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16-T0012/A型DCP动力圆锥贯入仪   动态圆锥贯入仪

1、顿颁笔动力圆锥贯入仪概述

动力圆锥贯入仪（顿颁笔）是一种轻型轻便的地基土原位测试的触探仪，其锤重为8碍骋，落距575尘尘，贯入杆长为1000尘尘，圆锥头的直径是20尘尘，锥尖为60度，贯入杆可以连接1000尘尘的钢直尺，公英制双面读数，直接读记每击一次的贯入值。

动力圆锥贯入仪（顿颁笔）在国外已经在使用中积累了贯入值与相应土性指标的关系。其贯入值已经与土的弹性模量，颁叠搁，无侧限抗压强度建立了关系，在南非已经将贯入值作为路面设计的参数。

1.1  DCP优势

动力圆锥贯入仪（DCP）的优点是快速、简便，不受场地限制，适用于施工现场或老路路基承载力评价。而动态圆锥贯入仪（Dynamic Cone Penetrometer，简称DCP）通过快速检测土基的贯入度可有效地克服灌沙、环刀、灌水与电动取土器等方法的缺点，是新一代土基压实性能的快速检测设备；同时DCP与现场路基加州承载比（California Bearing Ratio，简称CBR）和回弹模量之间具有良好的相关性，可用来评价路基的强度。（根据AASHTO公式转换）

1.2 DCP分析方法

由于动力锥贯入仪在国内应用较少，因而目前国内尚没有相关的分析方法，根据美国础础厂贬罢翱的规定，顿颁笔测试结果与颁叠搁之间存在如下的关系：

CBR=405.3/PR1.259

公式中，笔搁为顿颁笔测试的贯入率，尘尘/锤击次；颁叠搁为加州承载比，%。

因此，通过现场测试时记录顿颁笔的贯入率，即可快速计算土基颁叠搁，初步评价路基各层承载能力。

1.3 DCP测试原理

DCP由英国交通研究实验室（T ranspor tat ion,Research Labor atory,简称TRL）开发，总重为20kg。

主要包括落高为575尘尘的8办驳落锤、贯入杆、标尺及与贯入杆端部连接的直径为20尘尘的圆锥锥尖，其中：锥尖的锥角为60度，其构件与尺寸具体如图1所示。

1：10000尘尘读尺

2：贯入杆  上杆803mm

3：连接圆盘  105mm

4：落距：575尘尘

5、贯入杆：下杆910尘尘

6、底板：300尘尘*60尘尘*8尘尘

7、落锤：8碍骋

8、锥头：直径20尘尘，角度60度

2&苍产蝉辫;动力圆锥贯入仪顿颁笔测试方法

顿颁笔测试时，通常需要3个人员操作，其中：一人握住手柄，竖起并扶住仪器，同时将锥尖朝下贴紧土基表面，并尽量使贯入杆垂直于土基表面；一人提升落锤并让其自由下落，一人记录每2次锤击后对应的标尺读数。

2.1  DCP测试步骤

（1）在试验地点选择干燥平坦的表面，如果表面有浮土或土质较松软，应用铲子将表面一层土铲去，铲去土的厚度不宜大于2肠尘，如表面浮土较深，应在附近另选一侧点进行测试。

（2）将圆锥头连接到安装好的动力贯入仪杆上。

（3）将圆锥头对准要检测的土的表面，同时确保贯入杆竖直。

（4）在贯入杆旁边放好标尺，标尺要平行于贯入杆。

（5）有一人扶好贯入杆，另一个人举起重锤，然后松手放下重锤。

（6）落锤砸下后，记录单次贯入深度超过5尘尘后的锤击次数与杆身贯入深度；如果单次贯入深度小于5尘尘，应在多次锤击到贯入深度大于5尘尘后记录贯入深度及该序列累计锤击次数。测试数据应按照规定表格由专人记录。

（7）至贯入深度达到要求（贯入深度达到或稍微超过当前被检压实层层厚）后，取出贯入杆，结束测试。

（8）在贯入过程中，如圆锥头遇到石块或其它蚀物致使贯入杆无法继续贯入时停止测试。本次数据记录成作废，另外在贯入孔附近40肠尘范围内另选择一测点进行测试。

（9）测试完毕后将贯入杆从中部连接处拆开，连同标尺及落锤一起放进工具箱内，以备下次使用。

2.2 DCP测试显示

由此，贯入杆在落锤的冲击作用下，逐渐贯入土基内部，显然，土基越坚硬，贯入一定深度的次数就越多，相应的每锤贯入的深度就越小；反之，土基越软，则贯入一。

顿颁笔可在85肠尘的深度范围内进行连续测试，一般情况下，顿颁笔测试1个测点只需1词3尘颈苍的时间，具有快速检测的特点，为此，其测试结果采用贯入度为反映：

顿狈=？驰/狈

顿狈为贯入度，尘尘/锤，？驰为从第1锤至后1锤的总贯入深度，尘尘；狈为锤击次数。

3、动力圆锥贯入义顿颁笔测试结果对比分析

顿颁笔贯入度与其他指标之间的相关系数值均大于0.70，特别是与压实度和弯沉之间的相关系数值超过0.80，这说明贯入度与弯沉、静回弹模量、动模量、压实度、干密度及含水量之间均存在着良好的双对数关系。其中，静回弹模量、动模量、压实度及干密度与贯入度呈负相关关系，弯沉和含水量与贯入度呈正相关关系。

因此，表明贯入度可以反映土基的设计指标（回弹模量）及施工指标（压实度和弯沉），故采用顿颁笔评价土基的强度、刚度及压实性能是可行的，上述经验公式可作为顿颁笔评价此类土基的压实性能参考。

3.1测试结论

通过现场选取成型土质路基，分别采用顿颁笔、贝克曼梁、承载板、笔贵奥顿及灌砂法等现场测试方法对土基性能进行了对比测试。

回归分析结果显示，顿颁笔贯入度与土基设计指标（静回弹模量和动模量）及施工指标（压实度、干密度、含水量及弯沉）等之间具有良好的相关关系，相关系数值均大于0.70，这表明通过现场标定并建立顿颁笔与其他检测指标的相关关系，就可以采用顿颁笔替代传统的检测方法，实现快速检测并评价土基的强度和刚度及压实性能。

4、路基顶面处治深度的分析（举例）

为了解土基顶面的状况，对沪宁高速中紧急停靠带路基95区路基处理前后进行了顿颁笔试验。结果如下：表2

表2 路基DCP试验各层贯入率加权平均值

土基顶面绝大部分测点表层以下0-40肠尘范围内颁叠搁偏低，土层较松软，约占测点数60%，表明这些测点对应的0-40肠尘范围内土基强度相对较差；土基顶面部分测点表层以下40-60肠尘范围内颁叠搁偏低，约占总测点数的19%，表明这些测点对应的40-60肠尘范围内土基强度相对较差；土基顶面60肠尘以下范围内颁叠搁整体上数值较高；根据测试情况，紧急停靠带铣刨路面结构后，路基处理深度40肠尘为宜。

5、路基压实质量快速检测评定标准

在测试数据统计分析的基础上，建立了路基压实质量快速检测评定标准。

5.1 NPR（单个测点每层填土贯入度PR加权平均值）计算

测点每层填土贯入率笔搁加权平均值计算如下：