盧坤玉 李兆焱 袁曉銘 張思宇
摘要:隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的快速推進(jìn),越來越多的中國企業(yè)走出去參與國外基礎(chǔ)工程建設(shè)。目前中國企業(yè)在國外基礎(chǔ)工程建設(shè)中遇到的最大工程問題是國內(nèi)外使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。以標(biāo)準(zhǔn)貫入測試(以下簡稱SPT)為研究對象,綜合已有研究成果,對國內(nèi)外SPT的適用范圍、修正方法、測試設(shè)備以及標(biāo)貫擊數(shù)相關(guān)性進(jìn)行了分析對比。結(jié)果表明:SPT用途廣泛,可用來估算土的相關(guān)參數(shù)以及評估砂土液化等,但國內(nèi)外確定土性參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系多有差異;對標(biāo)貫擊數(shù)的修正有地下水位修正、桿長修正、上覆土壓力修正、能量修正,不同國家標(biāo)貫擊數(shù)修正方法不同;標(biāo)貫測試設(shè)備方面,中美差異主要體現(xiàn)在落錘類型和釋放方式不同,中英差異主要體現(xiàn)在錘墊質(zhì)量不同;當(dāng)標(biāo)貫擊數(shù)較小時,各國標(biāo)貫擊數(shù)之間相差不大,在實(shí)際工程中可不考慮其差異性。
關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)貫入測試;修正方法;能量傳遞;歐美標(biāo)準(zhǔn);剪切波速
0 引言
標(biāo)準(zhǔn)貫入測試(以下簡稱SPT)始于1902年美國Raymond混凝土樁公司,Gow在水洗式鉆孔的底部,采用50 kg的重錘打擊25 mm鋼管,首次成功采取了不被水沖洗的土樣。Terzaghi等(1948)經(jīng)過一系列試驗(yàn)后給出了標(biāo)貫擊數(shù)N值(以下簡稱N)與土的一些工程性質(zhì)的關(guān)系,并制定出相應(yīng)的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。之后,通過不斷地改進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)化,它的價值和實(shí)用性得到了世界各國的認(rèn)同。
作為一種現(xiàn)場原位測試方法,SPT操作簡單、適用勘察場地范圍廣、技術(shù)成熟,而且貫入器可以帶上擾動土樣,便于現(xiàn)場鑒別描述和后期室內(nèi)試驗(yàn)測試,在國內(nèi)外工程勘察、科學(xué)研究中被廣泛使用(李兆焱,2012;Esfehanizadeh et al,2015)。但是SPT標(biāo)準(zhǔn)在不同國家存在差異,目前全球使用較多的標(biāo)準(zhǔn)是美國標(biāo)準(zhǔn)和英國標(biāo)準(zhǔn),各國工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的差異成為我國在國外工程中遭遇的最大技術(shù)瓶頸(劉衛(wèi)民等,2018)。以中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司的一個海外工程為例,中方研討30多次才與外方達(dá)成一處巖土滑坡參數(shù)的一致意見。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一使我國海外工程面臨技術(shù)分歧、合作破裂等風(fēng)險,會嚴(yán)重影響建設(shè)工期和合作共贏。隨著我國“一帶一路”倡議的不斷推進(jìn),中國海陸內(nèi)外互利共贏、構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的新未來逐漸開啟,大量中國企業(yè)將走出國門承擔(dān)國外基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),因此研究國內(nèi)外SPT的適用性、解決工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題就成了當(dāng)務(wù)之急。
本文在已有研究成果基礎(chǔ)上,對國內(nèi)外SPT適用范圍、修正方法、測試設(shè)備進(jìn)行了分析對比,并在分析對比的基礎(chǔ)上運(yùn)用能量轉(zhuǎn)換關(guān)系建立了中美、中英SPT的相關(guān)性。
1 國內(nèi)外SPT適用范圍
1.1 確定砂土密實(shí)度
砂土的密實(shí)度與其工程性質(zhì)有著密切聯(lián)系。如處于密實(shí)狀態(tài),則其強(qiáng)度高,是良好的天然地基;處于松散狀態(tài)的砂土則是一種軟弱地基,尤其是飽和的粉、細(xì)砂,穩(wěn)定性很差,在振動荷載作用下,可能發(fā)生液化。相比于采用相對密實(shí)度或天然孔隙比劃分砂土密實(shí)度Dr,在現(xiàn)場進(jìn)行原位SPT,根據(jù)N間接標(biāo)定Dr,能夠有效避免采取原狀砂樣的困難。N與Dr關(guān)系最早由Gibbs和Holtz(1957)提出:
1.2 確定砂土內(nèi)摩擦角
內(nèi)摩擦角作為砂土特性的2個基本參數(shù)之一,既是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),也是工程設(shè)計的重要參數(shù)。砂土作為一種松散介質(zhì),難以取得原狀試樣,不能直接測定內(nèi)摩擦角φ。雖然在國外如日本采用凍結(jié)法可采取到原狀砂樣,進(jìn)行室內(nèi)剪切試驗(yàn),但成本太高,程序也很復(fù)雜,只能應(yīng)用于一些重點(diǎn)研究項目。
一般認(rèn)為,影響砂土φ的主要因素有密度、粒徑級配、顆粒形狀、礦物成分等。土越密實(shí),磨圓度越小,咬合作用越強(qiáng),則φ就越大。因此可以從砂土密實(shí)度的角度考慮建立N與φ之間的關(guān)系,國內(nèi)外許多學(xué)者對此做了大量的研究(Dunham,1954;Meyerhof,1956;Peck et al,1974;朱小林,1995;杜學(xué)玲等,2005;陶常飛,2008;蔣建平等,2010;郭淋等,2012;李志平等,2013;常士驃,張?zhí)K民,2007),見表2。從表2可以看出,不同地區(qū)N與砂土φ的關(guān)系式存在一定差異,比如上海地區(qū)φ隨著N的增大而增大,而南京地區(qū)φ隨著N的增大而減小。這種顯著的差異性可能與土層結(jié)構(gòu)、顆粒組成、埋藏環(huán)境、形成年代有關(guān),尚需深入研究。
1.3 確定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度
試驗(yàn)時,試樣在無側(cè)向限制(即周圍壓力為零)情況下逐漸施加軸向壓力,破裂時常在試樣側(cè)面可見清晰的破裂面痕跡,這時的壓力即為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。道路施工中需預(yù)制與現(xiàn)場澆筑養(yǎng)護(hù)條件一致的圓柱體水泥試塊,按期、分批進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),以此作為道路基層驗(yàn)收的重要數(shù)據(jù)之一。但是無側(cè)限抗壓試驗(yàn)要求高、試驗(yàn)時間長、測試結(jié)果常常與現(xiàn)場不符,考慮到無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與土層性質(zhì)有關(guān),所以實(shí)際工程中常采用SPT確定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu。國外主要采用表3確定N與土的qu的關(guān)系,我國《港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ 240—1997)關(guān)于N與土的qu的關(guān)系的規(guī)定與其相同。同時,該規(guī)范還規(guī)定了在有豐富的室內(nèi)對比資料下,可按相關(guān)性建立N和qu的經(jīng)驗(yàn)公式。劉松玉等(2002),和禮紅等(2010)根據(jù)豐富的室內(nèi)外試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別建立了不同種類水泥樁的N與qu的經(jīng)驗(yàn)公式,見表4。
1.4 確定土的壓縮模量
壓縮模量是反映土體性質(zhì)的重要參數(shù),可采用雙層雙動取樣器取原狀土樣,進(jìn)行相關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)得到。但是先取樣再進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),成本高、工作量大、周期長,而SPT是判別土層類型、獲取土層強(qiáng)度和變形參數(shù)的較可靠方法。工程地質(zhì)手冊(第四版)(常士驃,張?zhí)K民,2007)給出了我國一些勘察設(shè)計院以及歐美廣泛使用的N與壓縮模量ES之間的關(guān)系。目前,我國也有學(xué)者通過室內(nèi)試驗(yàn)和SPT數(shù)據(jù)建立了N與ES的相關(guān)性經(jīng)驗(yàn)公式(李小和,2008),見表5。
1.5 估算地基承載力
地基承載力是指地基承擔(dān)荷載的能力,是針對地基基礎(chǔ)設(shè)計、為方便評價地基強(qiáng)度而提出的值(汪瑩?dān)Q等,2013),主要由原位測試并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等綜合確定。采用SPT確定地基承載力有著明顯的優(yōu)勢,它適用的土層范圍廣,如各種砂土、粉土、以及黏性土等。SPT測量土層可達(dá)100 m深,試驗(yàn)成本低、效果良好?!督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007—2011)中給出的N值與砂土、黏性土地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系見表6,7。
1.6 估算剪切波速
N和剪切波速VS都是地震工程中表征土層力學(xué)特性的重要參數(shù)?!督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》(GB 50011—2010)規(guī)定了基于N對砂土地震液化判別的方法。在工程中VS也可以判定砂土液化(孫銳,袁曉銘,2019)。密實(shí)的土層的N一般相對較高,同時VS也很大,二者存在一定的相關(guān)關(guān)系(邱志剛等,2012),國內(nèi)學(xué)者通過對現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析建立了N~VS經(jīng)驗(yàn)公式(王夢龍,2016),見表8。
從表8中可以看出,各地區(qū)N和VS關(guān)系符合VS=aNb這一冪函數(shù)形式,且不同地區(qū)、不同土類a,b不同。大多數(shù)學(xué)者給出的是砂土的N~VS關(guān)系,將各地區(qū)砂土N~VS關(guān)系進(jìn)行對比(圖1)。從圖1中可以看出,N~VS曲線具有顯著的地區(qū)差異性,差異性原因可能與地質(zhì)年代、土的搬運(yùn)和沉積方式有關(guān)。因此采用經(jīng)驗(yàn)公式估算某一地區(qū)的VS時,只能采用本地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式。
1.7 評價砂土液化
20世紀(jì)70年代初期,國內(nèi)外的研究工作者先后提出用N作為砂土液化判別的標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過40多年發(fā)展,SPT作為液化判別的一種原位測試方法日漸成熟(趙倩玉,2013)。
式中:Ncr為標(biāo)貫擊數(shù)臨界值;N0為標(biāo)貫擊數(shù)基準(zhǔn)值;ds為飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度,單位為m;dw為地下水位,單位為m;ρc為黏粒含量百分率,當(dāng)小于3或?yàn)樯巴習(xí)r,應(yīng)采用3。
1964年日本新瀉地震后,Seed和Idriss等(1971)首次提出了被稱為簡化方法的土體抗液化強(qiáng)度估計方法。隨著土液化研究的不斷深入,Seed簡化方法也在不斷發(fā)展(王克,2018)。Youd和Idriss(2001)受美國國家地震工程研究中心和國家科學(xué)基金委的資助,提出了改進(jìn)的簡化方法,該方法是21世紀(jì)初國際上最具有代表性、影響最廣泛的液化判別方法。該方法是將砂土中由振動作用產(chǎn)生的剪應(yīng)力CSR與產(chǎn)生液化所需的剪應(yīng)力CRR進(jìn)行比較,當(dāng)計算出的CSR>CRR時,判斷為液化場地;反之當(dāng)CSR? ? ?Rauch(1998)給出了純凈砂SPT的抗液化應(yīng)力比公式:
式中:(N1)60為上覆壓力是100 kPa同時錘擊能是60%的標(biāo)貫擊數(shù)修正值。該公式適用于(N1)60<30的情況;如果(N1)60>30,純凈砂將非常密實(shí),不會發(fā)生液化現(xiàn)象。
1.8 評價SPT的應(yīng)用
從上文的介紹可以看出SPT應(yīng)用廣泛,操作簡單,但在實(shí)際工程應(yīng)用中還存在以下2個主要問題:
(1)操作時N受到場地的自然地質(zhì)條件、操作機(jī)械及方式、勘探深度等多種因素的影響,測試結(jié)果存在一定的誤差。
(2)采用N確定土性參數(shù),估算VS,評價砂土液化,大多采用的是經(jīng)驗(yàn)公式,因此存在區(qū)域性差別。例如在采用N估算VS時,N取20擊,得到煙臺地區(qū)砂土VS=275.3 m/s,日本地區(qū)砂土VS=215.0 m/s,巴楚地區(qū)砂土VS=193.7 m/s,即煙臺地區(qū)與日本地區(qū)VS相差60.3 m/s,與巴楚地區(qū)相差81.6 m/s,差別較大。因此國內(nèi)外的SPT經(jīng)驗(yàn)公式不是通用的,因?yàn)楦鞯貐^(qū)土的沉積年代,搬運(yùn)方式不同,本地區(qū)SPT經(jīng)驗(yàn)公式都是根據(jù)本地區(qū)砂土室內(nèi)外試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)建立的,具有針對性,同時也存在局限性,即如果采用其他地區(qū)SPT經(jīng)驗(yàn)公式計算本地區(qū)土性參數(shù)等可能會產(chǎn)生較大誤差,結(jié)果不可靠。
針對第一個問題,國內(nèi)外規(guī)范提出了相應(yīng)的修正方法,下文會進(jìn)行詳細(xì)說明。針對第二個問題,本文建議實(shí)際工程中采用N確定土性參數(shù)等時,應(yīng)采用本地區(qū)對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式,這樣可以避免區(qū)域性差異的影響。
2 國內(nèi)外N修正方法
2.1 地下水位修正
對于有效粒徑在0.1~0.05 mm內(nèi)的飽和粉、細(xì)砂,當(dāng)其密度大于某一臨界密度時,貫入阻力將會偏大。相應(yīng)于此臨界密度的N為15,故在此類砂土貫入擊數(shù)N>15時,其有效擊數(shù)為:
2.2 桿長修正
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ 7—89)和第一屆國際觸探試驗(yàn)會議(ISOPT-1,1988)推薦的SPT試驗(yàn)規(guī)程以及Skempton(1986)均提出按式(8)進(jìn)行鉆桿長度修正,但是給出的桿長修正系數(shù)不同,見表9。目前國際上使用的最廣泛的是Skempton(1986)提出的修正方法:
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ 7—89)規(guī)定當(dāng)L為3~21 m時,進(jìn)行鉆桿長度修正,桿長修正系數(shù)αL值是基于牛頓碰撞理論計算得出,αL隨L的增大而減小。L的修正限制為21 m,是由于L>21 m時,探桿系統(tǒng)質(zhì)量已超過落錘質(zhì)量的2倍,按碰撞理論,能量損失已很大,SPT已不適用。第一屆國際觸探試驗(yàn)會議(ISOPT-1,1988)推薦的SPT試驗(yàn)規(guī)程和Skempton(1986)都是基于彈性波動理論得到αL,αL隨L的增大而增大。運(yùn)用這2種修正方法,當(dāng)L>10 m時,不需要進(jìn)行桿長修正,是因?yàn)榘凑諒椥圆▌永碚?,?dāng)L<10 m時,隨著L的增加,有效能量逐漸增大,L>10 m后趨于定值。
由于不同修正方法得出αL的與L的變化關(guān)系不同,同濟(jì)大學(xué)于1987年專門進(jìn)行了SPT桿件傳輸能量的試驗(yàn)實(shí)測,試驗(yàn)孔深60 m,試驗(yàn)結(jié)果表明波動理論是符合實(shí)際的,即αL隨L的增大而增大。
日本學(xué)者宇都一馬等根據(jù)壓縮波的傳遞原理,實(shí)測了水平擱置的120 m長鉆桿頂端與低端的打擊動應(yīng)力的衰減情況和位移,提出了N的桿長修正公式(馮銘璋,1986):
式(9)已被日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS A1219—2001)所采用,作為日本指導(dǎo)性法規(guī)。該方法是將20 m作為桿長修正的界限點(diǎn),即L>20 m時才進(jìn)行修正,L<20 m時不修正,因?yàn)楫?dāng)L<20 m時,按照壓縮波傳遞原理在探桿末端沖擊引起的波動量衰減很小,可以忽略。目前國內(nèi)在實(shí)際工程中進(jìn)行深度較大的SPT時,進(jìn)行桿長修正也會采用宇都一馬公式。
2.3 上覆土壓力修正
Gibbs和Holtz(1957)在三軸砂箱中進(jìn)行SPT,三軸砂箱的豎向和側(cè)向施加的應(yīng)力可以模擬現(xiàn)場不同深度處的應(yīng)力條件,根據(jù)該室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,首次得出砂土自重壓力(上覆壓力)對SPT結(jié)果有很大的影響這一結(jié)論,但建議的上覆壓力修正值在應(yīng)用于均勻土層的底部時存在不足(吳曉東,2014)。為此,后來國外許多學(xué)者提出了目前更為廣泛接受的上覆土壓力修正公式(Peck et al,1974;Seed et al,1985;Skempton,1986;Liao,Whitman,1986),見表10。目前國際上使用較多的是Seed等(1985)以及Liao和Whitman(1986)提出的公式。
2.4 能量修正
美國標(biāo)準(zhǔn)(ASTM D1586-11)指出不同SPT設(shè)備及操作人員在毗鄰鉆孔的同一土層中所得的N變動幅度可達(dá)到100%,但是如果使用相同設(shè)備和人員則N變異系數(shù)僅為10%,因此測定不同落錘系統(tǒng)能量效率,并將其標(biāo)準(zhǔn)化到某個基準(zhǔn)能量效率比下是很重要的。落錘的能量效率比Er定義為:
由于美國安全錘的能量效率比接近60%,所以Seed(1983),Skempton(1986)均建議將60%作為比較各種落錘系統(tǒng)能量效率的基準(zhǔn),錘擊能量修正后的標(biāo)貫擊數(shù)為N′:
2.5 不同修正的適用性
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021—2001)規(guī)定了用于判別砂土液化、劃分砂土密實(shí)度及劃分花崗巖類殘積土、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化的界限,計算剪切波速時不對N進(jìn)行修正,因?yàn)榻與這些工程性質(zhì)的關(guān)系時并未對N進(jìn)行修正。如我國在建立砂土液化判別公式時,其中的標(biāo)貫基準(zhǔn)值是由1971年以前我國大陸地區(qū)的6次大地震的實(shí)測標(biāo)貫數(shù)據(jù)繪圖后確定的,并未進(jìn)行修正,所以在對新的地區(qū)進(jìn)行液化判別時無需對N進(jìn)行修正。在運(yùn)用N確定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、壓縮模量、地基承載力時,應(yīng)根據(jù)在建立經(jīng)驗(yàn)公式時有無修正以及進(jìn)行了何種修正來考慮。如李小和(2008)根據(jù)武廣客運(yùn)專線沿線的紅黏土數(shù)據(jù)建立N與壓縮模量的經(jīng)驗(yàn)公式時進(jìn)行了桿長修正,那么在運(yùn)用該公式時需要進(jìn)行相同的桿長修正。總體來說我國規(guī)范要求對標(biāo)貫一般不進(jìn)行修正或者僅進(jìn)行桿長修正,這是根據(jù)建立經(jīng)驗(yàn)公式時是否進(jìn)行修正考慮的,是合理的,在應(yīng)用規(guī)范時不會對結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差。
目前歐美規(guī)范中僅對采用N進(jìn)行砂土液化判定的情況進(jìn)行了規(guī)定,這是因?yàn)闅W美采用改進(jìn)后的Seed簡化方法進(jìn)行液化判別,也就是將砂土中由振動作用產(chǎn)生的剪應(yīng)力CSR與產(chǎn)生液化所需的剪應(yīng)力CRR進(jìn)行比較,CSR與地震的地面水平峰值加速度及埋藏深度有關(guān),與N無關(guān),沒有能量損失,而CRR是由N得到的,考慮到SPT中的各種影響因素導(dǎo)致的能量損失,需要將對N進(jìn)行修正后得到的CRR與CSR進(jìn)行比較。
式中:CN為上覆土壓力修正系數(shù),一般采用Liao和Whitman(1986)建議的公式;CE為錘擊能量比修正系數(shù);CB為鉆孔直徑修正系數(shù);CR為桿長修正系數(shù);CS為有無襯墊情況下的修正系數(shù)。
我國學(xué)者對N也會采用國外修正公式進(jìn)行修正(王士杰等,2005),但是目前還沒有相關(guān)研究表明這樣修正是否合理,與采用我國修正公式進(jìn)行修正差別多大,這些問題尚待研究。
3 國內(nèi)外SPT相關(guān)性比較
3.1 中國與美國N相關(guān)性
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021—2001)和美國標(biāo)準(zhǔn)(ASTM D1586-11)規(guī)定的設(shè)備見表12。從表中可以看出美國標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備規(guī)格與我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基本類似,主要區(qū)別是落錘的類型和釋放方式不同。Seed等(1985)給出了中國、美國不同落錘不同釋放方式下的能量傳遞率,機(jī)械下落的Pilcon錘和人工下落的安全錘的能量傳遞率相同,都為60%,人工下落的Pilcon錘和穿心錘的能量傳遞率分別為50%和45%。以不同種類的錘傳遞給鉆桿的能量差異為基礎(chǔ),得到了中美N的相關(guān)性,見表13。
3.2 中國與英國N相關(guān)性
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021—2001)和英國標(biāo)準(zhǔn)(BS 1377-9:1990)規(guī)定的設(shè)備見表14。從表中可以看出英國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備規(guī)格與我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基本類似,但錘墊的質(zhì)量差別較大。在鉆桿直徑、錘的類型、落錘方式、落距、貫入器、鉆桿長度等均相同的條件下,錘墊質(zhì)量越大,在錘擊過程中錘墊與錘之間摩擦消耗的能量就越大,實(shí)際錘擊傳遞的能量相對于錘墊質(zhì)量小的標(biāo)貫設(shè)備要低。
廖先斌等(2013)采用標(biāo)貫?zāi)芰糠治鰞x,通過測量不同直徑鉆桿的中國和英國標(biāo)貫設(shè)備實(shí)際錘擊能量,計算實(shí)際與理論錘擊能量的能量比,建立了中國和英國標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)轉(zhuǎn)換公式。
由上述公式可見,在N較小時,各國標(biāo)貫之間相差不大,在實(shí)際工程中可不考慮它們的差異性。但當(dāng)N很大時,比如在運(yùn)用N計算地基承載力時,標(biāo)貫可達(dá)到50擊以上,這時就應(yīng)考慮各國標(biāo)貫的差異。
4 結(jié)論
本文以SPT為研究對象,整理分析了國內(nèi)外SPT的適用范圍、修正方法和相關(guān)性比較,得到結(jié)論如下:
(1)SPT是一種國內(nèi)外常用的勘察測試手段,常用標(biāo)貫擊數(shù)N值確定砂土的密實(shí)度、砂土的內(nèi)摩擦角、一般粘性土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、土的壓縮模量、單樁極限承載力、剪切波速等常規(guī)參數(shù)以及判別砂土液化。
(2)國內(nèi)外SPT確定常規(guī)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值多有差異,如:密實(shí)度劃分范圍不同,不同地區(qū)N和內(nèi)摩擦角經(jīng)驗(yàn)公式不同,不同地區(qū)標(biāo)貫與剪切波速關(guān)系對比差異顯著。這是由于不同地區(qū)土的平均粒徑、不均勻系數(shù)、孔隙比、相對密實(shí)度、土的形成年代、埋藏條件等存在著差異,即不同地區(qū)土體存在地區(qū)差異。
(3)SPT在實(shí)際操作中會有能量損失,對標(biāo)貫擊數(shù)N的修正主要有地下水位、桿長、上覆土壓力及能量修正。國內(nèi)外對N的修正有不同的規(guī)定,甚至修正系數(shù)定性相反,對于深層勘查和深海工程建議采用標(biāo)貫?zāi)芰繙y試。
(4)美國和英國使用的標(biāo)貫設(shè)備是目前世界上最常使用的2種原位測試設(shè)備,對比研究了中美、中英設(shè)備的參數(shù)和轉(zhuǎn)換公式,給出了中美、中英標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,可在實(shí)際工程中參考使用。
(5)隨著“一帶一路”的推進(jìn),我國參與的跨國工程將大量增多,困擾我國工程師的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題也將會日益凸顯。國內(nèi)外工程勘察測試指標(biāo)如何達(dá)成一致,是急需解決的問題。這需要我們進(jìn)行實(shí)際工程對比驗(yàn)證、理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)等方面的深入研究。
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