0 引言
南京地區卵礫石土廣泛分布于長江及其支流滁河、秦淮河之兩岸，在長江中下游卵礫石土中具有一定代表性。卵礫石地層的勘察工作有其特殊性，通常難以取土進行室內試驗，而大部分原位測試手段受限，地基承載力難能確定。重型動力觸探則能較好地反映卵礫石土的性質，在該類土層勘察中得到廣泛應用。
1 南京地區卵礫石土性狀及分布
南京地區卵礫石主要有三種類型，其組成有較大差異，除了土體的性質、狀態有變化，其所包含的卵石、礫石體的成分、形狀也有差異。卵礫石土主要分布于各級階地，部分分布在東郊及古河道底。
   （1）雨花臺組卵礫石、卵礫石土：為典型的卵礫石土類，中密～密實,膠結程度好,具有較高的強度;主要分布在雨花臺、菊花臺一帶Ⅲ級階地的階面上。
（2）卵礫石混可塑-硬塑粉質黏土：常見于下蜀組黏性土底部，卵礫石含量30～60%不等，具有較高的強度；主要分布在東郊，局部分布于Ⅱ級階地上；
（3）軟塑～可塑粉質黏土混卵礫石：主要分布在Ⅰ級階地及古河道底部，粒徑變化大，卵礫石含量極不均勻，強度不高。
以上幾類卵礫石土均無法取土，而靜力觸探和標準貫入試驗及其它原位測試方法也無法應用，在進行地質勘察和確定地基承力時，重型動力觸探就成了最常用的手段。
2 圓錐動力觸探試驗的應用
圓錐動力觸探試驗是利用標準質量的落錘，以一定高度將圓錐形探頭打入土層，根據探頭貫入的難易程度了解土層的性質。由錘重的不同可分為輕型、重型和超重型，重型動力觸探是其中應用最廣的一種，適用于碎石土。
2.1動力觸探試驗的規范操作方法
（1）超出地面的探桿高度不應過大，以免錘擊時發生傾斜和擺動；貫入時應使穿心錘自由下落，以保證恒定的錘擊能量。
（2）錘擊時應保持探桿的垂直，最大偏斜度不應超過2％，錘擊過程應連續進行，錘擊速率宜為15-30擊／min，以減小側壁摩擦阻力，尤其是在粘性土中錘擊過程的間歇，會使側壁摩擦阻力增大而影響試驗結果。
（3）為減小側壁摩擦阻力的影響，每貫人1m，應將探桿轉動1.5圈；貫入深度超過10 m后，每貫入20cm宜旋轉探桿1次。
（4）對超重型動力觸探的貫入深度宜限制在20m以內，超過此深度，應考慮側壁摩擦阻力的影響。
2.2影響動力觸探錘擊數的原因
（1）設備因素：包括穿心錘的形狀和質量；探頭的形狀和大小；觸探桿的截面尺寸，長度和質量；導向錘座的構造及尺寸；所用材料的材型及性能等。
（2）操作方法的影響：動力觸探必須掌握正確的試驗方法，操作錯誤是造成動力觸探錘擊數異常的一個主要原因，如果不嚴格按照規范操作，可能帶來很大的誤差。影響比較大的因素包括落錘的高度控制和錘擊方法；讀數量測方法和精度；觸探孔的垂直程度；鉆孔的鉆進方法和護壁清孔情況等。
（3）地基土類型的影響
卵礫石的粒級組成對動力觸探錘擊數的影響很大 ，當卵礫石骨架顆粒較小時，動力觸探錘擊數離散性較小，當碎石土骨架顆粒較大時，動力觸探錘擊數離散性變大。可見，動力觸探錘擊數的離散性與粒級組成關系很大。尤其是探頭碰上較大的卵石或漂石時，動力觸探錘擊數會大幅度上升，甚至由于不能擊穿而不得不配合鉆探的手段，當穿越此石時，動力觸探錘擊數又有所下降。因此在異常值分析中，過大值往往是不合理的，它更多代表的是較大顆粒的強度。
卵礫石的密實度、充填物成分、顆粒間的摩擦力、骨架顆粒的堅固程度，直接影響動力觸探錘擊數整體數值，這一點在本地區巖土工程勘察和原位測試中均有表現。當然這些因素不管在理論上還是在工程實踐中，亦是地基承載力的確定因素，這正是可以用動力觸探錘擊數查取地基土的承載力及變形模量的依據。
（4）其它因素
包括土的密實度、含水量、狀態、顆粒組成、結構強度、抗剪強度、壓縮性；觸探深度；地下水等。以上這些因素都會影響擊數的大小，以地下水位為例，雖然地下水位對擊數與土的力學性質的關系沒有影響，但對擊數與土的物理性質的關系有影響，故應準確記錄地下水位埋深。如果沒有充分考慮以上因素，有時通過原位測試試驗查表得到的地基承載力會出現比較大的偏差。
2.3 數據的使用
實測動力觸探錘擊數是否修正及如何修正歷來有不同的觀點，缺乏統一的認識。按地質手冊介紹的方法，當采用重型動力觸探確定碎石土密實度時，應按相關公式進行桿長修正；地下水影響的修正也有相應的方法；至于側壁摩擦的影響，一般認為對砂土和松散-中密的圓礫、卵石，觸探深度在15m以內時可不予考慮。試驗所得到的成果，可用于判定地基土的密實度、地基承載力和變形參數；確定地層分布厚度、判定地基土的均勻性等。現以確定地層地基承載力為例加以說明。
南京地區建筑地基基礎設計規范（KGJ32/J 12-2005）規定了通過查表確定卵礫石土地基承載力特征值的方法。由于不同區域卵礫石成分的不同和其包圍土體性質的差異，地基承載力存在較大變化，在使用此表時，應根據具體條件作相應調整。例如，城南雨花臺周邊礫石土的地基承載力可適當提高，而對城中和東郊卵礫石包圍土體軟弱的地層，其承載力則應予以折減。此外，勘察中須在有代表性的場地區域內進行足夠數量的觸探試驗，以試驗成果加權平均值作為運用依據。
表1 卵礫石土地基承載力特征值(kPa)

N63.5擊數	5	10	15	20	25	30	35	40
地基承載力特征值	150	200	270	350	400	450	500	550

注:1.對雨花臺礫石層地基承載力特征值應予提高,可乘1.2的增大系數；
   2.當卵礫石中充填軟塑-流塑粉質粘土和粉土,飽和稍密粉砂,地基承載力特征值應適當減少,可乘0.8的折減系數。
本表是根據南京地區經驗，僅用以估算南京地區土層條件下一般工程的地基承載力特征值。
3 工程實例   
位于南京市山西路的某醫院擬建25層綜合大廈，兩層地下室，底板埋深約8.0米。主樓采用鉆孔灌注樁基礎，裙樓采用預制樁基礎。場地地貌單元為Ⅰ級階地，依據本次鉆探揭露情況，按地層空間分布的連續性及工程地質性能的相似性共劃分為五大層，其中第1-4層主要為雜填土和各種狀態的粉質粘土，局部雜薄層粉土。第5層土為全區分布的較穩定礫石土，具體成分描述：粉質粘土為灰色，局部黃褐色，軟～可塑。礫石為雜色，石英質，磨圓度較好，含量約10-30％不等，局部達50%，粒徑約4-12cm，小部分大于15cm，稍密～中密，密實度不均。層頂埋深19.1～21.9m，層厚0.8～1.6m。
該場地布置勘察孔142個，對其中47個孔內礫石土進行動力觸探試驗。因該場地土層上部為硬塑粉質粘土，總體呈上硬下軟。當動力觸探探頭穿越上部土層進入下部土層時，存在“超前”和“滯后”反應，超前滯后范圍內的值不反映真實土性，應予剔除。據相關學者研究成果，上硬下軟型土層，超前反應量約為0.5-0.7m，滯后量約為0.2m，故在此范圍的試驗數值未參與統計。根據各孔的貫入指標平均值，計算得厚度加權平均擊數為14.2擊。
由2.3節表1，查得地基承載力為258kPa。由于卵礫石中充填軟塑狀粉質粘土，應乘0.8的折減系數，折減后地基承載力特征值為206 kPa。
4 結語
重型圓錐動力觸探試驗在南京地區卵礫石土地質勘察中得到廣泛應用，該方法簡便、直觀，可快速判斷地層的密實度，較準確提供設計所需地基土參數，提高勘察質量。但在實際勘察過程中，由于礫石土質的不均勻性等因素，以及試驗的人為誤差較大，使得圓錐動力觸探結果有時不能很好地反映地層條件。因此，應進一步規范試驗方法，科學統計試驗數據，結合地質條件確定勘察成果，使動力觸探試驗得到更有效的應用。
參考文獻
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