关于标贯击数与重型动探击数的相互关系的探讨

张 毅 房 明

(1.广东省建筑设计研究院有限公司，广东 广州 510010； 2.广东财经大学，广东 广州 510320)

1 概述

标准贯入试验(SPT)(通常简称“标贯试验”)是目前岩土工程勘察工作中十分常用的原位测试方法，它用质量为63.5 kg的重锤按照规定的落距(76 cm)自由下落，将贯入器打入地层，每10 cm记录一次锤击数，并根据贯入器在土层贯入30 cm深度得到的累计锤击数来判定土层力学性质[1,2]。标贯试验适用于砂土、粉土和一般黏性土[2]。

在我国甚至是世界范围内的岩土工程勘察工作中，标准贯入试验和重型圆锥动力触探试验(通常简称“重型动探试验”)是现场原位测试中常用的两种方法，两者具有不同的适用范围，都具有评价土的状态和承载力的作用[2-7]；国内一些学者也对土的标贯试验和重型动探成果与物理力学性质的关系及其实际应用进行了探讨[8-11]。

一般来说，这两种试验均是采用修正后击数评价土层的地基承载力，原因是由于钻孔深度和钻杆长度的逐渐增加，使得标贯试验和重型动探单次锤击能量的损失随之加大，实测击数偏高[2,12]。

从本质上来讲，两者均属于触探试验的类别，采用的落锤重量均为63.5 kg，两者的修正方法也相似，所不同的是标贯试验采用的是标贯器，重型动探采用的是圆锥，因此两者原位测试是具有一定的相通性。

为此，本文首先结合工程实例进行分析，并结合多年实际岩土工程勘察工作的工程经验，初步提出了标准贯入试验击数与圆锥重型动力触探试验击数之间的换算关系。

2 举工程实例分析标贯击数与重型动探击数之间的关系

2.1 历史背景

上文所陈述的问题其实广东省建筑设计研究院有限公司的工程师们在实际的工程经验中探讨和总结已久，结合几十年的实际工程勘察的经验，总结出一个经验换算公式，建立起了两个原位测试试验成果的关系，如式(1)所示：

(1)

即：

(2)

式中：N′——实测标贯击数；

该公式的意义在于：实测标贯击数除3，取每10 cm击数的平均值再乘以1.5后的值，等于实测重型动探击数。

2.2 工程实例

搜集几个比较有代表性的工程实例，实例中的标贯试验和重型动探试验尽量选取同一钻孔中两个试验位于相邻近深度，且属于同一土层，若两个试验深度有重叠的情况，是采用的在原孔位旁重新开孔，专门进行的自地面开始的连续的重型动探试验。具体数据如表1，表2所示。

表1 工程实例重型动探击数

表2 工程实例标贯试验击数

对表1和表2中的数据进行线性回归分析，见图1,图2(图中X轴均为重型动探击数，Y轴均为标贯击数)。

由图1和图2所示：

N≈2.089N63.5。

其中,N为修正后标贯击数；N63.5为修正后重型动探击数。

从图1和图2不难发现：

1)无论是实测击数还是修正后击数，标贯试验击数约为动探试验击数的2倍；

2)由于数据数量偏少，图1和图2的数据均有一定的离散性，但是线性回归所确定的关系有一定的适应性。

故根据工程实例和结合以往的工程经验，提出标贯试验成果与重型动探试验成果的经验换算公式如下：

(3)

N=2N63.5

(4)

3 结语

本文通过列举工程实例，分析了标准贯入试验击数和重型圆锥动力触探试验击数的关系，结合以往几十年的岩土工程勘察经验，提出了两种原位测试成果之间换算的经验公式，该成果对以后的岩土工程勘察工作具有比较重要的指导价值和意义。