輕型(N10)動力觸探確定粉土承載力的方法研究

趙軍海 張芳

(四川省地質工程勘察院,四川成都 610072)

輕型(N10)動力觸探確定粉土承載力的方法研究

趙軍海 張芳

(四川省地質工程勘察院,四川成都 610072)

輕型動力觸探因其設備簡單,操作方便,常被用于施工驗槽、地基檢驗和地基處理效果的檢測,但在《成都地區建筑地基基礎設計規范》(DB 51/T5026—2001)中卻沒有輕型動力觸探與粉土承載力的對應關系。因此,本文根據勘察中對粉土的標準貫入試驗和靜力觸探試驗值,來建立輕型動力觸探擊數與粉土承載力特征值之間的關系,便于指導施工驗槽。

輕型(N10)動力觸探 承載力 粉土 遂寧市

在巖土工程勘察時,我們可以采用以上幾種方法來確定粉土的承載力特征值,但在基礎驗槽的時候,我們該如何來確定其承載力特征值呢,通常情況下,為了方便,我們會采用N10輕型動力觸探來驗證,但是在規范中,只有N10輕型動力觸探與粘性土極限承載力標準值的相關取值表,而沒有粉土的,很多時候我們會采用地區經驗值,但地區經驗值在很多時候只具有指導意義。因此,為了確定某個特定場地中N10輕型動力觸探與粉土承載力的相關關系,在勘察期間專門進行了N10輕型動力觸探來對粉土進行試驗,綜合分析粉土承載力與N10輕型動力觸探擊數之間的相關關系。

1 場地地層描述

勘察場地位于涪江Ⅰ級階地中部,為河流沖洪積地貌,地下水埋深4.8m,場地4.5m以上地層為第四系全新統沖洪積(Q4al+pl)粉土和粉砂。

粉土:黃褐色,稍密,濕～很濕,含鐵錳質氧化物,呈條紋狀分布,見黃褐色鐵錳質浸染,具搖震反應,偶見有機質及腐殖物,局部夾薄層或團塊狀粉砂。該層層厚約1.0-3.0m,層底深度3.5m,分布于整個場地,頂部0.3-0.5m為耕植土。

2 試驗方法和試驗點布置方式

為了確定粉土的承載力,本次勘察采用了3種試驗方式:①標準貫入試驗;②靜力觸探試驗;③輕型(N10)動力觸探試驗。

(1)標準貫入試驗。標準貫入試驗是用質量為63.5kg的重錘按照規定的落距(76cm)自由下落,將標準規格的貫入器打入土層,根據貫入器在貫入一定深度得到的錘擊數來判斷土層的性質。標準貫入試驗常用于確定砂土、粉土和一般粘性土的地基承載力特征值。

(2)靜力觸探試驗。靜力觸探試驗是用靜力將探頭以一定的速率壓入土中,利用探頭內的力傳感器,通過電子量測器將探頭受到的貫入阻力記錄下來。由于貫入阻力的大小與土層的性質有關,因此通過貫入阻力的變化情況,可以達到了解土層工程性質的目的。靜力觸探試驗常用于確定砂土、粉土和粘性土的地基承載力特征值。

(3)輕型(N10)動力觸探試驗。輕型圓錐動力觸探試驗是用質量為10kg的重錘按照規定的落距(50cm)自由下落,將標準規格的圓錐形探頭(直徑40mm,錐角60°)打入土層中,根據探頭貫入的難易程度判斷土層的性質。一般用于貫入深度小于4m的粘性土、粘性土組成的素填土和粉土。因其設備簡單,操作方便,適用于確定粘性土、粘性土組成的素填土和粉土的地基承載力,常被用于施工驗槽、地基檢驗和地基處理效果的檢測。

表1 原位測試試驗成果統計表

3 試驗成果統計

本次勘察共對7個點的粉土進行了9次試驗,試驗結果見(表1)。

根據比較,試驗點5和7數據差異較大,可能是地層局部有變化導致(夾薄層或團塊狀粉砂),因此,在進行統計時剔除試驗點5和7的數據。

4 數據分析

根據表1的成果分析可知,本次試驗中,在標準貫入試驗擊數為4擊時,靜力觸探試驗所得的承載力特征值fak偏大,當標準貫入試驗擊數大于等于5擊時,靜力觸探試驗所得的承載力特征值fak偏小。為了保守取值,在對輕型(N10)動力觸探擊數進行承載力特征值賦值時,以小值為參考,因此,在對表1的數據進行綜合分析后,輕型(N10)動力觸探擊數對應的承載力特征值fak。

5 結語

通過標準貫入試驗和靜力觸探試驗將輕型(N10)動力觸探擊數與粉土的承載力特征值建立起相互對應關系,可以較準確的指導地基驗槽。其實,該方法不僅僅可以使用在粉土地區,在砂土和一般粘性土地區也可以采用。由于場地土的成因、包含物等不同,導致土的物理力學性質也存在差異,地基驗槽時采用輕型(N10)動力觸探進行地基土承載力確認時,照搬規范上的承載力對照表,在很多時候不能真實反映場地土的承載力,因此,在勘察的同時就將輕型(N10)動力觸探擊數與地基土承載力特征值建立一個對應表,這樣在地基驗槽時將更有說服力。

[1]《工程地質手冊》(第四版).

[2]《成都地區建筑地基基礎設計規范》(DB 51/T5026—2001).