浅海深孔标准贯入值随深度变化特征分析

李明阳 柴建峰 陈智勇

(1.国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161； 2.中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海 200032)

浅海深孔标准贯入值随深度变化特征分析

李明阳1柴建峰1陈智勇2

(1.国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161； 2.中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海 200032)

通过统计珠三角地区某填海工程勘察资料中约1 400个标准贯入值，分析了SPT值随深度的变化特征，发现相同地质地层条件下，SPT值标准差随深度增加而变大、离散性愈发显著；测试深度越大，偏差愈明显，建议结合其他测试和试验手段，综合应用深孔中SPT值，以提高勘察成果的可靠性。

标准贯入试验，测试深度，标准差，可靠性

1 概述

目前国内岩土工程勘察，孔深20 m以内的标准贯入试验(Standard Penetration Test,SPT)击数修正，国标《岩土工程勘察规范》有相对成熟的杆长修正规定。但对于深度大于20 m，尤其是大于50 m的砂性土，勘察时钻杆长度如何修正等问题系统性的研究成果相对较少。

深厚覆盖层在沿海三角洲地区广泛分布，如珠江口和长江口地区，冲洪积层厚度最大可达百余米。近期深厚覆盖层上的大型工程建设项目越来越多，尤其是填海工程等，查明深厚覆盖层的工程地质特性是勘察关键问题之一。深厚砂性地层取原状样难度大，原位测试多采用SPT，但实践中发现，甚至同一场地条件下，SPT值相差也较大，影响原因复杂，其准确性和可靠性值得进一步探讨。

文献[1]～[7]不仅系统分析了钻探设备差异对测试结果的影响，如钻杆尺寸、钻杆和套管尺寸匹配情况、时间效应、锤垫质量、标贯器尺寸等；还定性探讨了钻杆挠曲或弯曲回弹、钻杆振动和晃动、重锤击打频率等对测试结果的影响。本文拟在文献[1]基础上，对同一地块约1 400个SPT值按深度进行统计，分析SPT值随测试深度的变化规律。希望本文能起到抛砖引玉的作用，引起越来越多的人在热衷于研究岩土体本构关系的同时，也重视勘察手段、原位测试等勘察技术的研究，提高勘察资料的可信度。

2 工程实例分析

2.1 填海工程的地层特征

2.2SPT值随深度变化特征

图1为A地块的SPT测试结果散点图[1]；表1为SPT值随深度变化统计结果；图2为SPT统计结果随深度变化柱状图，按10m间隔分层统计。

对比分析图1,图2和表1可见：1)同一深度统计区间，SPT离散性较大；2)同一场地且地层条件相同，随着测试深度增加，SPT离散性随之增加；3)随着深度增加，分层统计的标准差随之增加，标准差由9.1增大到20左右，增加了2倍多，标准差受测试深度影响明显。

表1 A地块SPT值统计分析

SPT值随着深度增加而变化显著这一现象，显然大大超过了由于钻杆直径差异、施工机械不同等引起的系统误差。文献[1]认为随着测试深度的增加，钻杆挠曲回弹，甚至弯曲振动晃动，可能是引起上述差异的主要原因，加之船载式勘探平台随着波浪的起伏晃动难免会引起重锤打歪，现场工作人员的不同测试习惯或熟练程度可能也会影响单位时间内重锤击打次数，不可避免发生锤击和挠曲回弹在某一时间发生叠加和相互影响。

3 结语

就国内目前岩土工程勘察技术水平和勘察市场大环境而言，深孔中SPT测试可能为一种相对粗糙、准确性较低的原位测试手段。测试深度越大，偏差可能愈明显，可靠性可能越低，实际应用中，应给予一定重视。

以上结论仅限于浅海深孔、船载式工程勘察平台，不足之处是缺少类似其他工程的勘察资料用来对比分析；陆地勘察深孔中SPT是否有类似的规律，也缺少相关资料验证。

[1] 柴建峰，陈智勇.钻杆挠曲变形对浅海深孔标准贯入试验的影响[J].中国港湾建设，2016,36(10)：40-43.

[2] 陈智勇，陈晓东，柴建峰.影响标准贯入(SPT)击数因素浅析[J].中国港湾建设，2009(5)：13-16.

[3] 范建好.对标贯击数杆径换算的探讨[J].工程勘察，2014(S1):36-40.

[4] 姜仁利，王国敬，谭海军.标准贯入试验操作中影响因素的探讨[J].港工技术，2010,47(4)：55-57.

[5] 廖先斌.英标和国标标贯设备试验结果相关性分析[J].岩土力学，2013，34(1)：143-147.

[6] 万江南，刘裕华.标准贯入试验测量击打能量的试验研究[J].电力勘测设计，2013(6)：14-18.

[7] 冯铭璋，王如金.标准贯入击数N63.5值杆长弯曲修正的探讨[J].勘察科学技术，1989(4)：27-31.

Discussion on the relation between the test depth and the Standard Penetration Test results in deep bore-holes in maritime spaces

Li Mingyang1Chai Jianfeng1Chen Zhiyong2

(1.TechnologyCenter，StateGridXinyuanCompanyltd,Beijing100161,China; 2.CCCCThirdHarborConsultantsCo.,Ltd,Shanghai200032,China)

Based on about 1 400 test results of Standard Penetration Test in one coastal reclamation project of the Zhujiang Triangle, analyzed the variation characteristics of SPT value with depth, finding the test results, especially standard deviation, are connected with the change of test depth in boreholes. The more the test depth, the more disperse the test result. The results may help to enhance the reliability of SPT in soil investigation.

Standard Penetration Test, test depth, standard deviation, reliability

1009-6825(2017)03-0070-02

2016-11-16

李明阳(1985- )，男，工程师； 柴建峰(1977- )，男，博士，高级工程师，注册土木工程师(岩土)； 陈智勇(1970- )，男，教授级高级工程师，注册土木工程师(岩土)

TU473.1

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