輕型動力觸探試驗推定地基土承載力的數據統計分析方法論述

羅劍

（深圳市港嘉工程檢測有限公司）

0 引言

隨著基建投資的加大，工程建設如雨后春筍般涌現。對于淺基礎工程，天然地基因其經濟、高效、環保,近年來逐漸得到重視, 其應用范圍也不再局限于多層建筑,小高層甚至高層建筑中都有應用。由此，地基土的檢測對工程質量的保障尤為重要。2019 年廣東省標準《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ/T 15-60-2019）第3.3.2條：地基檢測宜先進行天然地基巖土性狀、處理土地基與復合地基施工質量檢測，后進行地基承載力、增強體單樁承載力檢測。第3.2.7 條第1 條規定：應根據地基巖土性狀或處理土地基類型，選擇標準貫入試驗、圓錐動力觸探試驗、十字板剪切試驗等一種或一種以上的方法檢測，抽檢數量為每200m2不應少于1 個孔，且不得少于10 個孔，每個獨立柱基不得少于1 孔，基槽每20延米不得少于1 孔[1]。

輕型圓錐動力觸探設備簡單，使用方便，可用于以下幾方面的工作：①提供淺基礎地基承載力、變形模量；②檢驗地基土的夯實程度；③檢驗基底是否存在下臥軟層[2]。本文結合工程實例，介紹了用輕型動力觸探試驗結合平板載荷試驗確定承載力特征值，論述數據統計分析方法在輕型動力觸探試驗推定地基土承載力中的應用。

1 輕型動力觸探試驗

1.1 儀器設備

輕型動力觸探試驗設備主要由探頭、觸探桿、穿心錘三部分。觸探桿系用直徑25mm 的金屬管，每根長1.0～1.5m，穿心錘重10㎏。如圖1。

圖1 輕型動力觸探試驗設備

1.2 試驗要點

⑴首先根據場地情況進行選點開挖，挖至勘察設計確定的持力層，然后對該持力層進行連續觸探。

⑵將探頭和探桿安裝好，保持探桿垂直，然后連續向下貫擊，穿心錘落距為50cm，使其自由下落。在輕型動力觸探試驗記錄表內記錄每貫入30cm 的錘擊數(N10)，當N10＞100 或貫入15㎝的錘擊數超過50 時，可終止試驗；貫入15㎝時錘擊數超過50 時，錘擊數取為2倍的實際錘擊數[1]。

1.3 檢測數據分析與判定

⑴檢測數據的分析處理應剔除異常值，采用實測錘擊數。

⑵試驗結果宜繪制每個檢測孔的錘擊數與試驗深度關系曲線圖。

⑶錘擊數的單孔代表值，應取該檢測孔不同深度的錘擊數的算術平均值。

⑷同一分類土層的原位試驗數據標準值應按下列公式計算：

式中，

φk——同一分類土層的原位試驗數據抗壓強度的標準值；

γs——統計修正系數；

φi——參與統計的試驗數據；

φm——檢測數據的平均值；

σf——檢測數據的標準差；

δ——檢測數據的變異系數；

n——統計樣本數[1]。

⑸廣東省標準《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ/T 15-60-2019）第5.4.6 條規定：一般黏性土、黏性素填土、粉土和粉細砂土地基的承載力特征值，按表1 進行推定。

表1 輕型動力觸探試驗推定地基承載力特征值（kPa）

2 工程實例

深圳坪山某房建項目的裙樓及地下室，占地面積約1400m2，天然地基，基礎持力層為砂質黏性土，設計承載力特征值為140kPa。分別對試驗點數為3、6、10、20、40進行數據統計分析，統計表見表2。

由表2 可知，試驗點數為3、6、10、20、40 的推定承載力特征值均大于140kPa，均滿足設計承載力要求。為了確定地基極限承載力（極限荷載），從而確定地基承載力特征值，平板載荷試驗共檢測最大試驗荷載為280kPa、320kPa、400kPa 的3 個點，檢測結果見表3。

表2 輕型動力觸探試驗數據統計

由表3 可得承載力特征值為150.1kPa，滿足設計承載力要求。通過輕型動力觸探試驗和平板載荷試驗的檢測結果顯示，輕型動力觸探試驗點數為10 個點及以上的推定承載力特征值與平板載荷試驗的承載力特征值最為接近。

表3 平板載荷試驗檢測結果匯總

3 結語

⑴輕型動力觸探試驗檢測設備輕便、檢測速度快、價格低廉，通過輕型動力觸探試驗簡單快速地推定地基承載力特征值，是作為當前多數項目質量事中控制的不二首選。

⑵輕型動力觸探試驗的檢測結果是否客觀，關鍵在于檢測數據的統計分析和判定。廣東省標準《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ/T 15-60-2019）附錄B.0.7 條：參與統計計算的試驗數據個數不少于6 個。結合本文工程實例，輕型動力觸探試驗推定同一土層地基承載力特征值的試驗點數不少于10 個點[1]。

⑶平板載荷試驗檢測地基土的承載力和變形量比較準確、客觀，但僅能反映承壓板直徑或寬度的大約2倍的深度范圍[1]，無法了解土層深處的巖土情況，輕型動力觸探試驗可以檢驗地基局部軟弱土層。地基承載力的檢測應先進行輕型動力觸探試驗進行普查，再選擇有代表性的部位進行平板載荷試驗，兩種檢測方法配合使用。

⑷出具輕型動力觸探檢測報告時，檢測點數少于10 個點的檢測結論不能給出推定的地基承載力特征值，需說明根據廣東省標準《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ/T 15-60-2019）檢測錘擊數平均值對應的承載力特征值。

⑸輕型觸探試驗與平板載荷試驗提供的承載力特征值不一致時，以平板載荷試驗的檢測結果為準，當兩者的檢測結果相差甚遠時，應分析原因，結合工程具體情況綜合確定，也可增加試驗點數量，要引起重視[3]。