標準貫入試驗（SPT）檢測項目詳解

一、核心檢測項目

1. • N值分層：根據貫入阻力（N值）的突變點，劃分不同土層界面。例如，砂土層與黏性土層的N值差異顯著。
   • 土類判別：結合鉆孔取樣，通過N值輔助判斷土類。例如：
     • 砂土：N值隨密實度增加而升高（松散砂N=4-10，密實砂N>30）。
     • 黏性土：N值通常較低（軟黏土N=2-4，硬黏土N=8-15）。
2. • 砂土密實度分級：根據N值將砂土分為松散、中密、密實等狀態（表1）。

     N值范圍	密實度等級	工程特性
     N≤10	松散	低承載力，易液化
     10<N≤30	中密	中等承載力
     N>30	密實	高承載力

   • 黏性土狀態判定：結合N值與含水率，區分軟塑、可塑、硬塑狀態。
3. • 經驗公式推算：利用N值與地基承載力特征值（fak）的經驗關系，例如：
     • 砂土：fak（kPa）= 10.5N（Terzaghi公式）
     • 黏性土：fak（kPa）= 8N（適用于N≤15的粉質黏土）。
   • 規范參考：中國《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007）中提供不同土類的N值-承載力對照表。
4. • 液化判別：通過N值與地震烈度、地下水位深度等參數，計算液化臨界貫入擊數（Ncr）。若實測N值＜Ncr，判定為液化土層。
   • 案例應用：在地震設防區，SPT用于繪制場地液化勢分布圖，指導地基加固。
5. • 壓縮模量（Es）：黏性土的Es可通過Es=2.5N（MPa）初步估算。
   • 砂土相對密度（Dr）：Dr=√(N/60)×100%，用于評估沉降潛力。
6. • 內摩擦角（φ）：砂土φ≈15+0.6N（度）。
   • 變形模量（E0）：E0=2~4N（MPa），用于有限元數值模擬。

二、試驗設備與操作要點

1. • 貫入器：對開管式取樣器（外徑51mm，內徑35mm）。
   • 落錘系統：63.5kg穿心錘，自由落距76cm。
   • 鉆桿組件：需保證垂直度誤差＜1.5°。
2. • 預鉆孔至測試深度，清孔后垂直貫入貫入器。
   • 記錄每30cm貫入度的錘擊數（前15cm為預打，后15cm的擊數為實測N值）。
   • 重復試驗間隔≥1m，避免土層擾動影響。

三、數據修正與注意事項

1. • 桿長修正：當鉆桿長度＞3m時，需按規范修正N值（N=α·N'，α為修正系數）。
   • 地下水修正：對飽和粉細砂層，N值需根據有效上覆壓力調整。
2. • 鉆孔護壁防止塌孔，確保貫入器清潔無堵塞。
   • 落錘需嚴格自由下落，避免繩索摩擦或偏心撞擊。

四、典型應用場景

1. 建筑工程：多層建筑地基持力層選擇，樁基端阻力估算。
2. 道路工程：路基填土壓實度驗收，軟基處理效果檢測。
3. 地震工程：液化勢評估，抗震設計參數確定。
4. 邊坡工程：滑帶土強度參數反演，穩定性分析。

五、局限性及與其他方法的結合

結語