彭芝莲
新疆鑫华永城勘察检测有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：标准贯人试验(SPT)是国内外比较常用的现场测试技术，适用于各个土层，不仅包括地下水位以上及以下土层，而且还包括部分强风化岩石，在具体试验中，根据标准贯人试验的锤击数，还可确定岩石风化程度、砂土的密度、地基土的承载力、粘性土的稠度等等，应用优势明显。因此，a}须对标准贯人试验在岩土工程勘察中的应用方式进行详细探究。
关键词：标准贯入试验；岩土勘察；应用
引言
标准贯人试验(SPT)自Terzaghi与Peck于1948年在著名的《工程实践中的土力学》中给出了经过一系列试验后得出的标贯击数与土的一些工程性质之间的关系后，逐渐被人们接受并广泛应用。现标准贯人试验所需设备已标准化，且实际操作较简单，相关参数及经验公式应用研究较多。研究者与相关技术人员主要通过标贯试验来判定砂土的密实状态及砂土液化，判别粘性土状态、变形参数，确定地基承载力及单桩承载力等。
1.标准贯入试验分析
（1）钻进方法：试验的前一钻，冲击或是回转钻进，其N值是不同的，这种差别在砂层中反映尤为明显：有资料显示，误差可达20%左右。所以，在土层中试验前应回转钻进，砂层中推荐泥浆护壁。
（2）试验设备的安装以及重锤的规格：各部件丝扣之间连接应紧密，接头部位不可松动，否则将影响打击能量，进而减小N值。由前所述，世界各国的重锤形状规格并不一致，由此造成的标贯击数的结果也会不同，有学者通过能量法完成这方面的研究。
（3）贯入器：长时间使用后，或者在含卵砾石地层中打击，会出现贯入器靴刃口部位残缺或变形，在此情况下如继续使用将影响贯入度，人为增大击数。
（4）贯入速度：受设备性能和操作熟练程度的控制。这种影响主要体现在饱和状态的粉土和粉细砂地层中。保持贯入速度控制在5~10秒/击，此速率对试验结果影响不大。
（5）试验孔径：有资料显示，在常规钻探89~146mm孔径内进行试验时，该影响可忽略不计，但特殊情况下，如在基坑底表面试验，由于缺少上部超载，击数会偏小。有文献对钻孔的变形对标准贯入试验结果的影响作了详尽的分析。
（6）贯入深度：按标准要求，一次贯入的深度分为15cm预打和30cm贯入，共计45cm。但当试验孔出现坍塌或缩孔时，贯入深度就要加大，造成试验器械的摩擦力和阻力加大，使击数增高。所以，保持孔底干净不扰动是保证试验精度的一个重要方面。
（7）钻杆垂直度：当钻杆倾斜与孔壁产生摩擦时，会减小传至贯入器的打击能量，出现N值偏大的倾向[fsTl。欧洲标准(1977)规定，钻杆间隔一定长度设置导正装置，而我国现有规程无此规定，所以，在试验时需要人工导正，避免出现钻杆倾斜。
（8）钻杆的直径：日本的Koreede(1981)对比了41mm和50mm两种直径钻杆的试验结果，美国的Brown(1977)也对外径40mm和60mm的钻杆在不同的地层中进行了对比试验；两人研究的结果表明，使用该直径范围内的钻杆，对试验结果影响不大，可以忽略不计。我国目前对钻杆直径要求不一，原岩土工程勘察规范(G850021-94)规定42mm，兵器工业系统规程(BKB03-93)认为42mm或50mm均可。综合以上研究结果和规定，为方便起见，试验时可直接使用42/50mm钻杆；但当试验深度较大（超过20米）时，42mm钻杆会发生挠曲，故推荐使用50mm钻杆。
（9）地下水：地下水位以下的饱和粉细砂存在临界密度，对应的击数为15击。所以，在饱和粉细砂层进行标准贯入试验时，当实测击数大于15击时，应将实测击数N’校正为N，N=15+(N'-15)/2。
（10）上覆自重压力的影响：这方面的研究不多，一般认为，上覆自重压力的影响反映在土体的结构、密度等基本性质中，在N值中已经有所体现。Peck(1947)曾指出砂土自重压力对N值有影响，校正公式为：N=CN.N'，式中的CN为自重压力影响校正系数，是试验深度处砂土有效自重压力的函数。
2.标准贯人试验在岩土勘察中的问题
2.1为保证贯入试验用的钻孔的质量，宜采用回转钻进，当钻进至试验标高以上15cm外，应停止钻进。为保持孔壁稳定，必要时可用泥浆或套管护壁。如使用水冲钻进，应使用侧向水冲钻头，不能用向下水冲钻头，以使孔底土尽可能少扰动。
2.2标准贯入试验所用的钻杆应定期检查，钻杆相对弯曲<1/1000，接头应牢固，否则锤击后钻杆会晃动。
2.3标准贯入试验应采用自动脱钩的自由落锤法，并减少导向杆与锤间的摩阻力，以保持锤击能量恒定，它对N值影响极大。
2.4在试验前，应先钻少量孔，概略了解勘察场区各种地层的分布情祝及其物理力学性质以便为标贯试验的设计提供依据。根据钻探情祝，在不同和相同的层位的不同钻孔中应相应的做系统的试验，同时配合土工试验，以便对照分析，在同一层位中试验次数不少于6次，也可在深度上每隔1.0 }t.5m试验一次，以便了解薄层状或透镜状土层的情祝。
2.5地下水的影响。在地下水位以下钻进时或遇承压含水砂层，孔内水位或泥浆面始终应高于地下水位足够的高度，以减少土的扰动。否则会产生孔底涌土，降低N值。
2.6钻杆长度的影响。关于标准贯入试验锤击数是否要做杆长修正问题，由于目前对钻杆能量损失的研究结果还不一致，故意见分歧较大。现将国内外有关标准(规范、规赶和学者对杆长修正问题的意见和观点介绍如下。
（1）日本谴桥下部结构设计指南一桩基础设计篇》规定：标准贯入试验贯入击数要考虑杆长修正，其修正系数为a= ( 1-1/20，1为钻杆长度。日本在我国某地设计钢桩基础时，在100m深的钻孔作标贯试验时，用此修正系数进行杆长修正，有其合理性，因为超长钻杆不可避免的弯曲，锤击贯入时产生明显的弹性变形，增加了锤击数。对于一般深度的钻孔(20~30)时用此修正系数进行修正就无实际意义了，因为产生的修正值很小，并不影响贯入击数数量级的确定。
（2）美国太沙基和派克用标贯击数计算地基土容许承载力和用标贯击数确定砂土密实度，确定粘性土的天然状态时，对钻杆长度的修正无明确的规定。
（3）美国西特(H.B.Seec}通过用不同杆长(Om. 10m. 20n}作实验，发现钻杆愈长对中密与松散的砂，得出较小的贯入击数N，但对密实的砂则得出较大的贯入击数N，西特的解释为：a.在松砂中，贯入阻力低，增加杆长就相当增加了重量，必然增大了贯入度，结果测得击数偏低。b.在密实砂中，因贯入阻力大，长钻杆受锤击发生挠曲变形及抖动现象而增加了贯入击数。
3.标准贯入试验成果的统计分析
标准贯入试验所得到的成果往往是客观的，但对成果的统计和分析带有主观的因素，并且目前尚无统一的规定，因而对成果的统计和分析方法正确与否，将直接影响其成果的准确性。
在统计前应结合钻探成果，根据地貌单元、地层层位、成果类型和堆积年代等对地层进行统计单元划分，对同一单元取得试验数据(应不少于6个）进行检查分析。当在野外鉴别上划分为不同层位的土，但其试验的成果比较接近时，可作为一个力学层合并为一个统计单元。当在同一单元体中出现个别离散性较大的试验数据时，应对其高值或低值认真研究分析，以确定在统计过程中是否取舍。
结语
原位测试方法中的标准贯入试验的特点为设备简单，操作方便，应用普及，击数N对地基土的力学性质具有直观性，而且还可获取土样进行判别和描述;其次是应用广泛，对各类土和各种状态的土均可测得击数N值，并相应作出地基土的工程评价。但使用者对标贯试验的影响因素应给予重视，在判断标贯试验影响因素时，应先定性判别，再进行定量的判别和修正，使其具有合理性和有效性，方可更好的为工程勘察提供较为确切的数值。
参考文献
[1]陈国兴，孔梦云，李小军，等.以标贯试验为依据的砂土液化确定性及概率判别法[J].岩土力学，2015，36(1)：9-27.
[2]肖先波.黏性土旁压试验与标准贯入试验土体参数相关性分析[J].施工技术，2017，46(17)：131-135.