標準貫入試驗（SPT）是利用一定的錘擊動能（錘重63.5kg，落距76cm），將一定規(guī)格的對開管式的貫入器打入鉆孔孔底的土中，根據(jù)打入土中的貫入阻抗，判別土層的變化和土的工程性質(zhì)。貫入阻抗用貫入器貫入土30cm的錘擊數(shù)N表示。
標準貫入試驗的目的是用測得的標準貫入擊數(shù)N判斷砂土的密實度或粘性土和粉土的稠度、估算土的強度與變形指標，確定地基土的承載力，評定砂土、粉土的振動液化及估計單樁極限承載力及沉樁可能性；并可劃分土層類別，確定土層剖面和取擾動土試樣進行一般物理性試驗，和用于巖土工程地基加固處理設計及效果檢驗[1]。
近年來，我國在國外的勘察工程日益增多，熟悉和掌握世界通用勘察規(guī)范中標準貫入試驗的操作方法和結果分析方法成為重要課題。本文就是根據(jù)實際的國外勘察工程，按照國際慣例和施工合同要求，采用美國ASTM規(guī)范進行土體標準貫入試驗，來判斷土層密實度，劃分土層類別。
1、標準貫入試驗原理和設備
標貫試驗是將重錘打擊在一根細長桿件（探桿）上，錘擊會在探桿和土體中產(chǎn)生應力波，標貫試驗錘擊貫入過程可用一維波動方程來描述[2]。
標貫試驗使用的設備包括動力設備和貫入系統(tǒng)兩大部分。動力設備的作用是提供動力源，為便于野外施工，多采用柴油發(fā)動機；貫入部分是標貫試驗的核心，由穿心錘、探桿和探頭組成[6]。
圖1偏心輪縮徑式貫入系統(tǒng)和標準貫入器
1.3標貫成果應用
如土層不太硬，并能較容易地貫穿0.30m的試驗段，則取貫入0.30m的錘擊數(shù)N。如土層很硬，不宜強行打入時，可用下式換算相應于貫入0.30m的錘擊數(shù)N[6]。
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式中：n—所選取的貫入深度的錘擊數(shù)；
ΔS—對應錘擊數(shù)n的貫入深度（m）。
表1國內(nèi)和ASTM規(guī)范利用N值判斷砂土的緊密程度[3][6]
各地標貫試驗規(guī)范在錘重量、落距、預擊貫人深度以及試驗貫人深度這四個參數(shù)上是完全一致的，這是該試驗能夠在世界各地通用的基礎。
通過搜集資料，現(xiàn)今國際上應用的規(guī)范主要有美國ASTM規(guī)范，英國規(guī)范，歐洲規(guī)范，日本規(guī)范等。把這些規(guī)范和我國的巖土勘察規(guī)范中對標貫試驗的規(guī)定進行比較，幾種規(guī)范之間明顯的存在一些差異[1][3][4]。
表2國內(nèi)外常用標貫規(guī)范規(guī)程比較
無法達到要求深度時的處理 擊數(shù)50貫入未達30cm 記錄50擊入土數(shù) 擊100而貫人未達30cm 記錄50擊入土數(shù) 記錄50擊入土數(shù)
以上比較了各個國家和地區(qū)之間標貫設備和測量方法存在的差異，可以看出：各種規(guī)范之間的差異都很小，這些具體的規(guī)定都是和本地區(qū)的實際地質(zhì)情況是符合的，帶有濃厚的地區(qū)特性，應根據(jù)實際的地質(zhì)條件選用不同的規(guī)范。同時，值得注意的是一個國家或地區(qū)范圍內(nèi)，所用的錘具、鉆桿、貫人器以及鉆孔設備也會有一定差異。例如在美國，就有穿心錘、針式錘、安全錘及自動錘等類型。另外，由于土層隨深度的變化，同一鉆孔直徑從淺部至深部可能有從大到小的變化。以上種種不同均可在一定程度上造成標貫試驗結果的差異。
3、工程實踐
Dagash位于蘇丹國北部，尼羅河下游，此段河道較為平緩，尼羅河覆蓋層較厚。2008年2月到12月，華北有色工程勘察院蘇丹公司承擔了此處尼羅河攔河大壩的地質(zhì)勘查工作，利用各種先進的勘查手段和試驗方法，較為準確的探明了此處的地層分布情況和巖土體性質(zhì)。標貫技術作為現(xiàn)場測定土體密實度的重要試驗，在此次勘查工作中得到了廣泛的應用，其成果為現(xiàn)場快速準確的判斷土體的密實度提供了可靠的依據(jù)。
3.1試驗設備
381號孔位于Dagash大壩軸線附近，覆蓋層厚度超過10m。嚴格依照美國ASTM規(guī)范要求，盡可能的減少人為因素造成的試驗結果偏差，標貫設備采用如下的規(guī)格[6]
表3標貫設備規(guī)格
3.2試驗步驟及成果分析
根據(jù)ASTM規(guī)范，使用自由落錘的方式，先進行15cm的預打，達到深度后，每15cm記錄一次錘擊數(shù)。381號孔位間隔1.0m進行一次標貫試驗，共進行了11個試驗，結果如下：
表4381號孔標貫試驗結果
把上表中的標貫結果和深度對應表現(xiàn)在圖上，可以得出：
圖2381號孔標貫結果示意圖
從表4、圖2可以看出，前10次標貫試驗的N30值均較小，根據(jù)表1的判斷標準可以看出，0~10m的砂土密實度為極松到松，只有4~6m的位置是稍密。從圖3中381號孔的鉆探成果可以看出，上層0~4m為淤泥層，4~7m為粉砂層，7~10m為殘積土層，10~10.95m為全風化片巖，10.95m以后為片巖。此孔距離尼羅河僅3m，地下水位1.2m，表層1m淤泥質(zhì)土不受地下水影響，標貫結果比1~4m的地層高。地下水位以下的淤泥層、殘積土層、全風化片巖層，由于水的作用，變的極為松軟，故1~4m、6~10m的錘擊數(shù)都小于5，地層很軟。而4~6m是粉砂層，不受地下水的影響，所以較密實。當進行第11次標貫試驗時，達到了巖石層，所以標貫擊數(shù)超過50，而且出現(xiàn)了反彈現(xiàn)象，終止了試驗，此標貫結果和鉆探成果基本一致。
圖3381號孔鉆探成果
3.3標貫結果和現(xiàn)場密實度試驗結果比較分析
標貫試驗結果是現(xiàn)場快速判定土體密實度、劃分土層的主要依據(jù)，這只是一個大概的估計值，只能定性的判斷土體的密實度，不能定量、精確的測量出土體的密實度值，只有通過現(xiàn)場簡易的土體密實度試驗才能定量的判斷出土體的密實度。使用袖珍貫入測力計在標貫樣中進行土體密實度測力試驗，就可以得出較為準確的土體密實度。
在ASTM規(guī)范中，土體標貫值、袖珍貫入測力計值和不排水剪切試驗值的關系如下：
表5土體密實度現(xiàn)場試驗結果之間的關系
袖珍貫入測力計所得值為規(guī)定貫入深度時，換算標準為98.06kPa/cm，根據(jù)次換算標準可得381號孔土體的貫入力如下：
表6381號孔土體貫入力
從表6中可以看出，貫入力和標貫結果基本上是保持一致的，這就說明了標貫結果的正確性。同時也存在一些細小的差別，這是由于現(xiàn)場試驗操作過程存在誤差，導致結果存在誤差。從表4、表6兩個試驗的結果可以定性、定量的判斷土體的密實度，而且可以互相印證彼此的正確性，為現(xiàn)場編錄提供了可靠的參考數(shù)據(jù)。
4、小結
標貫試驗結果是現(xiàn)場判定砂土密實度的重要依據(jù)，本文通過對比國際常用規(guī)范，總結了各國規(guī)范對標貫試驗規(guī)定的差異，并結合實際工程，應用ASTM規(guī)范進行標貫試驗，使用得出的結果對砂土密實度進行評價，并且結合鉆探所得砂土的類型，驗證了標貫試驗的正確性。為不同規(guī)范下進行標貫試驗提供了一些參考。
