1）标准贯入试验的原理

标准贯入试验是利用一定的锤击动能（质量为63.5kg的穿心锤，以76cm落距），记录一定规格的贯入器打入钻孔孔底的土层30cm所需的锤击数，作为标准贯入击数N，从而来划分土层和估算土的物理力学性质的一种原位试验方法。试验装置如图9.10所示，试验设备规格见表9.18。现场试验时先将标准规格的贯入器自钻孔底部预打入15cm，不记录锤击数，然后再打入30cm，记录锤击数作为标贯击数。其优点是设备简单，钻杆操作方便，且贯入器能取出挠动土样，从而可以直接对土进行鉴别。标贯试验的目的主要是评价砂土的密实度，粉土、黏土的状态，评价土的强度参数、变形参数、地基承载力、单桩极限承载力、沉桩的可能性以及砂土和粉土的液化势。

标贯试验适用于砂土、粉土和一般黏性土，不适用于软塑～流塑状态软土。

图9.10　标准贯入器

表9.18　标准贯入试验设备规格表

2）标准贯入试验的技术要求

①标准贯入试验采用回转钻进，并保持孔内水位略高于地下水位。当孔壁不稳定时，可用泥浆护壁钻至试验标高以上15cm处，清除孔底残土后再进行试验。

②采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击，并减小导向杆与锤间的摩擦力，避免锤击时偏心和侧向晃动，保持贯入器、探杆导向连接后的垂直度，锤击速率应小于30击/min。

③贯入器打入土中15cm后，开始记录每10cm击数，累计打入30cm的锤击数为标准贯入试验锤击数N。当锤击数已达50击，而贯入深度未达30cm时，可记录50击的实际贯入深度，按下式换算成相当于30cm的标准贯入试验锤击数N，并终止试验。

式中　Δs——50击时的贯入深度，cm。

④旋转探杆，提出贯入器，并取出贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录，必要时送实验室进行室内扰动样分析。

⑤在不能保持孔壁稳定的钻孔中进行试验时，可用泥浆或套管护壁。

3）标准贯入试验的成果应用

标准贯入试验的主要成果是标贯击数N与深度的关系曲线。在应用标贯击数N的经验关系评定土的有关工程性质时，要注意N值是否作过有关的修正。

（1）划分土层

根据标准贯入击数随深度变化的变化曲线形状，可以粗略地划分土层。将标贯击数相近的段划分为一层，并求出每一层标贯击数的平均值，结合地质资料，定出土的名称。

（2）判断砂土的密实度和相对密度Dr

显然，砂土的密实度越高，标贯击数N就越大；反之，砂土密实度越低，标贯击数N越小。因此，可以利用标贯击数对砂土的密实程度进行判别，具体可按表9.19进行。

表9.19　标贯击数N与砂土密实度的关系对照表

需要补充说明的是，表9.19中的标贯击数N是人力松绳落锤所得，人力松绳落锤得到的标贯击数N1和自由落锤得到的标贯击数N2可按表9.20换算。

表9.20　N1和N2关系对照表(www.daowen.com)

（3）评定土的强度指标

根据标贯击数N，可评定砂土的内摩擦角φ和黏性土的不排水强度Cu。Terzaghi和Peck提出的Cu与N之间的关系为：

（4）评价地基土的承载力

我国《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）中，用标贯击数N值确定的砂土和黏性土的承载力标准值fk，详见表9.21、表9.22。

表9.21　黏性土承载力标准值

表9.22　砂土承载力标准值

（5）估算单桩承载力

北京市勘察院提出的预估钻孔灌注桩单桩竖向极限承载力的计算公式为：

式中　Pu——单桩竖向极限承载力，kN；

　　　Ap——桩端的截面积，m2；

　　　As，Ac——桩在砂土和黏土层中的侧面积，m2；

　　　Np——桩端附近土层中的标贯击数；

　　　Ns——桩周砂土层标贯击数；

　　　Nc——桩周黏土层标贯击数；

　　　h——孔底虚土的厚度，m；

　　　C——孔底虚土折减系数，kN/m，取18.1。

（6）进行饱和砂土和粉土的地震液化势判别

饱和粉土、砂土当经过初步判别为可能液化或需考虑液化影响时，应进一步进行液化判别。用标准贯入试验的锤击数进行判别是常用方法之一。

标准贯入试验成果除以上主要应用外，还可通过建立的地区性经验，用N值确定黏性土的稠度状态和抗剪强度参数等。