16-T0012/A型DCP動力圓錐貫入儀(yi)   動態圓錐貫入儀(yi)

1、DCP動(dong)力圓錐貫入儀概述(shu)

動力圓(yuan)錐貫入儀（DCP）是(shi)(shi)一(yi)種輕型輕便的地(di)基土原位測試的觸探(tan)儀，其錘重為8KG，落距575mm，貫入桿(gan)長為1000mm，圓(yuan)錐頭的直徑是(shi)(shi)20mm，錐尖為60度，貫入桿(gan)可以連接(jie)1000mm的鋼直尺，公英(ying)制雙面讀(du)數，直接(jie)讀(du)記每擊一(yi)次的貫入值。

動力圓錐貫(guan)入儀（DCP）在(zai)國外(wai)已(yi)經在(zai)使用中積累了貫(guan)入值(zhi)與相應土性(xing)(xing)指標(biao)的(de)關系。其貫(guan)入值(zhi)已(yi)經與土的(de)彈性(xing)(xing)模量，CBR，無側限抗壓強(qiang)度建立了關系，在(zai)南非已(yi)經將貫(guan)入值(zhi)作(zuo)為路面設計的(de)參數(shu)。

1.1  DCP優勢

動力圓(yuan)錐貫入儀(yi)（DCP）的(de)(de)(de)優點是快(kuai)速(su)、簡(jian)便，不(bu)受(shou)場地(di)限制，適用于施工現(xian)場或(huo)老路(lu)路(lu)基(ji)承(cheng)(cheng)載(zai)力評(ping)價。而動態圓(yuan)錐貫入儀(yi)（Dynamic Cone Penetrometer，簡(jian)稱(cheng)DCP）通(tong)過快(kuai)速(su)檢測土基(ji)的(de)(de)(de)貫入度(du)可(ke)有效地(di)克(ke)服灌沙、環刀(dao)、灌水與(yu)電動取(qu)土器等方法的(de)(de)(de)缺點，是新一代土基(ji)壓(ya)實性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)快(kuai)速(su)檢測設備；同時DCP與(yu)現(xian)場路(lu)基(ji)加州(zhou)承(cheng)(cheng)載(zai)比（California Bearing Ratio，簡(jian)稱(cheng)CBR）和回彈(dan)模量之間具有良好的(de)(de)(de)相(xiang)關性(xing)，可(ke)用來評(ping)價路(lu)基(ji)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)。（根據AASHTO公式轉換）

1.2 DCP分析方法

由于動(dong)力錐(zhui)貫(guan)入儀在國內應用(yong)較少，因而目前(qian)國內尚沒(mei)有相關的分析方法，根據美國AASHTO的規定，DCP測(ce)試(shi)結果與CBR之間存在如(ru)下的關系(xi)：

CBR=405.3/PR1.259

公式(shi)中，PR為DCP測試的貫入率(lv)，mm/錘擊次；CBR為加州承載比，%。

因(yin)此，通過現(xian)場測試時記錄DCP的貫入(ru)率，即可快(kuai)速計算土基(ji)CBR，初步評價路基(ji)各(ge)層承載(zai)能力。

1.3 DCP測試原理

DCP由英國交通研(yan)究(jiu)實驗室（T ranspor tat ion,Research Labor atory,簡稱TRL）開發，總(zong)重(zhong)為20kg。

主要包括落高為575mm的8kg落錘、貫(guan)入桿、標(biao)尺及與貫(guan)入桿端(duan)部連接的直徑(jing)為20mm的圓錐錐尖，其(qi)中(zhong)：錐尖的錐角為60度，其(qi)構件與尺寸具體如圖1所示。

1：10000mm讀(du)尺(chi)

2：貫入桿(gan)  上桿(gan)803mm

3：連(lian)接圓盤  105mm

4：落(luo)距(ju)：575mm

5、貫入桿：下桿910mm

6、底(di)板：300mm*60mm*8mm

7、落錘：8KG

8、錐頭：直徑20mm，角度(du)60度(du)

2 動力圓(yuan)錐貫入儀DCP測試方(fang)法

DCP測試時，通常需(xu)要(yao)3個人(ren)員操作，其中：一人(ren)握(wo)住(zhu)(zhu)手柄，豎(shu)起并扶住(zhu)(zhu)儀器，同(tong)時將錐尖朝下(xia)貼緊土基(ji)表面(mian)，并盡量使貫入(ru)桿(gan)垂直于土基(ji)表面(mian)；一人(ren)提升落錘并讓其自由(you)下(xia)落，一人(ren)記錄每(mei)2次錘擊后(hou)對應的標尺讀數。

2.1  DCP測試步驟

（1）在試(shi)驗地點選擇干燥平坦的表面(mian)，如果(guo)表面(mian)有浮(fu)土或土質(zhi)較(jiao)松軟，應(ying)用(yong)鏟子將表面(mian)一(yi)層土鏟去(qu)(qu)，鏟去(qu)(qu)土的厚(hou)度(du)不(bu)宜大于(yu)2cm，如表面(mian)浮(fu)土較(jiao)深，應(ying)在附近另選一(yi)側點進(jin)行測(ce)試(shi)。

（2）將圓(yuan)錐頭連接到安裝好的(de)動力貫入儀(yi)桿上。

（3）將(jiang)圓錐頭對準(zhun)要檢(jian)測的土的表面，同時(shi)確保貫入(ru)桿豎直。

（4）在貫入桿(gan)旁邊放好標尺，標尺要平行(xing)于(yu)貫入桿(gan)。

（5）有(you)一人(ren)扶好貫入桿，另(ling)一個人(ren)舉起重錘，然后松手放下(xia)重錘。

（6）落錘(chui)砸下后(hou)(hou)，記錄(lu)單次(ci)(ci)(ci)貫入深(shen)度(du)超過5mm后(hou)(hou)的錘(chui)擊(ji)次(ci)(ci)(ci)數與(yu)桿身貫入深(shen)度(du)；如果單次(ci)(ci)(ci)貫入深(shen)度(du)小(xiao)于5mm，應在多次(ci)(ci)(ci)錘(chui)擊(ji)到貫入深(shen)度(du)大于5mm后(hou)(hou)記錄(lu)貫入深(shen)度(du)及該序列累計(ji)錘(chui)擊(ji)次(ci)(ci)(ci)數。測試(shi)數據應按照(zhao)規定表格由專人記錄(lu)。

（7）至(zhi)貫入深度(du)達(da)到(dao)要(yao)求（貫入深度(du)達(da)到(dao)或稍(shao)微超過當前被檢壓實層層厚）后，取出貫入桿，結束測試。

（8）在(zai)貫(guan)入過(guo)程中，如圓錐頭遇到(dao)石塊(kuai)或(huo)其它蝕物致使貫(guan)入桿無法繼(ji)續貫(guan)入時(shi)停止測試(shi)。本次數據記錄成(cheng)作(zuo)廢，另外在(zai)貫(guan)入孔附近40cm范圍(wei)內另選擇(ze)一測點進(jin)行(xing)測試(shi)。

（9）測試完畢(bi)后將貫入桿從中(zhong)部連接處拆開，連同(tong)標尺及落錘一(yi)起放進工(gong)具箱內，以備下次使用(yong)。

2.2 DCP測試顯示16-T0012/A型DCP動力圓錐貫入儀錘重8kg

由(you)此，貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)桿在落錘的(de)沖(chong)擊(ji)作(zuo)用下，逐(zhu)漸貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)土(tu)基(ji)內部，顯然，土(tu)基(ji)越堅硬，貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)一(yi)定深度(du)的(de)次(ci)數(shu)就越多，相(xiang)應的(de)每錘貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)的(de)深度(du)就越小；反(fan)之，土(tu)基(ji)越軟，則貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)一(yi)定深度(du)的(de)次(ci)數(shu)就越少，而每錘貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)深度(du)就越大。因此，DCP的(de)測試(shi)結果可以反(fan)映土(tu)基(ji)內部的(de)結構性(xing)能和壓shi情況。

DCP可在85cm的深(shen)度范圍內進行連續測(ce)(ce)(ce)試(shi)，一般情況下，DCP測(ce)(ce)(ce)試(shi)1個測(ce)(ce)(ce)點只需1~3min的時間，具有快速檢測(ce)(ce)(ce)的特點，為此，其測(ce)(ce)(ce)試(shi)結果(guo)采用貫入度為反映：

DN=？Y/N16-T0012/A型DCP動力圓錐貫入儀錘重8kg

DN為(wei)貫(guan)(guan)入(ru)(ru)度，mm/錘，？Y為(wei)從第1錘至最(zui)后1錘的總貫(guan)(guan)入(ru)(ru)深度，mm；N為(wei)錘擊次數。

3、動力(li)圓錐貫入義DCP測試結果對比(bi)分析

DCP貫入(ru)度與其(qi)他指標(biao)之(zhi)間的(de)相(xiang)(xiang)關系(xi)數(shu)值(zhi)均大于0.70，特別是(shi)與壓(ya)實度和彎沉之(zhi)間的(de)相(xiang)(xiang)關系(xi)數(shu)值(zhi)超過0.80，這說明貫入(ru)度與彎沉、靜(jing)(jing)回(hui)彈模(mo)量、動模(mo)量、壓(ya)實度、干(gan)密(mi)度及含(han)(han)水(shui)量之(zhi)間均存在著(zhu)良好的(de)雙對(dui)數(shu)關系(xi)。其(qi)中(zhong)，靜(jing)(jing)回(hui)彈模(mo)量、動模(mo)量、壓(ya)實度及干(gan)密(mi)度與貫入(ru)度呈負相(xiang)(xiang)關關系(xi)，彎沉和含(han)(han)水(shui)量與貫入(ru)度呈正相(xiang)(xiang)關關系(xi)。

因(yin)此(ci)，表明貫入度(du)可(ke)以反映(ying)土基(ji)的設計指標（回(hui)彈(dan)模量）及施工指標（壓實度(du)和彎沉），故采用DCP評價土基(ji)的強(qiang)度(du)、剛(gang)度(du)及壓實性(xing)能是可(ke)行的，上述經驗(yan)公式可(ke)作為DCP評價此(ci)類土基(ji)的壓實性(xing)能參考。

3.1測試結論

通(tong)過現場選取(qu)成(cheng)型土(tu)質(zhi)路基(ji)，分別采(cai)用DCP、貝(bei)克曼(man)梁、承載板、PFWD及灌砂法等現場測試方法對土(tu)基(ji)性能進行了對比測試。

回歸分(fen)析結果顯示(shi)，DCP貫入度與土基設(she)計指標（靜回彈模量(liang)(liang)和動模量(liang)(liang)）及(ji)施工(gong)指標（壓實度、干密度、含水量(liang)(liang)及(ji)彎沉(chen)）等之間具(ju)有良好的(de)相關關系(xi)，相關系(xi)數(shu)值均大于0.70，這表明(ming)通過現場(chang)標定并建(jian)立DCP與其他檢(jian)測指標的(de)相關關系(xi)，就(jiu)可以采(cai)用DCP替(ti)代(dai)傳統的(de)檢(jian)測方法，實現快速檢(jian)測并評價(jia)土基的(de)強度和剛度及(ji)壓實性能。

4、路基頂面處治深度的分析（舉例）

為(wei)了解土(tu)基頂面的狀況，對滬寧(ning)高速中緊急停靠帶路基95區路基處理前(qian)后進行了DCP試驗。結果如下：表2

表2 路基DCP試(shi)驗各層貫入率(lv)加權平(ping)均值