0 引言
南京地區(qū)卵礫石土廣泛分布于長(zhǎng)江及其支流滁河、秦淮河之兩岸，在長(zhǎng)江中下游卵礫石土中具有一定代表性。卵礫石地層的勘察工作有其特殊性，通常難以取土進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，而大部分原位測(cè)試手段受限，地基承載力難能確定。重型動(dòng)力觸探則能較好地反映卵礫石土的性質(zhì)，在該類土層勘察中得到廣泛應(yīng)用。
1 南京地區(qū)卵礫石土性狀及分布
南京地區(qū)卵礫石主要有三種類型，其組成有較大差異，除了土體的性質(zhì)、狀態(tài)有變化，其所包含的卵石、礫石體的成分、形狀也有差異。卵礫石土主要分布于各級(jí)階地，部分分布在東郊及古河道底。
   （1）雨花臺(tái)組卵礫石、卵礫石土：為典型的卵礫石土類，中密～密實(shí),膠結(jié)程度好,具有較高的強(qiáng)度;主要分布在雨花臺(tái)、菊花臺(tái)一帶Ⅲ級(jí)階地的階面上。
（2）卵礫石混可塑-硬塑粉質(zhì)黏土：常見(jiàn)于下蜀組黏性土底部，卵礫石含量30～60%不等，具有較高的強(qiáng)度；主要分布在東郊，局部分布于Ⅱ級(jí)階地上；
（3）軟塑～可塑粉質(zhì)黏土混卵礫石：主要分布在Ⅰ級(jí)階地及古河道底部，粒徑變化大，卵礫石含量極不均勻，強(qiáng)度不高。
以上幾類卵礫石土均無(wú)法取土，而靜力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及其它原位測(cè)試方法也無(wú)法應(yīng)用，在進(jìn)行地質(zhì)勘察和確定地基承力時(shí)，重型動(dòng)力觸探就成了最常用的手段。
2 圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)的應(yīng)用
圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)是利用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的落錘，以一定高度將圓錐形探頭打入土層，根據(jù)探頭貫入的難易程度了解土層的性質(zhì)。由錘重的不同可分為輕型、重型和超重型，重型動(dòng)力觸探是其中應(yīng)用最廣的一種，適用于碎石土。
2.1動(dòng)力觸探試驗(yàn)的規(guī)范操作方法
（1）超出地面的探桿高度不應(yīng)過(guò)大，以免錘擊時(shí)發(fā)生傾斜和擺動(dòng)；貫入時(shí)應(yīng)使穿心錘自由下落，以保證恒定的錘擊能量。
（2）錘擊時(shí)應(yīng)保持探桿的垂直，最大偏斜度不應(yīng)超過(guò)2％，錘擊過(guò)程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，錘擊速率宜為15-30擊／min，以減小側(cè)壁摩擦阻力，尤其是在粘性土中錘擊過(guò)程的間歇，會(huì)使側(cè)壁摩擦阻力增大而影響試驗(yàn)結(jié)果。
（3）為減小側(cè)壁摩擦阻力的影響，每貫人1m，應(yīng)將探桿轉(zhuǎn)動(dòng)1.5圈；貫入深度超過(guò)10 m后，每貫入20cm宜旋轉(zhuǎn)探桿1次。
（4）對(duì)超重型動(dòng)力觸探的貫入深度宜限制在20m以內(nèi)，超過(guò)此深度，應(yīng)考慮側(cè)壁摩擦阻力的影響。
2.2影響動(dòng)力觸探錘擊數(shù)的原因
（1）設(shè)備因素：包括穿心錘的形狀和質(zhì)量；探頭的形狀和大小；觸探桿的截面尺寸，長(zhǎng)度和質(zhì)量；導(dǎo)向錘座的構(gòu)造及尺寸；所用材料的材型及性能等。
（2）操作方法的影響：動(dòng)力觸探必須掌握正確的試驗(yàn)方法，操作錯(cuò)誤是造成動(dòng)力觸探錘擊數(shù)異常的一個(gè)主要原因，如果不嚴(yán)格按照規(guī)范操作，可能帶來(lái)很大的誤差。影響比較大的因素包括落錘的高度控制和錘擊方法；讀數(shù)量測(cè)方法和精度；觸探孔的垂直程度；鉆孔的鉆進(jìn)方法和護(hù)壁清孔情況等。
（3）地基土類型的影響
卵礫石的粒級(jí)組成對(duì)動(dòng)力觸探錘擊數(shù)的影響很大 ，當(dāng)卵礫石骨架顆粒較小時(shí)，動(dòng)力觸探錘擊數(shù)離散性較小，當(dāng)碎石土骨架顆粒較大時(shí)，動(dòng)力觸探錘擊數(shù)離散性變大。可見(jiàn)，動(dòng)力觸探錘擊數(shù)的離散性與粒級(jí)組成關(guān)系很大。尤其是探頭碰上較大的卵石或漂石時(shí)，動(dòng)力觸探錘擊數(shù)會(huì)大幅度上升，甚至由于不能擊穿而不得不配合鉆探的手段，當(dāng)穿越此石時(shí)，動(dòng)力觸探錘擊數(shù)又有所下降。因此在異常值分析中，過(guò)大值往往是不合理的，它更多代表的是較大顆粒的強(qiáng)度。
卵礫石的密實(shí)度、充填物成分、顆粒間的摩擦力、骨架顆粒的堅(jiān)固程度，直接影響動(dòng)力觸探錘擊數(shù)整體數(shù)值，這一點(diǎn)在本地區(qū)巖土工程勘察和原位測(cè)試中均有表現(xiàn)。當(dāng)然這些因素不管在理論上還是在工程實(shí)踐中，亦是地基承載力的確定因素，這正是可以用動(dòng)力觸探錘擊數(shù)查取地基土的承載力及變形模量的依據(jù)。
（4）其它因素
包括土的密實(shí)度、含水量、狀態(tài)、顆粒組成、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、壓縮性；觸探深度；地下水等。以上這些因素都會(huì)影響擊數(shù)的大小，以地下水位為例，雖然地下水位對(duì)擊數(shù)與土的力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系沒(méi)有影響，但對(duì)擊數(shù)與土的物理性質(zhì)的關(guān)系有影響，故應(yīng)準(zhǔn)確記錄地下水位埋深。如果沒(méi)有充分考慮以上因素，有時(shí)通過(guò)原位測(cè)試試驗(yàn)查表得到的地基承載力會(huì)出現(xiàn)比較大的偏差。
2.3 數(shù)據(jù)的使用
實(shí)測(cè)動(dòng)力觸探錘擊數(shù)是否修正及如何修正歷來(lái)有不同的觀點(diǎn)，缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。按地質(zhì)手冊(cè)介紹的方法，當(dāng)采用重型動(dòng)力觸探確定碎石土密實(shí)度時(shí)，應(yīng)按相關(guān)公式進(jìn)行桿長(zhǎng)修正；地下水影響的修正也有相應(yīng)的方法；至于側(cè)壁摩擦的影響，一般認(rèn)為對(duì)砂土和松散-中密的圓礫、卵石，觸探深度在15m以內(nèi)時(shí)可不予考慮。試驗(yàn)所得到的成果，可用于判定地基土的密實(shí)度、地基承載力和變形參數(shù)；確定地層分布厚度、判定地基土的均勻性等。現(xiàn)以確定地層地基承載力為例加以說(shuō)明。
南京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（KGJ32/J 12-2005）規(guī)定了通過(guò)查表確定卵礫石土地基承載力特征值的方法。由于不同區(qū)域卵礫石成分的不同和其包圍土體性質(zhì)的差異，地基承載力存在較大變化，在使用此表時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體條件作相應(yīng)調(diào)整。例如，城南雨花臺(tái)周邊礫石土的地基承載力可適當(dāng)提高，而對(duì)城中和東郊卵礫石包圍土體軟弱的地層，其承載力則應(yīng)予以折減。此外，勘察中須在有代表性的場(chǎng)地區(qū)域內(nèi)進(jìn)行足夠數(shù)量的觸探試驗(yàn)，以試驗(yàn)成果加權(quán)平均值作為運(yùn)用依據(jù)。
表1 卵礫石土地基承載力特征值(kPa)

N63.5擊數(shù)	5	10	15	20	25	30	35	40
地基承載力特征值	150	200	270	350	400	450	500	550

注:1.對(duì)雨花臺(tái)礫石層地基承載力特征值應(yīng)予提高,可乘1.2的增大系數(shù)；
   2.當(dāng)卵礫石中充填軟塑-流塑粉質(zhì)粘土和粉土,飽和稍密粉砂,地基承載力特征值應(yīng)適當(dāng)減少,可乘0.8的折減系數(shù)。
本表是根據(jù)南京地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，僅用以估算南京地區(qū)土層條件下一般工程的地基承載力特征值。
3 工程實(shí)例   
位于南京市山西路的某醫(yī)院擬建25層綜合大廈，兩層地下室，底板埋深約8.0米。主樓采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，裙樓采用預(yù)制樁基礎(chǔ)。場(chǎng)地地貌單元為Ⅰ級(jí)階地，依據(jù)本次鉆探揭露情況，按地層空間分布的連續(xù)性及工程地質(zhì)性能的相似性共劃分為五大層，其中第1-4層主要為雜填土和各種狀態(tài)的粉質(zhì)粘土，局部雜薄層粉土。第5層土為全區(qū)分布的較穩(wěn)定礫石土，具體成分描述：粉質(zhì)粘土為灰色，局部黃褐色，軟～可塑。礫石為雜色，石英質(zhì)，磨圓度較好，含量約10-30％不等，局部達(dá)50%，粒徑約4-12cm，小部分大于15cm，稍密～中密，密實(shí)度不均。層頂埋深19.1～21.9m，層厚0.8～1.6m。
該場(chǎng)地布置勘察孔142個(gè)，對(duì)其中47個(gè)孔內(nèi)礫石土進(jìn)行動(dòng)力觸探試驗(yàn)。因該場(chǎng)地土層上部為硬塑粉質(zhì)粘土，總體呈上硬下軟。當(dāng)動(dòng)力觸探探頭穿越上部土層進(jìn)入下部土層時(shí)，存在“超前”和“滯后”反應(yīng)，超前滯后范圍內(nèi)的值不反映真實(shí)土性，應(yīng)予剔除。據(jù)相關(guān)學(xué)者研究成果，上硬下軟型土層，超前反應(yīng)量約為0.5-0.7m，滯后量約為0.2m，故在此范圍的試驗(yàn)數(shù)值未參與統(tǒng)計(jì)。根據(jù)各孔的貫入指標(biāo)平均值，計(jì)算得厚度加權(quán)平均擊數(shù)為14.2擊。
由2.3節(jié)表1，查得地基承載力為258kPa。由于卵礫石中充填軟塑狀粉質(zhì)粘土，應(yīng)乘0.8的折減系數(shù)，折減后地基承載力特征值為206 kPa。
4 結(jié)語(yǔ)
重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)在南京地區(qū)卵礫石土地質(zhì)勘察中得到廣泛應(yīng)用，該方法簡(jiǎn)便、直觀，可快速判斷地層的密實(shí)度，較準(zhǔn)確提供設(shè)計(jì)所需地基土參數(shù)，提高勘察質(zhì)量。但在實(shí)際勘察過(guò)程中，由于礫石土質(zhì)的不均勻性等因素，以及試驗(yàn)的人為誤差較大，使得圓錐動(dòng)力觸探結(jié)果有時(shí)不能很好地反映地層條件。因此，應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范試驗(yàn)方法，科學(xué)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合地質(zhì)條件確定勘察成果，使動(dòng)力觸探試驗(yàn)得到更有效的應(yīng)用。
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