1. 引言 (INTRODUCTION)
- 目的和重要性：介绍了SPT测试是一种广泛使用的原位测试，用于提供土壤地质技术属性信息。SPT得到的N值通常用于各种地质工程设计相关性中，尤其是基础设计和评估液化抗力的主要指标。
- SPT测试的局限性：尽管SPT测试简单且成本低，但其可靠性存在问题，包括取样质量控制的缺失和由于多种因素（如测试设置、鞋的质量、土壤异质性、设备校准、操作者差异、钻孔干扰、冲击能量等）导致的结果的变异性。
- 能量传递的重要性：Sy和Campanella（1991）认为，影响N值的最重要因素是传递到钻杆的锤击能量。
2. 能量测量的背景 (BACKGROUND ON ENERGY MEASUREMENT)
- 能量测量方法：自20世纪70年代以来，研究人员一直在研究SPT测试期间的能量测量方法，以提高这种地质测试的准确性和可靠性。
- 能量传递的标准化：20世纪80年代，工程师们关注如何为N值设定适当的能量参考标准。Kovacs等人（1983）通过测量美国56个钻机的杆能量比率，评估了锤击类型对能量校准的影响。
- F2和FV方法：介绍了两种实验测量能量传递的方法，即力平方方法（F2）和力-速度积分方法（FV）。
3. 能量测量方法 (ENERGY MEASUREMENT METHODS)
- F2方法：基于Schmertmann和Palacios（1979）开发的力测量方法。该方法依赖于在锤击期间通过安装在钻杆顶部的载荷传感器记录的力历史分析。
- FV方法：与F2方法不同，它需要额外的仪器来记录钻杆在应力波传递期间的粒子速度变化。这种方法涉及使用应变计和加速度计。
4. 近期SPT能量测量研究综述 (REVIEW OF RECENT RESEARCH ON ENERGY MEASUREMENT IN SPT)
- Odebrecht等人（2005）：讨论了将测量的击数N值标准化为参考能量值的必要性，并使用波动理论量化了杆长对测量N值的影响。
- Tsai等人（2005）：在台湾进行的实验研究了锤击形状对能量传递的影响。
- Birigen和Davie（2008）：报告了在美国使用自动锤进行的220多次能量测量的结果。
- Valiquette等人（2010）：检查了手动与自动SPT锤的能量效率和可变性，以及SPT杆长对锤效率的影响。
- El-Sherbiny和Salem（2013）：评估了在埃及常用的Donut和Safety锤的能量效率。
- Honeycutt等人（2014）：分析了CME自动SPT锤的能量传递。
- Santana等人（2015）：展示了在巴西手动系统进行的373次锤击的仪器化结果。
- Batilias等人（2017）：在希腊的五个地点进行了SPT测量。
- Miller（2022）：通过测量冲击速度和应力波能量，对地下测试室中的SPT锤效率测量方法进行了研究。
5. 结论 (CONCLUSION)
- 技术进步：近年来在SPT能量测量领域取得了显著进展。使用高速摄像机、专利传感器和打桩分析器等创新技术，使得SPT锤击能量的测量更加精确可靠。
- 研究评估：各种研究评估了不同类型的锤击的能量效率，并提出了测量锤击能量的新方法。
- 考虑因素：这些研究强调了在分析SPT能量数据时考虑诸如锤击释放技术、深度、土壤类型和击数等因素的重要性。
- 改进建议：基于最近的研究，建议采用自动锤击的平均校正因子80%，至少在北美地区，以帮助标准化测量并提高SPT测试的可靠性。
文章的每个部分都详细介绍了SPT能量测量的研究进展、方法论、实际应用和建议，以及如何提高SPT测试的准确性和可靠性。
