpa)側(cè)壁摩阻力fs(Kpa)孔深(m)錐尖阻力qc(Mpa)側(cè)壁摩阻力fs(Kpa)2.0 0.26 16.5 8.6 21.29 405.1 2.1 0.25 12.3 8.7 21.59 364.3 2.2 0.28 12.1 8.8 21.84 277.8 2.3 0.21 9.2 8.9 24.34 233.5 2.4 0.33 12.3 9.0 26.04 261.5 2.5 0.30 11.1 9.1 26.13 177.8 2.6 0.29 10.8 9.2 25.76 295.3 2.7 0.31 13.8 9.3 25.60 243.8 2.8 0.32 13.8 9.4 23.05 199.1 2.9 0.29 10.6 9.5 21.97 376.2 3.0 0.32 20.2 9.6 19.25 343.6 3.1 0.60 38.7 9.7 19.39 352.6 3.2 0.66 51.7 9.8 12.92 342.0 3.3 0.90 72.3 9.9 8.81 383.6 3.4 0.72 71.8 10.0 8.30 320.9 3.5 0.71 53.0 10.1 9.34 152.9 3.6 0.93 52.5 10.2 7.96 152.0 3.7 1.02 62.5 10.3 3.51 128.6 3.8 0.94 70.7 10.4 0.85 88.7 3.9 0.94 78.5 10.5 0.61 39.2 4.0 1.01 82.4 10.6 0.54 19.3 4.1 0.97 79.8 10.7 0.68 21.1 4.2 0.89 68.2 10.8 0.71 16.4 4.3 0.90 55.2 10.9 0.59 14.9 4.4 0.85 48.1 11.0 0.56 13.2 4.5 0.68 39.1 11.1 0.74 16.2 4.6 0.63 29.6 11.2 0.86 22.2 4.7 0.57 25.1 11.3 0.71 24.4 4.8 0.51 21.7 11.4 2.01 72.9 4.9 0.42 16.6 11.5 2.14 106.6 5.0 0.36 15.1 11.6 3.04 176.1 5.1 0.34 8.5 11.7 3.19 163.5 5.2 0.32 8.2 11.8 2.78 179.0 5.3 0.33 7.8 11.9 3.54 201.2 5.4 0.33 7.7 12.0 3.52 224.2 5.5 0.34 8.0 12.1 5.37 343.3 5.6 0.36 9.0 12.2 4.94 351.6 5.7 0.45 9.2 12.3 2.19 190.3 5.8 0.49 10.3 12.4 3.08 181.1 5.9 0.51 10.6 12.5 3.37 172.7 6.0 0.48 11.0 12.6 1.03 87.3 6.1 0.49 10.9 12.7 0.99 41.3 6.2 0.54 12.0 12.8 0.92 41.8 6.3 0.55 12.6 12.9 0.94 44.5 6.4 0.63 14.3 13.0 0.84 41.9 6.5 0.71 22.6 13.1 0.74 27.8 6.6 0.89 27.1 13.2 0.70 25.9 6.7 0.65 24.1 13.3 0.68 24.3 6.8 0.66 23.2 13.4 0.69 23.9 6.9 0.69 24.1 13.5 0.71 24.0 7.0 0.87 30.0 13.6 0.76 24.2 7.1 0.99 38.8 13.7 0.82 22.5 7.2 0.95 43.6 13.8 0.80 20.5 7.3 0.60 26.4 13.9 0.77 18.6 7.4 0.74 24.1 14.0 0.74 18.7 7.5 0.53 20.5 14.1 0.81 26.6 7.6 0.53 13.9 14.2 0.79 29.6 7.7 0.77 55.3 14.3 0.84 30.1 7.8 1.86 94.7 14.4 0.86 30.6 7.9 1.85 89.5 14.5 0.86 30.3 8.0 5.83 122.1 14.6 0.81 29.1 8.1 14.15 150.4 14.7 0.82 27.6 8.2 8.39 260.3 14.8 0.85 26.5 8.3 14.20 232.7 14.9 0.90 26.3 8.4 18.62 166.1 15.0 0.89 26.5 8.5 24.54 392.9 1)、繪制靜力觸探曲線圖 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可繪出各觸探參數(shù)隨深度的分布曲線(如圖2-1、2-2)圖2-1 錐頭阻力qc隨深度變化曲線圖圖2-2摩阻力fs隨深度變化曲線圖2） 劃分土層及定名通過對(duì)雙橋探頭平均錐尖阻力qc和側(cè)壁摩阻力fs以及摩阻比Rf,在任丘地區(qū)各類土中的一般取值范圍進(jìn)行分析,初步總結(jié)出了以下指標(biāo)以參考劃分土層,見下表表2-2巖性qc平均值范圍(MPa)fs值范圍(kPa)Rf平均值范圍(%)粘土0.651.31840>2.5粉質(zhì)粘土0.651.36251.02.5粉土1.98181000.92.0粉砂>4.5>400.81.3細(xì)砂>5>450.81.3通過靜力觸探曲線圖可將土層分為三層:第一層:2-7.6m 為粉質(zhì)粘土第二層:7.6-10.9m 為粘土夾粉質(zhì)粘土地三層:10.9-15m 為粉土層、夾少量粉砂表2-3 JK3工程地質(zhì)單元層靜力觸探試驗(yàn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表 單元層代號(hào)巖土名稱錐尖阻力加權(quán)平均值qc (MPa)側(cè)摩阻力加權(quán)平均值fs (kPa)粉質(zhì)粘土0.6934粘土、夾粉質(zhì)粘土4.5 73 粉土、夾粉砂0.4825六、試驗(yàn)結(jié)果及分析通過本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)結(jié)果,我較為熟練的掌握了靜力觸探試驗(yàn)的基本操作原理及方法,并了解了該實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍及實(shí)際生產(chǎn)意義。從本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)的整個(gè)過程來看,得到的結(jié)果還是較為合理的,不足的地方主要在于由于缺少巖芯樣本,對(duì)地層類型和定名把握不太到位,另外,對(duì)一些專業(yè)軟件的操作不熟練也影響了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析的效果。試驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)課程名稱:動(dòng)力觸探試驗(yàn)開課實(shí)驗(yàn)室:潤(rùn)澤樓104 2014 年 12 月 19 日專業(yè)班級(jí)勘查1321 學(xué)號(hào)2013218524108姓名楊福才成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱指導(dǎo)教師蒲秀榮教師評(píng)語 教師簽名: 年 月 日一、 試驗(yàn)?zāi)康?用動(dòng)力觸探試驗(yàn)劃分土層、確定密實(shí)度、地基土承載力等。二、試驗(yàn)原理:動(dòng)力觸探的基本原理,可用能量平衡法來分析12。動(dòng)力觸探能量平衡模型如圖 1 所示。按能量守恒原理,一次錘擊作用下的功能轉(zhuǎn)換,其關(guān)系可寫成:  Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee  (1) 式中:Em為穿心錘下落能量；Ek 為錘與觸探器碰撞時(shí)損失的能量；Ec為觸探器彈性變形所消耗的能量；Ef 為貫入時(shí)用于克服探桿側(cè)壁的摩阻力所耗的能量；EP 為由于土的塑性變形而消耗的能量；Ee 為由于土的彈性變形而消耗的能量。 (2)通過一系列的假定,可得出土的動(dòng)貫入阻力 Rd的表達(dá)公式(2),該式亦稱荷蘭動(dòng)力公式:  (2)式中:e 為貫入度(單位:mm),即每擊的貫入深度esn；s 為每貫入一陣擊的深度(單位:mm)；n 為相應(yīng)的一陣擊錘擊數(shù)； A 為圓錐探頭底面積(單位:)。荷蘭公式(2)是建立在古典牛頓碰撞理論基礎(chǔ)之上的,而且還假定,對(duì)于絕對(duì)非彈性碰撞,完全不考慮彈性變形能量的消耗。所以在應(yīng)用動(dòng)貫入阻力計(jì)算公式時(shí),應(yīng)考慮下列條件限制:每擊貫入度在 0.25.0 cm 之間；貫入的深度一般不超過 12 cm； 觸探器質(zhì)量m與落錘質(zhì)量M之比不大于2。 荷蘭公式是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的動(dòng)貫入阻力計(jì)算公式,我國巖土工程勘察規(guī)范和水利電力部土工試驗(yàn)規(guī)程的條文說明中都推薦該公式。  從式(2)中可知,對(duì)于同一種設(shè)備,M、m、h、A 等為常數(shù),在測(cè)試s深度內(nèi),動(dòng)貫入阻力與錘擊數(shù) n 呈正比關(guān)系,故可用錘擊數(shù)來測(cè)定地基土的工程性質(zhì)。雖是從荷蘭公式中可以由動(dòng)力觸探錘擊數(shù)直接求取帶有量綱的動(dòng)貫入阻力 Rd,但由于本理論公式的假定甚多,再加上碎石土的不均勻性及地基土受力機(jī)制的復(fù)雜性,所求動(dòng)阻力仍然是不可靠的,即使在同一層地基土中,亦無可比性。四、 試驗(yàn)儀器、材料動(dòng)力觸探使用的設(shè)備如圖3-1,包括動(dòng)力設(shè)備和貫入系統(tǒng)兩大部分。動(dòng)力設(shè)備的作用是提供動(dòng)力源,為便于野外施工,多采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；對(duì)于輕型動(dòng)力觸探也有采用人力提升方式的。貫入部分是動(dòng)力觸探的核心,由穿心錘、探桿和探頭組成。一般根據(jù)所用穿心錘的質(zhì)量將動(dòng)力觸探試驗(yàn)分為輕型、重型和超重型三在各種類型的動(dòng)力觸探中,輕型適用于一般粘性土及素填土,特別適用于軟土；重型適用于砂土及礫砂土；超重型適用于卵石、礫石類土。穿心錘的質(zhì)量之所以不同,是由于自然界土類千差萬別；錘重動(dòng)能大,可擊穿硬土；錘小動(dòng)能小,可擊穿軟土,又能得到一定錘擊數(shù),使測(cè)試精度提高。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)選擇適宜的動(dòng)探類型。以下我們以重型動(dòng)力觸探來說明。五、 試驗(yàn)步驟1)試驗(yàn)前將觸探架安裝平穩(wěn),使觸探保持垂直地進(jìn)行。垂直度的最大偏差不得超過2%。觸探桿應(yīng)保持平直,連結(jié)牢固。(2)貫入時(shí),應(yīng)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(dòng)太大。(3)錘擊速率宜為每分鐘15-30擊。打入過程應(yīng)盡可能連續(xù),所有超過5min的間斷都應(yīng)在記錄中予以注明。(4)及時(shí)記錄每貫入0.10m所需的錘擊數(shù)。其方法可在觸探桿上每0.1m劃出標(biāo)記,然后直接(或用儀器)記錄錘擊數(shù)；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(shù)。最初貫入的lm內(nèi)可不記讀數(shù)。(5)對(duì)于一般砂、圓礫和卵石,觸探深度不宜超過1215m；超過該深度時(shí),需考慮觸探桿的側(cè)壁摩阻影響。(6)每貫入0.1m所需錘擊數(shù)連續(xù)三次超過50擊時(shí),即停止試驗(yàn)。如需對(duì)下部土層繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),可改用超重型動(dòng)力觸探。(7)本試驗(yàn)也可在鉆孔中分段進(jìn)行,一般可先進(jìn)行貫入,然后進(jìn)行鉆探,直至動(dòng)力觸探所測(cè)深度以上1m處,取出鉆具將觸探器放入孔內(nèi)再進(jìn)行貫入。五、試驗(yàn)過程原始記錄根據(jù)所提供的動(dòng)力觸探數(shù)據(jù)(如表3-1),進(jìn)行下列應(yīng)用:(1)畫出動(dòng)力觸探曲線；(2)劃分土層；(3)分層統(tǒng)計(jì)；(4)確定土層密實(shí)度。表3-1:重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)數(shù)據(jù)孔號(hào)ZK5孔深(m)動(dòng)探錘擊數(shù)(擊)探桿長(zhǎng)度(m)3.0 4 5.53.1 3 5.53.2 4 5.53.3 4 5.53.4 5 5.53.5 5 5.53.6 6 5.53.7 4 5.53.8 5 5.53.9 6 5.54.0 7 5.54.1 7 5.54.2 10 7.64.3 12 7.64.4 13 7.64.5 15 7.64.6 14 7.64.7 14 7.64.8 14 7.64.9 13 7.65.0 12 7.65.1 12 7.65.2 14 7.65.3 11 7.65.4 10 7.65.5 7 7.65.6 5 7.65.7 4 7.65.8 3 7.65.9 3 7.66.0 3 7.66.1 4 7.66.2 5 7.66.3 5 7.66.4 4 7.66.5 6 9.26.6 8 9.26.7 8 9.26.8 7 9.26.9 8 9.27.0 9 9.27.1 9 9.27.2 8 9.27.3 10 9.27.4 18 9.27.5 24 9.27.6 29 9.27.7 37 9.27.8 43 9.27.9 44 9.28.0 50 9.21)、繪制動(dòng)力觸探曲線根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪制出動(dòng)力觸探曲線圖(如圖3-1) 圖3-1動(dòng)力觸探曲線圖2） 劃分土層:根據(jù)動(dòng)力觸探曲線圖可將土層分為4層:第一層:34.1m ；第二層:4.15.8m ；第三層:5.87.3m ；第四層:7.38m 。分層統(tǒng)計(jì)如表3-2表3-2 分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表巖土編號(hào)巖土名稱勘探點(diǎn)編號(hào)試驗(yàn)段深 度(m)重型動(dòng)探 實(shí)測(cè)擊數(shù)N63.5(擊/10cm)探桿長(zhǎng)度(m)桿長(zhǎng)修正系數(shù)重型動(dòng)探修正擊數(shù)N63.5'(擊/10cm)ZK53.0-3.14 5.5 0.973.88ZK53.1-3.23 5.5 0.982.943.2-3.34 5.50.973.883.3-3.44 5.50.973.883.4-3.55 5.50.924.63.5-3.65 5.50.924.63.6-3.76 5.50.925.523.7-3.84 5.50.973.883.8-3.95 5.50.924.63.9-4.06 5.50.925.524.0-4.17 5.50.916.37最大值75.50.986.37最小值35.5 0.912.94平均值55.50.944.5標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù) 14.13統(tǒng)計(jì)件數(shù)Zk54.1-4.210 7.60.828.24.2-4.312 7.60.829.844.3-4.413 7.60.8911.574.4-4.515 7.60.8612.94.5-4.614 7.60.8511.94.6-4.714 7.60.8511.94.7-4.814 7.60.8511.94.8-4.913 7.60.8711.314.9-5.012 7.60.8610.325.0-5.112 7.60.8610.325.1-5.214 7.60.8511.95.2-5.311 7.60.879.575.3-5.410 7.60.898.95.4-5.57 7.60.916.375.5-5.65 7.60.924.65.6-5.74 7.60.913.645.7-5.83 7.60.982.94最大值157.6 0.98 11.9最小值37.6 0.82 2.94平均值117.6 0.87 9.3標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù) 14.86統(tǒng)計(jì)件數(shù)ZK55.8-5.93 7.60.982.94ZK55.9-6.03 7.60.982.946.0-6.14 7.60.913.646.1-6.25 7.60.924.66.2-6.35 7.60.924.66.3-6.44 7.60.913.646.4-6.56 9.20.895.346.5-6.68 9.20.897.126.6-6.78 9.20.897.126.7-6.87 9.20.876.096.8-6.98 9.20.876.966.9-7.09 9.20.867.747.0-7.19 9.20.867.747.1-7.28 9.20.866.887.2-7.310 9.20.858.5最大值109.20.98 8.5最小值37.60.85 2.94平均值68.50.90 5.7標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù) 13.46統(tǒng)計(jì)件數(shù)Zk57.3-7.418 9.20.8614.767.4-7.524 9.20.7618.247.5-7.629 9.20.7321.177.6-7.737 9.20.6825.167.7-7.843 9.20.7230.967.8-7.944 9.20.7231.687.9-8.050 9.20.6633最大值509.2 0.8631.68最小值18 9.2 0.6814.76平均值35 9.2 0.7322.5標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù) 5.13統(tǒng)計(jì)件數(shù)3)、確定土層密實(shí)度 根據(jù)動(dòng)力觸探試驗(yàn)擊數(shù)確定土密實(shí)度的規(guī)定如表3-3 密實(shí)度觸探類型松 散稍 密中 密密 實(shí)N120N120£44< N120£77< N120£10N120>10N63.5N63.5£77< N63.5£1515< N63.5£30N63.5>30由此可知,各土層的密實(shí)度為(如表3-4):表3-4 土層密實(shí)度表層數(shù)平均擊數(shù)4.59.35.722.5密實(shí)度松散稍密松散中密六、試驗(yàn)結(jié)果及分析通過本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)結(jié)果,我較為熟練的掌握了動(dòng)力觸探試驗(yàn)的基本操作原理及方法,并了解了該實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍及實(shí)際生產(chǎn)意義。從本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)的整個(gè)過程來看,得到的結(jié)果還是較為合理的,不足的地方主要在于由于缺少巖芯樣本,對(duì)地層類型和定名把握不太到位,另外,對(duì)一些專業(yè)軟件的操作不熟練也影響了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析的效果。試驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)課程名稱:動(dòng)力觸探試驗(yàn)開課實(shí)驗(yàn)室: 2014 年 12 月 19 日專業(yè)班級(jí)勘查1321 學(xué)號(hào)2013218524108姓名楊福才成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱指導(dǎo)教師蒲秀榮教師評(píng)語 教師簽名: 年 月 日一、試驗(yàn)?zāi)康?用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定砂土密實(shí)度及液化勢(shì)、確定地基土承載力、粘性土稠度、及c、值、等。二、試驗(yàn)原理:標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(SPT)習(xí)慣上簡(jiǎn)稱為標(biāo)貫,它是利用一定的錘擊動(dòng)能,將一定規(guī)格的圓錐形探頭打入土中,根據(jù)每打入土中一定深度的錘擊數(shù)(或貫入能量)來判定土的物理力學(xué)特性和相關(guān)參數(shù)的一種原位測(cè)試方法。它和動(dòng)力觸探在儀器上的差別僅在于探頭形式不同,標(biāo)貫的探頭是一個(gè)空心貫入器,試驗(yàn)過程中還可以取土三、使用器材及材料:標(biāo)準(zhǔn)貫入設(shè)備與動(dòng)力觸探使用的設(shè)備除探頭外其余基本一樣,如圖3-1,包括動(dòng)力設(shè)備和貫入系統(tǒng)兩大部分。動(dòng)力設(shè)備的作用是提供動(dòng)力源,為便于野外施工,多采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。它包括了穿心錘、導(dǎo)向桿、錘墊、探桿和探頭五個(gè)部分。四、 試驗(yàn)步驟:1試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的設(shè)備和測(cè)試方法在世界上已基本統(tǒng)一。其測(cè)試程序和相關(guān)要求如下:(1)先用鉆具鉆至試驗(yàn)土層標(biāo)高以上0.15m處,清除殘土。清孔時(shí),應(yīng)避免試驗(yàn)土層受到擾動(dòng)。當(dāng)在地下水位以下的土層中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)使孔內(nèi)水位保持高于地下水位,以免出現(xiàn)涌砂和塌孔；必要時(shí),應(yīng)下套管或用泥漿護(hù)壁。(2)貫入前應(yīng)擰緊鉆桿接頭,將貫入器放入孔內(nèi),避免沖擊孔底,注意保持貫入器、鉆桿、導(dǎo)向桿聯(lián)接后的垂直度。孔口宜加導(dǎo)向器,以保證穿心錘中心施力。貫入器放入孔內(nèi)后,應(yīng)測(cè)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1530次的頻率,先打入土中0.15m,不計(jì)錘擊數(shù)；然后開始記錄每打入0.10m及累計(jì)0.30m的錘擊數(shù)N,并記錄貫入深度與試驗(yàn)情況。若遇密實(shí)土層,錘擊數(shù)超過50擊時(shí),不應(yīng)強(qiáng)行打入,并記錄50擊的貫入深度。(4)旋轉(zhuǎn)鉆桿,然后提出貫入器,取貫入器中的土樣進(jìn)行鑒別、描述記錄,并測(cè)量其長(zhǎng)度。將需要保存的土樣仔細(xì)包裝、編號(hào),以備試驗(yàn)之用。(5)重復(fù)14步驟,進(jìn)行下一深度的標(biāo)貫測(cè)試,直至所需深度。一般每隔1m進(jìn)行一次標(biāo)貫試驗(yàn)。2注意事項(xiàng):鉆孔時(shí)應(yīng)注意下列各條。(1)須保持孔內(nèi)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(tài),不使孔底發(fā)生涌砂變松,影響N值；(2)下套管不要超過試驗(yàn)標(biāo)高；(3)須緩慢地下放鉆具,避免孔底土的擾動(dòng)；(4)細(xì)心清除孔底浮土,孔底浮土應(yīng)盡量少,其厚度不得大于10cm；(5)如鉆進(jìn)中需取樣,則不應(yīng)在錘擊法取樣后立刻做標(biāo)貫,而應(yīng)在繼續(xù)鉆進(jìn)一定深度(可根據(jù)土層軟硬程度而定)后再做標(biāo)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(shí)探桿的晃動(dòng)；鉆孔直徑過大時(shí),可減少N至50%,建議鉆孔直徑上限為100mm,以免影響N值。標(biāo)貫和圓錐動(dòng)力觸探測(cè)試方法的不同點(diǎn),主要是不能連續(xù)貫入,每貫入0.45m必須提鉆一次,然后換上鉆頭進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)至下一試驗(yàn)深度,重新開始試驗(yàn)。另外,標(biāo)貫試驗(yàn)不宜在含有碎石的土層中進(jìn)行,只宜用于粘性土、粉土和砂土中,以免損壞標(biāo)貫器的管靴刃口。五、試驗(yàn)過程原始記錄根據(jù)所提供的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4-1,進(jìn)行下列應(yīng)用:(1)劃分土層并分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；(2)確定粘土稠度；(3)確定砂土的密實(shí)度。表4-1:標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)數(shù)據(jù)孔號(hào)孔深(m)標(biāo)貫擊數(shù)(擊)探桿長(zhǎng)(m)ZK12.35-2.6564.53.55-3.8576.15.25-5.55107.67.65-7.95129.89.15-9.451111.211.25-11.551513.612.65-12.951814.814.35-14.651716.116.25-16.551017.817.55-17.851119.418.85-19.152020.220.35-20.652122ZK23.15-3.45854.25-4.5566.16.45-6.751188.25-8.55109.610.65-10.951112.512.35-12.85141413.95-14.25151615.25-15.551316.816.65-16.95918.218.15-18.451019.520.15-20.452221.8ZK32.85-3.15554.25-4.55766.35-6.6597.88.05-8.35109.29.45-9.751110.811.15-11.451412.513.25-13.55161514.85-15.151716.816.25-16.551217.518.15-18.451019.819.65-19.9518211)劃分土層并分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)可將土畫分成4層,第一層:2.35-4.55m；第二層: 5.25-10.5m；第三層:11.15-15.15m；第四層:16.25-18.15m；第五層:18.85-20.65m。表4-2 分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)巖土編號(hào)巖土名稱勘探點(diǎn)編號(hào)試驗(yàn)段深 度(m)標(biāo)貫試驗(yàn) 實(shí)測(cè)擊數(shù)N(擊)探桿長(zhǎng)度(m)桿長(zhǎng)修正系數(shù)標(biāo)貫試驗(yàn)修正擊數(shù)N'(擊)ZK12.35-2.65650.975.82Zk13.55-3.8576.10.926.44ZK23.15-3.45850.947.52Zk24.25-4.5569.8 0.915.46Zk32.85-3.15550.944.7Zk34.25-4.55760.926.44最大值89.8 0.977.52最小值55 0.914.7平均值6.56.15 0.936.06標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù) 5.6統(tǒng)計(jì)件數(shù)Zk15.25-5.55107.60.878.77.65-7.95129.80.8510.29.15-9.451111.20.818.91Zk26.45-6.751180.859.358.25-8.55109.60.838.310.65-10.951112.50.788.58Zk36.35-6.6597.80.887.928.05-8.35109.20.848.49.45-9.751110.80.88.8最大值1212.5 0.8810.2最小值97.6 0.787.92平均值10.69.6 0.838.8標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)7.51統(tǒng)計(jì)件數(shù)Zk111.25-11.551513.60.7310.9512.65-12.951814.80.6811.3414.35-14.651716.10.6310.71Zk212.35-12.8514140.7210.0813.95-14.2515160.6710.0515.25-15.551316.80.719.23Zk311.15-11.451412.50.7610.6413.25-13.5516150.6710.7214.85-15.151716.80.6711.39最大值1816.8 0.7611.39最小值1312.50.639.23平均值15.415.1 0.6910.6標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)6.3統(tǒng)計(jì)件數(shù)Zk116.25-16.551017.80.646.417.55-17.851119.40.717.81Zk216.65-16.95918.20.766.8418.15-18.451019.50.767.6Zk316.25-16.551217.50.78.418.15-18.451019.80.676.7最大值1219.8 0.768.4最小值917.5 0.646.4平均值10.318.70.77.3標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù) 4.24統(tǒng)計(jì)件數(shù)Zk118.85-19.152020.20.5310.620.35-20.6521220.5210.92Zk220.15-20.452221.80.5411.88Zk319.65-19.9518210.549.72最大值2220.2 0.5411.88最小值1822 0.529.72平均值20.2521.25 0.5310.78標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)0.30.3統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)