土木工程试验与量测技术B复习问答题集锦(含答案)

土木工程试验与量测技术B复习问答题集锦(含答案)第一章绪论1.学习该课程的目的和意义：答：①重要手段——测试技术是从根本上保证岩土工程设计的精确性、代表性以及经济合理性的重要手段。

②必备技术——室内试验、原位测试可提供基本设计数据，现场检测及监测可有效控制现场施工质量，确保施工安全和保护周边环境，为今后类似工程提供经验数据。

③基本知识——岩土工程测试、检测与监测是从事岩土工程工作的人员所必需的基本知识，是从事理论研究的基本手段。

2.研究对象及其特点答：研究对象是岩土体——古老而普通的建筑材料，可作为各类建筑物的天然地基和周边介质。

结构物的确定主要取决于岩土体的具体工程性质。

特点：力学性质复杂多变，具有很强的不确定性和变异性。

第二章：测试技术基础知识1．什么是测试？什么是测试系统？测试系统有哪些测试环节？答：测试是以确定量值为目的的一系列操作，也就是将被测试值与同种性质的标准量进行比较，确定被测试值对标准量的倍数。

测试系统是传感器与测试仪表、变换装置等的有机组合。

测试系统包括了数据传输环节、数据处理环节、数据显示环节。

如图示：被测对象→传感器→数据传输环节→数据处理环节→数据显示环节2．传感器的定义、组成及各组成部分的作用。

答：传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。

由敏感元件、转换元件、测试电路三部分组成。

①敏感元件能直接感受（或响应）被测量，即将被测量通过敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其他量；②转换元件则将上述非电量转换成电参量；③测量电路作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理的部分。

3．什么是传感器的静态特性、动态特性？答：静态特性和动态特性可用来表征一个传感器性能的优劣。

静态特性是指当被测量的各个值处于稳定状态（静态测量下）时，传感器的输出值与输入值之间关系的数学表达式、曲线或数表。

动态特性是指被测量随时间变化时，传感器的输出值与输入值之间关系的数学表达式、曲线或数表。

4．传感器的静态特性参数有哪些？具体作用？答：主要有灵敏度、线性度（直线度）、回程误差（迟滞性）。

①灵敏度是稳态时传感器输出量y和输入量x之比，或输出量y 的增量和输入量x的增量之比；②线性度，是评价非线性程度的参数，传感器的输出-输入校准曲线与理论拟合曲线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比；③回程误差，输入逐渐增加到某一值与输入逐渐减小到同一输入值时的输出值不相等，叫迟滞现象，回程误差表示这种不相等的程度；④分辨力，传感器能检测到的最小输入增量；⑤测量范围和量程，在允许误差限内，被测量的下限到上限之间的范围；⑥重复性，传感器在同一条件下，被测输入量按同一方向作全量程连续多次重复测量时，所得输出-输入曲线的不一致程度；⑦零漂，传感器在无输入或输入为另一值时，每隔一定时间，其输出值偏离原始值的最大偏差与满量程的百分比；⑧温漂，温度每升高1度，传感器输出值的最大偏差与满量程的百分比。

5．常用传感器的工作原理。

答：常用的传感器有①差动电阻式传感器——仪器受力变形，钢丝电阻产生差动变化，一根受拉，电阻增加，一根受压，电阻减少，两个钢丝的串联电阻不变而电阻比R1/R2发生变化，得到钢丝电阻比值，就得到仪器的变形或应力；温度改变时，钢丝电阻变化是同方向的，温度升高时，两根钢丝的电阻都减少。

获得钢丝的串联电阻，就可求得仪器测点位置的温度。

②钢弦频率式传感器——利用钢弦的自振频率与钢弦所受到的外加张力关系式测各种物理量。

③电感式传感器——根据电磁感应原理，利用线圈电感的变化来实现非电量电测。

它把被测量转换为电感量变化的一种装置。

④电阻应变片式传感器——将被测物理量的变化转换成电阻值的变化，再经相应的测量电路和装置显示或记录被测量值的变化。

第三章原位测试技术1．什么是原位测试和土体原位测试？答：原位测试一般是指在现场保持地基土的天然结构、天然含水量、天然应力状态的情况下测定地基土的物理—力学性质指标的试验方法。

土体原位测试一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层一种土工勘察技术。

2．静力触探的定义是什么？其测试成果可应用在哪些方面？答：定义：静力触探是借助机械把一定规格圆锥形探头匀速压入土中，通过测定探头的端阻qｃ、侧壁摩阻力fｓ来确定土体的物理力学参数，划分土层的一种土体勘测技术。

成果应用：①土层划分；②土类划分；③确定土的物理力学性质指标；④确定地基土的承载力；⑤确定单桩的承载力。

3．孔隙水压力静力触探的定义，与静力触探比较具有哪些优点？答：定义：孔隙水压力静力触探是在普通CPT探头上安装了可以测量孔隙水压力的传感器，使贯入时能在测量qｃ、ｆs的同时，测量贯入引起的超孔隙水压力△ｕ，当停止贯入时，可测量超孔隙水压力△ｕ的消散过程及完全消散时的静止孔隙水压力u０，是可测孔隙水压力的电测式静力触探。

孔压触探与一般的静力触探相比，具有下面一些突出优点：①由于不同土体的渗透性差别很大，CPTU量测孔隙水压力的灵敏度很高，能够分辨1~2cm厚的薄土层土性的变化，因而可以详细分层。

特别是在区分砂层和粘土层方面精度很高；②可以量测到孔隙水压力，从而有可能进行有效应力分析；③可以估算土体的渗透系数和固结系数；④可以测定土层不同深度的静止水压力，获得地下水条件的资料；⑤可以区分排水、部分排水和不排水的贯入条件；⑥可计算土的超固结比，评价土层应力历史，计算静止侧压力系数k０等。

4．动力触探测试的定义及分类，什么是标准贯入测试？答：定义：动力触探测试是利用一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，根据打入土的难易程度（可用贯入度、锤击数或探头单位面积动贯入阻力来表示）判定土层性质的一种原位测试的方法。

分类：依据为穿心锤的重量和探头类型来分：①圆锥动力触探——轻型（穿心锤重10kg）、中型（28kg）、重型（63.5kg）、超重型（120kg）；②标准贯入测试（63.5kg，落距76cm，贯入30cm，可取样）。

标准贯入测试定义：63.5kg的穿心锤自0.76m高处自由下落，撞击锤座，通过探杆将标准贯入器贯入孔底土层中，记录贯入0.30m的锤击数，用来测试土层物理力学参数的一种测试方法。

5．什么是旁压测试？旁压测试的原理、组成、优缺点及其应用在哪些方面？答：旁压测试：是利用钻孔做的原位横向载荷试验，是工程勘察中的一种常用原位测试技术。

测试原理：通过旁压器在竖直的孔内加压，使旁压膜膨胀，并由旁压膜将压力传给周围土体，使土体产生变形直至破坏，并通过量测装置测出施加的压力和土体变形之间的关系，然后绘制应力—应变关系曲线。

根据这种关系对孔周所测土体的承载力、变形性质等进行评价。

优点：可在不同深度上进行测试，所求基本承载力精度高。

缺点：受成孔质量影响大，在软土中测试精度不高。

应用：①确定地基土的承载力；②确定单桩的轴向承载力；③确定地基土层旁压模量；④确定地基土的变形模量；⑤浅基础的沉降计算；⑥用旁压曲线模拟载荷曲线。

6．十字板剪切试验的定义，优缺点，结果应用在哪些方面？答：定义：十字板剪切试验：是用插入软粘土中的十字板头，以一定的速率旋转，测出土的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度的一种测试方法，主要用于测定饱水软粘土的不排水抗剪强度。

优点：①不用取样，特别是对难以取样的灵敏度高的粘性土，可以在现场对基本上处于天然应力状态下的土层进行扭剪，所求软土抗剪强度指标比其他方法都可靠；②野外测试设备轻便，操作容易；③测试速度较快，效率高，成果整理简单。

缺点：仅适用于江河湖海的沿岸地带的软土，适应范围有限，对硬塑粘性土和含有砾石杂物的土不宜采用，否则会损伤十字板头。

应用：①估算地基容许承载力；②预估单桩承载力；③求软粘土灵敏度；④其它，如确定地基土的强度。

第四章工程事故分析与处理----地基与基础处理1．地基工程事故类别有哪些？答：①地基失稳工程事故；②地基变形工程事故；③人工地基工程事故；④特殊土地基工程事故；⑤地震工程事故；⑥地基渗流工程事故；⑦其他地基工程事故—土坡滑动、采矿造成的采空区、地下水位的变化等。

2．工程事故可能存在哪些问题？答：①地质勘察问题：工程勘察工作不符合要求、建筑场地工程地质和水文地质情况非常复杂、没有按规定进行工程勘察工作；②设计方案及计算问题：设计方案不合理、设计计算错误；③施工质量问题：不按施工图施工、未按技术操作规程施工、材料不合格；④环境及使用问题。

第五章桩基质量检测技术1．静载实验方法原理，可用于什么方法？答：单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静载荷试验、单桩竖向抗拔静载荷试验、地基处理的静载荷试验、天然地基的平板竖向静载荷试验等。

2．竖向静载抗压静载试验原理、适用范围、典型的Q-S曲线。

答：单桩竖向静载抗压试验就是采用接近于竖向抗压桩实际工作条件的试验方法。

荷载作用于桩顶，桩顶产生位移（沉降），可得到单根试桩Q－S曲线，还可获得每级荷载下桩顶沉降随时间的变化曲线S－lgt，当桩身中埋设量测元件（传感器、位移杆）时，还可以直接测得桩侧各土层的极限摩阻力和端承力。

适用范围：检测单桩竖向抗压承载力，测定桩分层侧阻力和端阻力或桩身截面的位移量。

典型的Q-S曲线：3．竖向抗拔静载试验原理。

答：单桩竖向抗拔静载荷试验就是采用接近于竖向抗拔桩实际工作条件的试验方法，确定单桩的竖向抗拔极限承载能力。

4．单桩水平静载试验目的答：单桩水平静载试验采用接近于水平受荷桩实际工作条件的试验方法达到下列目的：①确定试桩承载能力；②确定试桩在各级荷载下弯矩分布规律；③确定弹性地基系数；④推求实际地基反力系数，桩侧土的水平抗力和桩身挠度之间的关系曲线。

5．自平衡法静载试验技术原理、应用范围、优点。

答：技术原理：自平衡法静载试验技术是将千斤顶放置在桩的底部，向上顶桩身的同时，向下压桩底，使桩的摩阻力和端阻力互为反力，分别得到荷载一位移曲线，叠加后得到桩顶的承载力和位移关系的Q－s曲线。

应用范围：自平衡试桩法适用于部性土、粉土、砂土、岩层中的钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管灌注桩等，特别适用于传统静载试桩相关困难的水上试桩。

坡上试桩、基坑底试桩，狭窄场地试桩等情况。

优点：①装置简单，不占用场地、不需运入物料，不需构筑反力架，试验十分安全、无污染；②利用桩的侧阻与端阻互为反力，直接测得桩侧阻力与端阻力；③试桩准备工作省时省力；④试验费用较省；⑤试验后试桩仍可作为工程桩使用，必要时可利用输压管对桩底进行压力灌浆；⑥在水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、斜桩、嵌岩桩、抗拔桩等情况下，该法更显示其优越性。

6．什么是桩基低应变应力检测？其原理是什么？如何根据低应变波形曲线分析桩体缺陷？答：桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力，桩土系统在动态力的作用下产生动态响应信号（位移、速度、加速度信号），通过对信号的时域分析、频域分析或传递函数分析，判断桩身结构的完整性，推断单桩承载力。