16-T0012/A型DCP動力圓錐(zhui)貫入(ru)儀(yi)   動態圓錐(zhui)貫入(ru)儀(yi)

1、DCP動(dong)力圓錐貫入儀概述

動(dong)力圓(yuan)錐(zhui)貫入(ru)儀（DCP）是一(yi)種輕型輕便的(de)(de)地基土(tu)原位(wei)測(ce)試的(de)(de)觸探儀，其錘重為(wei)8KG，落距(ju)575mm，貫入(ru)桿長為(wei)1000mm，圓(yuan)錐(zhui)頭(tou)的(de)(de)直徑是20mm，錐(zhui)尖為(wei)60度，貫入(ru)桿可以(yi)連接1000mm的(de)(de)鋼(gang)直尺(chi)，公英制雙面讀數(shu)，直接讀記每擊(ji)一(yi)次的(de)(de)貫入(ru)值。

動力(li)圓錐貫(guan)入(ru)儀（DCP）在(zai)國外已經在(zai)使用中積累(lei)了(le)貫(guan)入(ru)值與(yu)相應(ying)土性(xing)指標(biao)的關(guan)系(xi)。其(qi)貫(guan)入(ru)值已經與(yu)土的彈性(xing)模量，CBR，無(wu)側限抗壓強度建立了(le)關(guan)系(xi)，在(zai)南非已經將貫(guan)入(ru)值作為(wei)路面設計的參數。

1.1  DCP優(you)勢

動力圓(yuan)錐(zhui)貫入(ru)儀(yi)(yi)（DCP）的(de)優點是快速(su)、簡便，不受(shou)場(chang)(chang)地(di)限(xian)制(zhi)，適用于施工現場(chang)(chang)或老路路基(ji)(ji)(ji)承(cheng)載力評價。而動態圓(yuan)錐(zhui)貫入(ru)儀(yi)(yi)（Dynamic Cone Penetrometer，簡稱DCP）通過(guo)快速(su)檢測(ce)土基(ji)(ji)(ji)的(de)貫入(ru)度可(ke)有效地(di)克服灌(guan)沙(sha)、環刀、灌(guan)水(shui)與(yu)電(dian)動取(qu)土器等(deng)方法的(de)缺點，是新一代土基(ji)(ji)(ji)壓(ya)實性(xing)能的(de)快速(su)檢測(ce)設備；同時DCP與(yu)現場(chang)(chang)路基(ji)(ji)(ji)加州(zhou)承(cheng)載比（California Bearing Ratio，簡稱CBR）和回彈模(mo)量之間(jian)具有良好的(de)相關(guan)性(xing)，可(ke)用來評價路基(ji)(ji)(ji)的(de)強度。（根(gen)據AASHTO公(gong)式轉(zhuan)換(huan)）

1.2 DCP分析(xi)方法

由于動力錐(zhui)貫(guan)入儀在國內應用(yong)較少，因而目前國內尚沒有相關(guan)(guan)的(de)分析方法，根據(ju)美國AASHTO的(de)規定，DCP測試結(jie)果(guo)與CBR之間存在如下的(de)關(guan)(guan)系：

CBR=405.3/PR1.259

公式(shi)中(zhong)，PR為(wei)DCP測試的(de)貫入(ru)率，mm/錘擊次；CBR為(wei)加州承載比，%。

因此，通過現場(chang)測試時記錄DCP的(de)貫入(ru)率，即可快速計算土基CBR，初(chu)步評價路基各層承載能力。

1.3 DCP測試(shi)原(yuan)理

DCP由英國交通研究實驗室(shi)（T ranspor tat ion,Research Labor atory,簡稱TRL）開發，總重為20kg。

主(zhu)要包括落高(gao)為(wei)575mm的(de)8kg落錘、貫入桿、標尺(chi)及與(yu)(yu)貫入桿端部連接(jie)的(de)直徑為(wei)20mm的(de)圓錐錐尖，其中：錐尖的(de)錐角為(wei)60度，其構件(jian)與(yu)(yu)尺(chi)寸具體如圖(tu)1所示。

1：10000mm讀尺

2：貫入桿  上桿803mm

3：連(lian)接圓盤  105mm

4：落距(ju)：575mm

5、貫入桿(gan)：下(xia)桿(gan)910mm

6、底板：300mm*60mm*8mm

7、落錘：8KG

8、錐頭(tou)：直徑20mm，角度60度

2 動力圓錐貫(guan)入儀DCP測試方法(fa)

DCP測(ce)試時(shi)，通常需要3個人員操作，其中：一人握(wo)住(zhu)手(shou)柄，豎起并(bing)扶住(zhu)儀(yi)器，同時(shi)將(jiang)錐(zhui)尖(jian)朝下貼緊(jin)土(tu)基(ji)表面，并(bing)盡量使貫入(ru)桿(gan)垂(chui)直于(yu)土(tu)基(ji)表面；一人提升落錘(chui)并(bing)讓其自由下落，一人記錄每(mei)2次錘(chui)擊后對應的標尺(chi)讀數。

2.1  DCP測試步(bu)驟(zou)

（1）在試驗地點選擇(ze)干燥(zao)平(ping)坦的表(biao)面，如(ru)果(guo)表(biao)面有浮土(tu)或土(tu)質較松軟，應用鏟(chan)子將(jiang)表(biao)面一(yi)層土(tu)鏟(chan)去，鏟(chan)去土(tu)的厚(hou)度不宜大于(yu)2cm，如(ru)表(biao)面浮土(tu)較深，應在附近另選一(yi)側(ce)點進行測試。

（2）將圓錐頭連接到安裝好的動力貫入儀桿上。

（3）將圓錐頭(tou)對(dui)準要檢測的土的表面，同時確保貫入桿豎直。

（4）在(zai)貫入(ru)桿旁邊放好(hao)標(biao)尺，標(biao)尺要(yao)平行(xing)于貫入(ru)桿。

（5）有一人(ren)扶好貫(guan)入(ru)桿，另一個人(ren)舉起重錘，然后(hou)松手放下重錘。

（6）落(luo)錘砸下后，記(ji)錄單(dan)次貫入深(shen)(shen)度(du)超過5mm后的錘擊(ji)次數與桿身(shen)貫入深(shen)(shen)度(du)；如(ru)果單(dan)次貫入深(shen)(shen)度(du)小于5mm，應(ying)在多(duo)次錘擊(ji)到(dao)貫入深(shen)(shen)度(du)大于5mm后記(ji)錄貫入深(shen)(shen)度(du)及該序列累計錘擊(ji)次數。測試(shi)數據應(ying)按(an)照(zhao)規定(ding)表格由(you)專人記(ji)錄。

（7）至(zhi)貫入深(shen)度達(da)到要求（貫入深(shen)度達(da)到或稍微超過當前被檢壓實層層厚）后(hou)，取出貫入桿，結束(shu)測試。

（8）在貫(guan)(guan)入過程中，如圓錐頭遇(yu)到石塊或其它蝕物(wu)致(zhi)使(shi)貫(guan)(guan)入桿(gan)無(wu)法繼(ji)續貫(guan)(guan)入時停(ting)止測試。本次數據記錄成作廢，另外(wai)在貫(guan)(guan)入孔附近(jin)40cm范圍內另選(xuan)擇一測點(dian)進行測試。

（9）測試(shi)完畢后將貫入桿從中部連接處拆開，連同標尺及(ji)落錘一起放(fang)進工具箱內(nei)，以備(bei)下次使用。

2.2 DCP測試顯示(shi)

由此，貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)桿在落(luo)錘(chui)的(de)(de)(de)沖擊作(zuo)用(yong)下(xia)，逐漸(jian)貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)土(tu)基(ji)內(nei)部(bu)，顯然，土(tu)基(ji)越(yue)(yue)堅硬，貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)一(yi)定深度的(de)(de)(de)次數就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)多，相(xiang)應的(de)(de)(de)每(mei)錘(chui)貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)的(de)(de)(de)深度就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)小；反(fan)之，土(tu)基(ji)越(yue)(yue)軟，則貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)一(yi)定深度的(de)(de)(de)次數就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)少，而每(mei)錘(chui)貫(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)深度就(jiu)(jiu)越(yue)(yue)大。因此，DCP的(de)(de)(de)測試結(jie)果可以反(fan)映土(tu)基(ji)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)結(jie)構性能(neng)和(he)壓shi情況。

DCP可在85cm的深度范圍(wei)內進行(xing)連續測試(shi)，一般情況下，DCP測試(shi)1個測點(dian)(dian)只需1~3min的時間，具有(you)快速檢測的特點(dian)(dian)，為(wei)(wei)此，其測試(shi)結果采用貫入(ru)度為(wei)(wei)反映：

DN=？Y/N

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

3、動力圓錐貫入義DCP測試結果對比分析國際DCP動力圓錐貫入儀法國標準廠家

DCP貫入(ru)(ru)度(du)(du)(du)與(yu)其他指(zhi)標之(zhi)間的(de)相關(guan)系(xi)(xi)數(shu)(shu)值(zhi)均大于(yu)0.70，特別是與(yu)壓(ya)實度(du)(du)(du)和彎沉之(zhi)間的(de)相關(guan)系(xi)(xi)數(shu)(shu)值(zhi)超過(guo)0.80，這說明貫入(ru)(ru)度(du)(du)(du)與(yu)彎沉、靜(jing)回彈(dan)模(mo)(mo)量(liang)、動模(mo)(mo)量(liang)、壓(ya)實度(du)(du)(du)、干密度(du)(du)(du)及含(han)水(shui)量(liang)之(zhi)間均存在著良好的(de)雙(shuang)對數(shu)(shu)關(guan)系(xi)(xi)。其中，靜(jing)回彈(dan)模(mo)(mo)量(liang)、動模(mo)(mo)量(liang)、壓(ya)實度(du)(du)(du)及干密度(du)(du)(du)與(yu)貫入(ru)(ru)度(du)(du)(du)呈負相關(guan)關(guan)系(xi)(xi)，彎沉和含(han)水(shui)量(liang)與(yu)貫入(ru)(ru)度(du)(du)(du)呈正相關(guan)關(guan)系(xi)(xi)。

因(yin)此，表明(ming)貫入度(du)(du)可以反映(ying)土(tu)(tu)基(ji)的設計指(zhi)標（回彈模量(liang)）及(ji)施工(gong)指(zhi)標（壓(ya)實度(du)(du)和彎(wan)沉），故采用DCP評價土(tu)(tu)基(ji)的強度(du)(du)、剛(gang)度(du)(du)及(ji)壓(ya)實性(xing)能是可行的，上述經驗公式可作為DCP評價此類(lei)土(tu)(tu)基(ji)的壓(ya)實性(xing)能參(can)考。

3.1測試結論國際DCP動力圓錐貫入儀法國標準廠家

通過現場選(xuan)取成型土質路基(ji)，分別采(cai)用DCP、貝克曼梁、承載(zai)板(ban)、PFWD及灌(guan)砂法(fa)(fa)等現場測試(shi)方法(fa)(fa)對土基(ji)性能進(jin)行了對比(bi)測試(shi)。

回歸(gui)分析結果顯示，DCP貫(guan)入度(du)(du)與土基(ji)設(she)計指標(biao)（靜回彈模量和動模量）及(ji)施(shi)工指標(biao)（壓實度(du)(du)、干密度(du)(du)、含水量及(ji)彎沉）等之間具有(you)良(liang)好的(de)相關(guan)關(guan)系(xi)，相關(guan)系(xi)數值均(jun)大于(yu)0.70，這表(biao)明通過現場標(biao)定(ding)并(bing)建立DCP與其他(ta)檢測指標(biao)的(de)相關(guan)關(guan)系(xi)，就可(ke)以采用(yong)DCP替代傳統(tong)的(de)檢測方法，實現快速檢測并(bing)評價土基(ji)的(de)強(qiang)度(du)(du)和剛度(du)(du)及(ji)壓實性能。

4、路基頂面處治深度(du)的分析（舉例）

為了解(jie)土(tu)基(ji)(ji)頂(ding)面的(de)狀(zhuang)況(kuang)，對滬(hu)寧(ning)高速(su)中緊急停靠(kao)帶路基(ji)(ji)95區路基(ji)(ji)處理(li)前后進行(xing)了DCP試(shi)驗。結果如下：表2

表2 路(lu)基DCP試(shi)驗各層貫入率(lv)加權平均值(zhi)

土基(ji)頂(ding)面(mian)(mian)絕大部分(fen)測點表(biao)層以下(xia)0-40cm范圍(wei)內CBR偏低，土層較松軟，約(yue)占(zhan)測點數(shu)60%，表(biao)明(ming)這些(xie)(xie)測點對(dui)(dui)應的0-40cm范圍(wei)內土基(ji)強度(du)相對(dui)(dui)較差(cha)；土基(ji)頂(ding)面(mian)(mian)部分(fen)測點表(biao)層以下(xia)40-60cm范圍(wei)內CBR偏低，約(yue)占(zhan)總測點數(shu)的19%，表(biao)明(ming)這些(xie)(xie)測點對(dui)(dui)應的40-60cm范圍(wei)內土基(ji)強度(du)相對(dui)(dui)較差(cha)；土基(ji)頂(ding)面(mian)(mian)60cm以下(xia)范圍(wei)內CBR整體上數(shu)值較高；根據(ju)測試(shi)情況(kuang)，緊急(ji)停靠帶銑(xian)刨路(lu)面(mian)(mian)結構后，路(lu)基(ji)處理(li)深度(du)40cm為(wei)宜。

5、路(lu)基壓(ya)實質量快速(su)檢測評定標準

在測試數據統(tong)計分析的基礎上，建立(li)了路基壓實質(zhi)量快(kuai)速(su)檢測評定(ding)標準(zhun)。

5.1 NPR（單個測點(dian)每層填土貫(guan)入度PR加權平均值）計算

測點每層(ceng)填土貫入率PR加權平均值計算如下：

PR—DCP測(ce)試(shi)的貫入率(lv)，單位mm/錘擊次(ci)，通(tong)常取一次(ci)錘擊數值。

NPR—測(ce)試土層(ceng)PR加(jia)權(quan)平均(jun)值。

說(shuo)明：∑h1應小于抽檢壓實填(tian)土層厚(hou)度。

5.2KNPR（檢驗評定段的(de)NPR代(dai)表值）計(ji)算

檢驗評定段的填土NPR（測點每層(ceng)填土PR加權平(ping)均值）代表(biao)值為：

式中(zhong)：t0-t分布表中(zhong)隨測(ce)點數和(he)保證(zheng)率而變的系數。對(dui)于(yu)高速(su)公路路基，保證(zheng)率取固定值95%；S-檢(jian)測(ce)值的均(jun)方差；n-檢(jian)測(ce)點數；

NPR0—檢驗(yan)評定(ding)段內(nei)各測點(dian)NPR的規定(ding)值；

NPR—檢驗評定段內各測點NPR的平(ping)均值；

KNPR—檢(jian)驗評定(ding)段內各測點NPR的代表(biao)值(zhi)。

6、規范的記錄表格（舉例(li)）

6.1蘇丹的一(yi)個項目的記錄(lu)結果，以此為例：分別(bie)為

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