摘 要：近年來，隨著我國改革開放和現(xiàn)代化進程的飛速發(fā)展，建設規(guī)模不斷加大，建筑類型日益增多。與此同時，對工程勘察資料可靠性和定量化程度的要求也愈來愈高。巖土工程、地質工程的勘察工作中常常需要進行大量的試驗，試驗工作在巖土工程勘察中占有很重要的地位。它不僅為學科理論的研究與發(fā)展提供依據(jù)，同時也為巖土工程設計提供必備的資料。

關鍵詞：鉆探工藝；標準貫入試驗；影響

標準貫入試驗在巖土工程中是最具獨特地位的一種土工測試方法。它的廣泛應用是任何其他測試方法所不能比擬的。同時它又是既不需要精密儀器又無嚴密科學理論的低精度定量測試方法。作為進行巖土工程評價的定量依據(jù)，標準貫入試驗成果的應用基本上是屬于經(jīng)驗性的。它的定量指標 N 以擊數(shù)表示，從量綱來說，指標N不能參與嚴密的科學推導和運算，因而 N 往往具有較大的離散性。 標準貫入試驗用來確定地基土或樁基承載力等設計參數(shù)，我國主要是建立在于載荷試驗的對比和工程經(jīng)驗的積累。因此在缺乏使用經(jīng)驗的地區(qū)，標準貫入試驗應與其他測試方法配合使用。除判別地震液化外，應取得一定的地區(qū)經(jīng)驗后方能單獨使用。

一、標準貫入試驗的成孔工藝分類

作為原位測試技術中具有獨特地位的標準貫入試驗，是在鉆孔中進行的，鉆探成孔是完成標準貫入試驗的前提和必要條件，不同的鉆孔工藝會對標準貫入試驗的結果產(chǎn)生重要影響。 鉆探的鉆進成孔方式主要有回轉、沖擊、振動和沖洗四種。

（一）回轉鉆進

通過鉆桿將旋轉力矩傳遞至孔底鉆頭，同時施加一定的軸向壓力實現(xiàn)鉆進。產(chǎn)生旋轉力矩的動力源可以是人力或機械，軸向壓力則依靠鉆機的加壓系統(tǒng)以及鉆具自重。

（二）沖擊鉆進

利用鉆具自重沖擊破碎孔底實現(xiàn)鉆進。破碎后的巖粉、巖屑由循環(huán)液沖出地面，也可采用帶活門的抽筒 提出地面。沖擊鉆頭由“一”字形、“十”字形等多種，可通過鉆桿或鋼絲繩操縱。

（三）振動鉆進

通過鉆桿將振動器激發(fā)的高速振動傳遞至孔底管狀鉆頭周圍的土中，時土的抗剪阻力急劇降低，同時在一定軸向壓力下使鉆頭貫入土層之中。這種鉆進方式能取得較有代表性的鑒別土樣，且鉆進效率高，能應用于粘性土層、砂層以及粒徑較小的卵石、碎石層。但是這種鉆進方式對孔底擾動較大，往往影響高質量土樣的采取。

（四）沖洗鉆進

通過高壓射水破壞孔底土層實現(xiàn)鉆進。土層被破碎后由水流沖出地面。這是一種簡單快速、成本低廉的鉆進方法，適用于砂層、粉土層和不太堅硬的粘性土層。但沖出地面的粉屑往往是各土層物質的混合，代表性很差，給地層的判斷劃分帶來困難。

二、成孔工藝對土體擾動的機理分析

（一）沖擊鉆進成孔

標準貫入試驗中，用沖擊鉆進工藝成孔時，鉆頭在軸向沖擊荷載的作用下切入孔底土體。 鉆頭上切削具切入土體的必要條件是：切削具與土體接觸面上的單位壓力必須大于（或最小等于）土體的抗剪強度，否則，切削具在孔底就不能切入土體。因此，在鉆進中，必須有足以使切削具切入土體的軸向壓力（事實上，軸向的沖擊荷載是足夠大的）。沖擊鉆進方式成孔時，鉆頭在孔底對土體施以一個很大的沖擊荷載，土體本身的抗剪強度通常難以對抗此荷載強度，發(fā)生剪切和鑿碎破壞，鉆孔得以繼續(xù)向深部發(fā)展。當鉆進到標準貫入試驗位置時，該位置以下一定深度范圍內(nèi)土體已經(jīng)受到擾動，甚至有的土體結構發(fā)生破壞。標準貫入試驗操作規(guī)程要求在正式試驗前預打15cm，就是為了防止表層土體在鉆進過程中受到擾動而導致測試數(shù)據(jù)不準，而沖擊鉆進對孔底土體擾動的影響遠遠超過了預打深度，所以規(guī)范要求標準貫入試驗采用回轉鉆進方法成孔。

（二）回轉鉆進成孔

回轉鉆進成孔時，鉆頭上切削具對孔底土體施以軸向荷載和水平荷載。 當切削具切入土體并作回轉運動時，切削具在水平力（切削力）作用下壓迫其前面上的土體發(fā)生形變，并不斷地向自由面滑移。這一過程稱為切削作用。在這一回轉切削過程中，通常認為切削是連續(xù)的、平穩(wěn)的，并且其切削槽寬與刃寬是相同的。在回轉鉆進中，鉆頭以軸向、切向荷載同時作用于土體。此時接觸面上和土體內(nèi)部的應力分布情況與只有軸向荷載時不同。

（三）不同鉆進工藝的對比分析

通過以上分析可以看出，不同的鉆進工藝在成孔過程中的特點不同，對孔底土體的施力方式不同，從而對其擾動的程度也不相同。沖擊鉆進利用鉆具自身重量沖擊破碎孔底實現(xiàn)鉆進，它對孔底土體施加的力是單向（軸向）的，對土體作用的過程是瞬間完成的，在其破碎孔底土體過程中，會將沖擊荷載瞬間傳遞到鉆進位置深度以下一定范圍內(nèi)的土體中。通常沖擊鉆進鉆具的沖擊荷載足以破碎鉆孔內(nèi)的卵、礫石甚至漂石、塊石，故其對孔底土體的擾動作用是十分顯著的，有時甚至會使待測土體結構發(fā)生破壞。

三、結語

綜上所述，在原位測試方法中具有獨特地位的標準貫入試驗，由于其設備簡單，操作方便，搬運便利，適用范圍廣，在工程實踐中深受歡迎。進行標準貫入試驗時，試驗鉆孔成孔過程中鉆探工具勢必會對孔內(nèi)巖土體的應力狀態(tài)產(chǎn)生影響。由于不同的鉆探工藝和成孔方法對孔內(nèi)巖土體擾動程度不同，導致了標準貫入試驗測試結果也不相同。因此研究不同的鉆孔成孔工藝對試驗結果的影響，分析不同的鉆孔工藝在同一原位測試技術之間的關系，對于標準貫入試驗結果、巖土工程參數(shù)的評價和應用具有重要的實際意義。

參考文獻

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