□周子?xùn)| □王樹(shù)奎 □羅崇政(河南省水利勘測(cè)有限公司)

一、概述

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（SPT）是用質(zhì)量63.5kg的重錘按照規(guī)定的落距（76cm）自由下落，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器打入地層，根據(jù)貫入器在貫入一定深度得到的錘擊數(shù)來(lái)判定土層的性質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)測(cè)得的標(biāo)貫擊數(shù)N是判斷砂土的密實(shí)度和粘性土的稠度，估算土的強(qiáng)度與變形指標(biāo)，確定地基承載力，評(píng)定砂土、粉土的液化及估計(jì)單樁極限承載力及沉樁可能性的重要指標(biāo)。

在以往所做工程中部分巖土工程勘察報(bào)告中反映出標(biāo)貫擊數(shù)離散性較大，對(duì)判斷飽合砂土、粉土液化，準(zhǔn)確性較差。筆者特對(duì)此進(jìn)行了調(diào)查分析。

二、原因調(diào)查

對(duì)近幾年100個(gè)勘察項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)資料進(jìn)行調(diào)查和分析，影響標(biāo)貫試驗(yàn)擊數(shù)的因素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表1。

表1 影響標(biāo)貫試驗(yàn)質(zhì)量的問(wèn)題及頻率表

三、原因分析

根據(jù)統(tǒng)計(jì)表可知影響標(biāo)貫試驗(yàn)質(zhì)量的主要問(wèn)題是“孔內(nèi)漏砂”和“孔底有殘土”2個(gè)問(wèn)題，原因從人、機(jī)、料、法、環(huán)境5個(gè)方面進(jìn)行分析。

（一）人的因素

1.鉆探人員對(duì)勘探規(guī)程掌握不透徹。

2.技術(shù)人員要求不嚴(yán)。第一、缺乏激勵(lì)措施，人員工作積極性不能有效調(diào)動(dòng)起來(lái)；第二、自主權(quán)不足，凡事層層申請(qǐng)，影響其主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。

3.鉆探人員責(zé)任心不強(qiáng)。第一、技術(shù)水平低，鉆探人員對(duì)鉆探關(guān)鍵點(diǎn)缺乏重視；對(duì)工作前的設(shè)備準(zhǔn)備工作沒(méi)有做好，特別是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫入鞋更新不及時(shí)；第二、獎(jiǎng)懲不明，對(duì)責(zé)任事故沒(méi)有深究，往往不是蜻蜓點(diǎn)水就是不了了之。

人的因素是造成試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性差的主要原因之一。

（二）機(jī)械設(shè)備因素

1.清孔鉆具老化，或者鉆具配備不齊。

2.設(shè)備帶病作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)對(duì)機(jī)械缺乏必要的現(xiàn)場(chǎng)檢查、保養(yǎng)。未及時(shí)更換設(shè)備。鉆機(jī)老化、缺陷較多；鉆機(jī)內(nèi)部零件更換較多，各部件的質(zhì)量有差別，相互配合不如原裝設(shè)備。

機(jī)械因素是客觀因素，雖對(duì)標(biāo)貫試驗(yàn)質(zhì)量有一定影響，但沒(méi)有其必然性，僅屬造成試驗(yàn)質(zhì)量差的次要原因。

(三)材料因素

施工地層多為第四紀(jì)粘性土層、砂土、碎石土、卵石及第三系巖層。第四紀(jì)粘性土層和第三系巖層一般情況下多采用自然造漿，第四紀(jì)砂土、碎石土、卵石等地層鉆進(jìn)過(guò)程中雖有141、堿面等泥漿調(diào)節(jié)劑，如果優(yōu)質(zhì)泥漿粉配備不足，泥漿僅靠少量泥漿粉和調(diào)節(jié)劑是難以保證泥漿質(zhì)量的，進(jìn)一步為孔底有殘土埋下隱患。泥漿性能差。泥漿配方不合理，不按不同地層及時(shí)調(diào)節(jié)泥漿性能，易發(fā)生埋下孔內(nèi)事故的隱患。

材料因素是造成試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性差的主要原因之一。

(四)鉆探方法因素

1.勘探方法不當(dāng)。第一，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)孔應(yīng)采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，并保持孔內(nèi)水位略高于地下水位。當(dāng)孔壁不穩(wěn)定時(shí)，可采用泥漿護(hù)壁，鉆至試驗(yàn)標(biāo)高以上15cm處，清除孔底殘土后再進(jìn)行試驗(yàn)。第二，應(yīng)采用自動(dòng)脫鉤的自由落錘法進(jìn)行錘擊，并減小導(dǎo)向桿與錘間的摩阻力，避免錘擊時(shí)的偏心和側(cè)向晃動(dòng)，保持貫入器、探桿、導(dǎo)向桿連接后的垂直度，錘擊速率應(yīng)＜30擊/min；第三，貫入器打入土中15cm后，開(kāi)始記錄每打入10cm的錘擊數(shù)，累計(jì)打入30cm的錘擊數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N。當(dāng)錘擊數(shù)已達(dá)50擊，而貫入深度未達(dá)30cm，可記錄50擊的實(shí)際貫入深度，再換算成相當(dāng)于30cm的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N，并終止試驗(yàn)。

2.未按勘察大綱要求操作。每個(gè)工程都有其自身的特點(diǎn)，比如上部荷載、結(jié)構(gòu)形式、還有其所在區(qū)域的地層結(jié)構(gòu)等等。勘察大綱就是根據(jù)工程自身的特點(diǎn)編制而成，所以工程開(kāi)工前技術(shù)負(fù)責(zé)應(yīng)對(duì)操作人員和現(xiàn)場(chǎng)編錄人員進(jìn)行交底。不能每個(gè)工程都是一刀切，想當(dāng)然按以前的施工方法施工。

鉆探方法不當(dāng)因素是造成試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性差的主要原因之一。

(五)環(huán)境因素

1.砂層或卵石層較厚，孔壁易坍塌，對(duì)泥漿質(zhì)量要求更高。

2.天氣及外部因素干擾。天氣影響是人為不可抗拒事情，比如說(shuō)下雨易使泥漿變稀、質(zhì)量變差，且到處很滑，施工作業(yè)難度增加，我們只有通過(guò)人為努力將這種影響降低到最小限度。

“環(huán)境”只是客觀因素，僅屬造成孔內(nèi)漏砂及孔底有殘土的次要原因。

四、對(duì)策

（一）針對(duì)“人員積極性不高，責(zé)任心不強(qiáng)”

組織鉆探負(fù)責(zé)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，不斷學(xué)習(xí)鞏固和總結(jié)鉆探技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)；同時(shí)積極制定各項(xiàng)規(guī)章制度，真正實(shí)現(xiàn)獎(jiǎng)勤罰懶、按勞分配，推行項(xiàng)目承包制和責(zé)任事故追究制；派專人檢查各項(xiàng)規(guī)章制度的落實(shí)情況。

（二）針對(duì)“泥漿性能差”

在技術(shù)培訓(xùn)的同時(shí)進(jìn)行泥漿知識(shí)培訓(xùn)，建立泥漿專人負(fù)責(zé)制，并進(jìn)行不定時(shí)巡查抽檢，遇有泥漿質(zhì)量問(wèn)題時(shí)按責(zé)處罰；時(shí)時(shí)強(qiáng)調(diào)泥漿質(zhì)量的重要性，使鉆探人員從思想上和行動(dòng)上真正重視起來(lái)。

（三）針對(duì)“鉆探方法不當(dāng)”

在技術(shù)培訓(xùn)的同時(shí)，對(duì)操作人員進(jìn)行《巖土工程勘察規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)要求技能的再學(xué)習(xí)，同時(shí)派人校對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備規(guī)格是否滿足規(guī)范要求；項(xiàng)目施工前技術(shù)負(fù)責(zé)人按勘察大綱要求認(rèn)真交底，并派專人對(duì)各項(xiàng)工作的落實(shí)情況進(jìn)行檢查。

（四）輔助措施

充分利用陰雨天、維修停工時(shí)間定期進(jìn)行職工施工技術(shù)培訓(xùn)；建立有效的獎(jiǎng)懲機(jī)制和內(nèi)部監(jiān)督機(jī)制；對(duì)具體對(duì)策在生產(chǎn)中執(zhí)行情況同步跟蹤，明確專人負(fù)責(zé)、專人檢查及對(duì)策完成時(shí)間，并根據(jù)對(duì)策實(shí)施情況不斷修正完善對(duì)策。

五、工程實(shí)例

通過(guò)對(duì)以上所查原因的改進(jìn)，降低了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)的變異系數(shù)，提高了標(biāo)貫試驗(yàn)質(zhì)量。南水北調(diào)總干渠路渠交叉建筑物—某II級(jí)公路橋，場(chǎng)區(qū)共布置鉆孔3個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)42次。經(jīng)鉆探及原位測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，場(chǎng)區(qū)巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)及其物質(zhì)組成層間變化不大，因而在統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果時(shí)，分為3個(gè)統(tǒng)計(jì)單元，統(tǒng)計(jì)成果如表2。

表2 變異系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及土工試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

工程場(chǎng)區(qū)地層結(jié)構(gòu)為粘性土單一結(jié)構(gòu)；由第四系上更新統(tǒng)（Q3）黃土狀輕粉質(zhì)壤土、中粉質(zhì)壤土、重粉質(zhì)壤土組成；地層分布較穩(wěn)定。統(tǒng)計(jì)后的成果，標(biāo)貫試驗(yàn)錘擊數(shù)變異系數(shù)δ≤0.4，標(biāo)貫試驗(yàn)質(zhì)量差的主要原因改善，從而提高標(biāo)貫試驗(yàn)質(zhì)量。反映標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)過(guò)程中其數(shù)據(jù)的離散性不大，與土工試驗(yàn)的成果較吻合。

六、結(jié)語(yǔ)

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是試驗(yàn)費(fèi)用少，速度快，適用范圍廣的一種行之有效的原位測(cè)試手段。其關(guān)鍵點(diǎn)是保證試驗(yàn)質(zhì)量。在試驗(yàn)過(guò)程中因受機(jī)械設(shè)備及人為因素的影響較大，通過(guò)分析影響標(biāo)貫試驗(yàn)質(zhì)量最大問(wèn)題是孔內(nèi)漏砂及孔內(nèi)有殘土，分別占72%和16%。解決孔內(nèi)漏砂及孔底有殘土的問(wèn)題，能夠有效地減小標(biāo)貫試驗(yàn)變異系數(shù)、提高標(biāo)貫試驗(yàn)質(zhì)量、提高判定液化土層、確定地基承載力、估計(jì)單樁極限承載力及成樁可能性等重要指標(biāo)準(zhǔn)確性的目的。