岩土工程测试技术课件 第一章
岩土工程 课件-PPT课件
定的差距,这就要对分析结果做必要的修正。工程实践经验是修正 分析结果的主要依据。 3)总结工程实践经验是认识土体变形及破坏机制和影响因素等的重要 途径,工程实践经验是改进、完善现行分析方法的重要依据。
1.资料的收集与调查 2.地质勘探 3.现场试验 4.室内试验 5.理论分析 6.工程实践经验的总结
1.5 岩土工程的设计依据及原则
1.岩土工程的设计依据
1)业主要求 2)基础资料 3)理论分析的结果 4)试验研究的结果 5)工程实践经验 6)专业规范 7)施工技术和设备水平
2.岩土工程的设计原则
作为建筑材料 例如:堤、坝是由土填筑成的土工结构
a、土层的分布
具体研究内容:
b、土的成因及分类 c、土的物理性质 d、土的力学性质
e、土体的变形及稳定性 f、土体加固技术及其应用 g、土中水及其运动规律 h、土体与结构相互作用
2.岩土工程的重要性
表现如下: 1)为工程设计提供不可缺少的基础资料; 2)岩土体是保持自身和其上或与其相邻结构稳定性的主体; 3)经验表明, 工程事故的原因往往与岩土工程有关; 4)岩土工程的费用在总建筑投资中所占比例很高; 5)岩土工程的工期在总建筑工期中所占比例很高; 6)岩土工程由于其隐蔽性,一旦发生事故后果严重、处理困难、工期长、
1) 试验设备:探头:外径51 mm,内径35 mm,长700 mm;
2)
落锤:锤重63.5 kg,落距76 cm
2) 试验方法:在钻孔中先将探头打入土中15 cm,然后记录继续将探头
3)
打入30 cm所需的锤击数N。
最新岩土工程PPT课件
3.生产方式停留在手工劳动阶段,施工消耗巨大的人力物力,施工周期长,效率低下。著名的历史遗址,如埃及金字塔、中国长城等,每项工程都历时几十年,动用数以万计的劳动力,耗资巨大。 4.建筑材料以天然材料为主,石灰和砖瓦在当时已是最好的人工材料,材料限制了建筑物的高度与体量,对地基承载力的要求一般不高。
第一历史时期 我国夏代大禹治水,分土地为九个等级,从疏导入手,换来九州平安,这是在4 200余年前的一项非凡的防治水患的岩土工程。 约旦西部边境的耶利哥城是世界上现存最古老的城市,已有9 000年的历史;在河南新密市古城寨村发现一座保存相当完好的4 000多年前的古城址,据推测,很可能是黄帝的故都。该城址东南部原为低洼地带,筑城时大面积填土夯实以筑墙基,其最深处达10m之深,墙基宽度大多在60m至100m之间。 由于城市的兴建,道路和桥梁渐渐为人类生活、生产和战争所必需,于是形成了与岩土工程密切相关的又一重要领域。 距今1 300多年的隋朝石匠李春主持修建的赵州石拱桥,是世界桥梁史上一座杰出的名桥,至今保存完好,仍在使用。其桥台设置于密实粗砂层上,若不是当时处理地基得当,何能至今仍在使用。 在河南南阳发现的大规模古石城是战国时代楚国长城的遗址,应是我国最早的长城。在江南,浙江临海保存着始建于东晋(距今1 600余年)的古城墙墙基,长达4 671m,并有7道城门,8座敌台,17座平台,其形态、功能与八达岭长城十分相似。
岩土工程这一术语之所以被我国接受,俞调梅教授认为,“这可能是由于在50年代初期,学习了苏联的文献资料,把通常说的土(砂土、粘土)称之为疏松岩石或疏松土,因此曾经用岩土力学这一名词来代替土力学,而岩土工程这一名词就可能由此产生的”。从上述历史回顾中可以看出,岩土工程是以土力学与基础工程为基本内容逐步发展起来的,同时讲到了要重视工程地质学,也说到了岩石力学的出现与发展。俞词梅教授对从1773年至1982年漫长的200多年岩土工程学科形成的这一回顾言简意赅,阐述了组成岩土工程的三个基本学科的历史关系。
岩土工程勘察-原位测试
静 力 触 探 ( Static Cone Penetration Test, 简 称 CPT)是借助机械把一定 规格的圆锥形探头匀速 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。
静力触探首先在荷兰研制成功,因此静力触探 也叫“荷兰锥”试验。
表3-22 N手与稠度状态的关系
N手
<2 2-4
4-7
7-18
IL(液性指数) >1 1-0.75 0.75-0.5 0.5-0.25
稠度状态 流动 软塑 软可塑 硬可塑
18-35 0.25-0 硬塑
>35 <0 坚硬
5. 砂土密实度与液化判断
(1)砂土密实度
砂土密实度是确定砂土承载力和判断砂 土液化的主要指标
•分为三种类型:单用(桥)探 头、双用(桥)探头、多用( 孔压)探头
Ps:比贯入阻力,qc:锥尖阻力 ,fs:侧壁摩阻力,uw :孔隙水 压力
• 国际标准探头的规格:锥头顶角60°、底面积 10cm2、侧壁摩擦筒面积150cm2、透水石在锥底
单用(桥)探头 双用(桥)探头 多用(孔压)探头
三、测试原理
qd4N(10k0P)a其N 中 N1 2N2 qf 5NcAc2NsAs(kN )
式中:N1为桩端处的N值,N2为桩尖上10B范围内的平均N值
(3)国内法 书上126——129页
4. 确定粘性土稠度及c、、Es值
利用标贯锤击数确定粘性土稠度及c、值见表321至3-24,确定Es见表3-25
标准贯入测 63.试 5k g, (落7距 6cm,贯3入 0cm,可取样
标贯与一般动探的主要区别在于探头不同
《岩土工程测试技术》课件
探究岩土工程测试技术及其重要性,介绍土壤工程和岩石工程测试方法,解 读测试数据,分享应用案例,展望技术发展趋势。
为什么需要岩土工程测试?
安全性
确保建筑物或基础设施的建造安 全,避免倒塌或损坏的风险。
稳定性
验证土壤或岩石可承受的荷载和 压力,避免滑坡或地质灾害的发 生。
持久性
确定所选材料的质量和可靠性, 确保结构和基础具有持久性。
土壤工程测试方法
1
机器
2
利用摩擦、抗剪强度等参数测试土壤材
料的性质。
3
分析数据
4
收集数据并使用数据分析工具来验证和 解析土壤的性质和行为。
分类
粒度分析、密度测试、压缩试验等常见 的测试方法。
现场测试
钻孔、取样等现场测试方法,获得土壤 的实际性质数据。
岩石工程测试方法
物理性质
测试硬度、密度、声速等物理特点,并根据测 试数据判断岩石的品质。
力学性质
测试岩石的抗弯曲、剪切力等力学特性以及岩 石的稳定性。
化学性质
通过化学分析测试岩石成分,如含水量、碳酸 盐含量等。
现场测试
使用钻孔、取样或钻孔岩芯等方式测试岩石项 下性质。
测试数据的分析与解读
数据收集
依据岩土工程测试的方法和标准 进行数据采集,确保数据准确并 详细。
数据解读
测试报告
将测试数据与经验公式或模型相 对比,解读数据并确定测试结果。
根据测试数据生成详细的报告, 与客户和利益相关者分享数据解 释和结论。
岩土工程测试技术试土层、岩石层的质量和稳定性,以及隧道设计的合理性。
2
高速公路桥梁工程
测试沉降、承载力等,保证土壤和建筑材料的安全性和可靠性。
《岩土工程学》课件
岩土力学基础
土壤力学
研究土壤的物理和力学性质, 包括土壤的排水性、强度特性 和变形特性等。
岩石力学
研究岩石的力学性质,包括岩 石的强度、变形行为和断裂特 性等。
试验方法
介绍岩土试验的常用方法和设 备,包括室内试验和现场试验。
岩土材料的物理力学性质
1
密实度
可持续发展
合理利用地质资源,保护 生态环境,促进社会经济 可持续发展。
岩土工程的分类
岩土工程分类1
在地质环境、工程用途等方 面进行分类。
• 分类1-1 • 分类1-2 • 分类1-3
岩土工程分类2
按照工程涉及的材料进行分 类。
• 分类2-1 •模和复杂程度进 行分类。
介绍岩土材料的密实度和其对工程性能的影响。
2
孔隙水压力
解释孔隙水的产生原因和岩土材料中的水分运移特性。
3
剪切强度
探讨岩土材料的剪切强度和岩土体的稳定性问题。
典型工程案例
地基处理
介绍地基处理的方法和技术, 包括加固柔性地基和挖掘软基 处理。
岩土勘察
挡土墙施工
解析岩土工程勘察的过程和方 法,包括现场测试和样品分析。
《岩土工程学》PPT课件
岩土工程学是一门重要的学科,本课程将深入探讨岩土工程的各个方面。通 过本课程,您将了解岩土工程的定义、分类、力学基础、材料性质等内容, 同时还将通过典型工程案例来加深理解。
课程目标
通过学习《岩土工程学》课程,您将达到以下目标:
1 全面了解岩土工程
明确岩土工程的定义、 重要性和发展趋势。
2 掌握岩土力学原理
掌握岩土力学的基本原 理和应用,为工程实践 提供理论支持。
地基静载荷试验(岩土工程原位测试技术)
岩土工程原位测试技术第1章地基静载荷试验第1章内容概述(地基基础的一般知识)1.1 试验设备和方法1.2 基本测试原理1.3 试验成果的整理分析1.4 螺旋板载荷试验要点1.5 复合地基载荷试验要点1.6 岩石地基载荷试验要点1.7 小结概述(地基基础的一般知识)1. 建筑物、地基、基础的关系2. 地基基础的类型3. 对地基和基础的一般要求4. 地基和基础的常用检测方法1. 建筑物、地基、基础的关系一个完整的建筑体系包括了上部结构、基础与地基三个组成部分,三者构成一个相互依存的整体,具有各自的功能。
上部结构是完成设计预定功能的主体结构。
基础通常指建筑物最下端与地基直接接触并经过了特殊处理的结构部件。
地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷载并维持建筑物稳定的岩土体。
请看图例。
楼层(上部结构)基础(下部结构)地基桥跨(上部结构)桥墩(下部结构)地基地基图2 桥梁建筑体系的组成2. 地基基础的类型(1)地基的类型一般土质地基特殊土质地基土质地基岩石地基土岩组合地基天然地基换填地基强夯地基压实地基灌浆地基复合地基人工地基地基(2)基础的类型柱下独立基础墙下条形基础刚性基础(无筋扩展基础)柱下独立基础墙下条形基础钢筋混凝土扩展基础柱下条形基础筏板基础箱形基础浅基础桩基础沉井基础沉箱基础地下连续墙基础组合型深基础深基础基础3. 对地基和基础的一般要求保证建筑物的安全和正常使用,充分发挥地基的承载能力。
安全保证是第一位的。
此外尚应注意经济与安全的协调。
4. 地基和基础的常用检测方法地基检测方法:静载试验,静力触探,动力触探,标准贯入。
承载力与变形指标检测常用静载试验,均匀性与密实程度检测常用静力触探、动力触探和标准贯入。
桩基础检测方法:静载试验,低应变,高应变,超声波,钻芯。
承载力检测常用静载试验(单桩,深井)和高应变,强度与完整性检测常用低应变、超声波和钻芯法。
1.1 试验设备和方法一、试验设备目前国内采用的试验装置,大体可归纳为由承压板、加荷系统、反力系统、观测系统四部分组成。
第一章岩土工程勘察
பைடு நூலகம்
第一章 岩土工程勘察
本章介绍一般建筑场地和地基的勘察原则与任务、 本章介绍一般建筑场地和地基的勘察原则与任务、 勘察原则与任务 常用的勘察手段和方法以及勘察资料的整理和阅读, 常用的勘察手段和方法以及勘察资料的整理和阅读, 还介绍了勘察成果的常用分析方法和运用。 还介绍了勘察成果的常用分析方法和运用。 应了解岩土工程的重要性、场地和地基的等级划分, 应了解岩土工程的重要性、场地和地基的等级划分, 掌握岩土工程勘察的等级划分; 掌握岩土工程勘察的等级划分;理解不同设计阶段 对勘察的不同要求, 对勘察的不同要求,了解常用的地基勘探方法及其 选用; 选用;掌握岩土工程勘察报告一般包括的内容及编 制方法;掌握岩土工程勘察成果分析应包含的内容 制方法;掌握岩土工程勘察成果分析应包含的内容 及分析目的。 及分析目的。
第一章 岩土工程勘察
第一节概述 第二节勘察阶段的划分及布孔 第三节工程地质测绘和调查 第四节岩土工程勘探方法 第五节岩土工程原位测试 第六节现场检验及监测 第七节地基土的野外鉴别与描述 第八节室内土工试验岩土参数的分析与选取 第九节岩土工程勘察报告
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第一章岩土工程勘察PPT课件
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3.查明场地的水文地质条件:河流水位及其变化、地表径流条件、地下水的埋藏类型、 蓄存方式、补给来源、排泄途径、水力特征、化学成分及污染程度等;
4.提供满足设计、施工所需的土的物理性质和力学性质指标等; 5.在地震设防区划分场地土类型和场地类别,并进行场地和地基的地震效应评价; 6.推荐承载力和变形计算参数,提出地基基础设计和施工的建议,尤其是不良地质现
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• 为了提供各设计阶段所需的工程地质资料,岩土工程勘察工作也相应分为选址勘察 (可行性研究勘察) 、初步勘察和详细勘察三个阶段。对于地质条件复杂或有特 殊施工要求的重大建筑物地基,尚应进行施工勘察。
• 对地质条件简单,建筑物占地面积不大的场地、或有建筑经验的地区,可适当简化 勘察阶段。
• 根据(《岩土工程勘察规范》GB50021--- 2001第 4.1.4 )规定: 初步勘察应对场地 内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作:
• 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图; • 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件; • 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价; • 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价; • 5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度; • 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性; • 7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方
案进行初步分析评价
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• 初步勘察时勘探线的布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造线和地层界线,对甲 级建筑物应按建筑物体型选定纵横两个方向布置勘探线,勘探点应该布置在这些线 上,并在变化最大的地段予以加密。在地形平坦,土层简单的地区,可按方格网布 置勘探点。初步勘察阶段的勘探线、勘探点间距可参考表1-4的要求。
岩石工程测试技术(hl)
岩土工程测试技术测试技术是实验科学的一部分,主要研究各种物理量的测量原理和测量信号的分析处理方法。
测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数检测等必不可少的手段,它起着类似人的感觉器官的作用。
通过测试可以揭示事物的内在联系和发展规律,从而去利用它和改造它,推动科学技术的发展。
科学技术的发展历史表明,科学上很多新的发现和突破都是以测试为基础的。
同时,其它领域科学技术的发展和进步又为测试提供了新的方法和装备,促进了测试技术的发展。
第一章:测试技术理论基础1.1 结构组成1)当输入、输出能够测量时(已知),可以通过它们推断系统的传输特性。
2)当系统特性已知,输出可测量,可以通过它们推断导致该输出的输入量。
3)如果输入和系统特性已知,则可以推断和估计系统的输出量。
1.2 测试系统主要性能指标我们构建/购买一个测试系统应考虑哪些问题?1)精度和误差精度:系统测量值与真实值的接近程度。
用误差来表示精度的高低。
绝对误差:相对误差:测量结果的准确性。
引用误差:最大引用误差:测量仪器的精度等级。
2)稳定性时间稳定性稳定度环境稳定性影响系数电压影响系数压力影响系数温度影响系数湿度影响系数3)量程: 系统正常工作时所能测量的最大值范围。
4)分辨率——系统可能检测到的被测量的最小变化值。
5)信噪比信号功率与噪声功率之比。
信号电压与噪声电压之比。
6)传递特性: 系统输入与输出对应关系的性能。
静态测试-------传递特性动态测试-------动态传递特性1.3线性系统及其主要性质1)叠加性若:则:2)比例性若:则:3)微分特性若:则:4)积分特性若:则:5)频率保持特性若:则:1.4静态传递特性及其主要参数静态测量:均为常量,不随时间变化而变化。
那么:静态传递特性方程(静态方程)标定因子1)标定曲线标定方法:用系列高出标定系统精度一个数量级的标准信号输入,测出相应的输出,用数学方法拟合出输入——输出曲线(标定曲线)。
2)灵敏度: 当测试装置的输入x有一增量△x,引起输出y发生相应的变化△y时:取决于输入、输出的量纲。
课件-工程地质与岩土力学
渐立巩懦墒串褒忽襄快敦埠画络泉蜀幽缨踪戊慢迭拿易培瘩庐歧装酮穗且(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
翘颤擦京倍佣备黑束阔色跟倚指收韩豹喳瘤渝强积翔蠢起钱暂瓮宫凑揩廖(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
考试题型分析
一、填空题 二、选择题 三、名词解释 四、问答题 五、计算题
丁诌妆浙腰婴绎资况刨憨委崎丹淮惶牛亿撅滚溶祈戚誊秸正懒胆喉炒掺儡(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
第三章 土的物理性质和工程分类
学习指导 一、重点掌握 1、土的物理性质指标的含义; 2、对密度、比重及含水量三个实测指标要重点理解; 3、对各指标的计算方法及指标之间的换算要搞清楚; 4、掌握无粘土及粘性土的状态指标及应用。
砌窍态东菠莱柬素介疵窟玻利宫返闰冤新戈由守匙智咎隆偏坪刘阎崇鹰责(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
卫唤绘夯淖爹匹胆距嚼狞涂孕径晕参拭抬法戌监纶淀蔗旺恕蛆鸯躯筷郡荆(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
7.土的压缩指标有(压缩系数)、(压缩指数)和(压缩模量)三种。 8. 岩石(体)的力学性质包括的岩石(破坏形式)、(强度)、(变形性质)及岩石的破坏准则。 9.土压力有(静止土压力)、(主动土压力)和(被动土压力)三种类型。 10.地震导致砂土液化的危害主要有(基础沉降和不均匀沉降)、(大面积喷水冒砂)、(地基承载力丧失)和岩土体失稳四个方面。
二、一般了解 区域稳定性的概念;区域稳定性的分析方法,区域稳定性的分级分区评价。
岩土工程测试技术一课件
1)H(s)与输入无关; 2)H(s)只反映系统的响应特性与具体的物理结构无关。
•岩土工程测试技术一
•28
第一章:测试技术理论基础 1.5动态传递特性及其测定 2)系统的串联和并联
串 联 :
Y (s) Y (s)Z (s) H (s)X (s)Z (s)X (s)H 1(s)H 2(s)
n
N个串联: H(s) Hi(s) i1
•岩土工程测试技术一
•43
第一章:测试技术理论基础
1.5动态传递特性及其测定
二阶系统
en t
y(t)1
s
12
i nn (12tarct1 an 2)
•岩土工程测试技术一
•44
第一章:测试技术理论基础
1.5动态传递特性及其测定
在
Td 2
出现峰值M1可得:M1 e 1 2
Mi
ti
Mi+n
ti+n
•3
课程体系
第一章:测试技术理论基础 第二章:电阻应变测试技术 第三章:模式实验理论及方法 第四章:声波测试技术与声发射监测技术 第五章:地下工程中的无损检测技术
•岩土工程测试技术一
•4
第一章:测试技术理论基础 1.1 结构组成
玻璃管温度计
轴承故障检测仪
•岩土工程测试技术一
•5
第一章:测试技术理论基础 1.1 结构组成
令:b 0 1 a0
传递函数: H(s)Y(s)
1
X(s) a2 s2a1 s1
a0
a0
•岩土工程测试技术一
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第一章:测试技术理论基础 1.5动态传递特性及其测定
令:
《岩土工程原位测试》课件
新能源领域:在风电、太阳能等领域,岩土工程原位测试技术为新能源基础设施 建设提供技术支持,确保工程安全可靠。
重大工程和基础设施:在桥梁、隧道、高速公路等重大工程和基础设施建设中, 岩土工程原位测试技术为工程质量和安全提供重要保障。
现场直接剪切试验
简介:现场直接剪切试验是岩土工程原位测试中的一种,用于测定土的抗剪强度参数。
原理:通过施加垂直和水平压力,使土样在剪切面上产生剪切力,从而测定土的抗剪强 度参数。
试验方法:在现场选取一定长度的土样,放置在刚性剪切盒中,施加垂直和水平压力, 使土样在剪切面上产生剪切力,记录剪切力和位移数据。
岩土工程原位测试
目录
单击此处添加文本 岩土工程原位测试的定义和目的 岩土工程原位测试的类型和原理 岩土工程原位测试的步骤和方法 岩土工程原位测试的案例分析
岩土工程原位测试的发展趋势和展望
定义和含义
岩土工程原位测 试是一种在岩土 工程场地中进行 的测试方法,用 于获取岩土体的 物理、力学性质 参数。
岩土工程原位测试能够减少工程勘察的工作量,缩短工程周期,降低工程成本。
岩土工程原位测试能够提供准确的岩土体参数,提高工程设计的准确性和可靠性,避免因参数 不准确而导致的工程事故和损失。
定义:静力触探是一种原位测试方法, 通过在岩土层中插入触探杆,施加恒 定压力,测量土层的变形和压力变化。
静力触探
应用范围:静力触探适用于各类土 层,尤其适用于软土、粘性土、粉 土等。
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原理:通过测量土层对触探杆的侧摩 阻力和土层变形,推算出土层的物理 力学性质,如承载力、压缩模量等。
岩土工程原位测试技术
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原位试验
实验室一般使用小尺寸试件,不能完全确切地反 映天然状态下的岩土性质,特别是对难于采取原 状结构样品的岩土体。因而有必要在现场进行试 验,测定岩土体在原位状态下的力学性质及其他 指标,以弥补实验室测试的不足。许多试验方法 是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。 野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。 In-situ Testing or Field Testing 原位测试:是指在岩土体原有的位置上,在 保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力 状态条件下测定岩土性质。 原位测试可分为土体原位测试和岩体原位测 试。
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参考书目
1. 祝龙根等.地基基础测试新技术.北京:机械工业出版社.1999
2. 孟高头.土体原位测试
出版社.1997
机理、方法及其工程应用.北京:地质
3. 陈凡等.基桩质量检测技术.北京:中国建筑工业出版社.2003
4. 唐 贤 强 等 . 地 基 工 程 原 位 测 试 技 术 . 北 京 : 中 国 铁 道 出 版
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工程设计中的土工计算成果的可靠性,主要取决于 所选计算参数,所选参数精度的重要性远比所选的 计算方法要重要得多。而正如沈珠江院士认为,可 靠的土质参数,只能通过原位测试取得。因此,在 工程勘察中,不进行原位测试是没有质量保证的; 特别是在大型工程勘察中,它是不可缺少的手段。 原位测试技术的重要性正在逐渐被广泛承认,测试 技术逐渐成熟,相应法规日趋完善,它将发挥越来 越大的作用。
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原位测试与现场试验
两者的相同点都是在现场进行的,与土体的 原始物理状态、应力状态等有关。 原位测试是在土体的局部施加荷载测定土的 反应以估计土的指标,如强度指标、变形指标等。 现场试验是在比较大的范围内施加荷载测读 土的综合反应,用于检验设计计算的正确性,测定 施工过程中地基土的反应,估计宏观的指标范围以 校正原位测试或室内试验的结果。
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1.1.2 岩土工程测试的内容
1.1.2.1室内试验技术
室内试验主要有土的物理力学指标室内测试试验、岩石的 物理力学指标室内测试试验、利用相似材料完成的岩土工程模 型试验和采用数值方法完成的数值仿真试验。 (1)土的室内实验在《土力学》和《土动力学》中进行讲 解,主要试验有:土的含水率试验、土的密度试验、土粒比重 试验、土的颗粒分析试验、土的界限含水率试验、砂的相对密 度试验、击实试验、承载比试验、回弹模量试验、渗透试验、 固结试验、黄土湿陷试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试 验、直接剪切试验、反复直剪强度试验、土的动力特性试验、 自由膨胀率试验、膨胀率试验、膨胀力试验、收缩试验、冻土 密度试验、冻土温度试验、未冻含水率试验、冻土导热系数试 验、冻胀量试验和冻土融化压缩试验。
(4)监测数据的分析和反馈技术提高迅速。先进的三
维地质建模软件、数据库系统,数据挖掘和专家系统等都在 逐步应用。 (5)国内很多地方对实行“第三方监测”进行了探索 和实践,实施城市地下工程施工“第三方监测”是保证施工 安全和工程质量十分重要的举措,有效地避免了施工过程中 可能发生的事故。 (6)对于大型重要的岩土工程,监测不仅在施工过程 中开展,而且在运营过程中也要进行,岩土工程的运营期间 的长期健康监测系统的建立研究已经发展为岩土工程领域的 重要课题之一。
现场直剪试验、地基土动力特性原位测试试验、场地土波速测试、场地 地微震观测、循环荷载板试验、地基土刚度系数测试、振动衰减测试、 旁压试验、扁铲侧胀试验等。 (2)岩体的原位测试试验在《岩体力学》中讲解。主要有:地应力 测试、弹性波测试、回弹试验、岩体变形试验、岩体强度试验等。
1.1.2.3 现场监测技术
(2)岩石的室内实验在《岩石力学》中进行讲解,主要试验有:含水率 实验、 颗粒密度实验、块体密度实验、吸水性实验、渗透性实验、膨胀性 实验、耐崩解性实验、冻融实验、岩石断裂韧度测试实验、单轴压缩强度和 变形实验、三轴压缩强度和变形实验、抗拉强度实验、 直剪强度实验、点 荷载强度实验。
(3)相似材料模型试验主要在《模型试验》中进行讲解。该试验采用相 似理论,用与岩土工程原型力学性质相似的材料按照几何常数缩制成室内模 型,在模型上模拟各种加载和开挖过程,研究岩土工程的变形和破坏等力学 现象。模型试验种类繁多,主要试验有:岩土工程开挖施工过程围岩破坏规 律试验、岩土工程加固机理研究、地下工程开挖引起的地表损害规律研究、 岩爆机理研究、地下洞室群支护设计优化分析、离心模型试验、光弹模型试 验等。 (4)数值仿真试验主要在《有限单元法》等课程中进行讲解。数值仿真 试验利用计算机进行岩土工程问题的研究,具有可以模拟大型岩土工程、模 拟复杂边界条件、成本低、精度高等特点。岩土工程数值仿真试验主要的数 值方法有:有限元法、离散元法、有限差分法、不连续变形法、颗粒流法、 流形单元法、无单元法等
岩土工程测试技术
任建喜 年延凯 谷拴成 于濂洪 郅 彬
武汉理工大学出版社 2009
1 绪论
1.1 岩土工程测试的意义和内容 1.2岩土工程测试技术发展现状
1.1 岩土工程测试的意义和内容
1.1.1 岩土工程测试的意义
岩土工程测试就是对岩土体的工程性质进行观测和度量,得到岩 土ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的各种物理力学指标的试验工作。 (1)岩土工程测试技术不仅在岩土工程建设实践中十分重要,而 且在岩土工程理论的形成和发展过程中也起着决定性的作用,测试处 于基础地位。理论分析、室内外测试和工程实践是岩土工程分析三个 重要的方面。理论分析指导工程实践,而测试又是理论分析的基础。 (2)岩土工程测试技术是保证岩土工程设计的合理性的重要手段。 (3)岩土工程测试技术是大型岩土工程信息化施工的保障,现场 测试已经成为岩土工程施工不可分割的重要组成部分。 (4)岩土工程测试技术是保证大型重要岩土工程长期安全运行的 重要手段。
1.2.2 发展趋势
(1)国产的岩土工程现场监测仪器的信息化程度较低, 急需对先进的国外监测仪器进行消化吸收,提高国产化率,减 低监测仪器的成本。
(2)发展岩土工程施工自动监测系统,提高监测的可靠
性,同时应降低自动监测系统的造价,便于广泛使用。 (3)研制施工期监测信息预测预报系统软件。 (4)积极发展第三方监测,全面提高地下工程安全施工 的水平。
1.2岩土工程测试技术发展现状
1.2.1 发展现状
(1)新的测试设备不断出现,如采用全站仪进行表面 水平位移观测,梁式倾斜仪进行深层侧向位移观测,采用磁 环式沉降仪进行分层沉降观测。 (2)大型工程的自动监测系统不断出现,如软基加固、 公路路基、基坑支护等工程现场监测很多采用了先进的实时 自动化监测 (3)一系列新兴技术用于岩土工程测试中,如光纤维传 感技术在岩土工程现场监测 。
现场监测技术在水电工程大型地下厂房群、城市地铁建设中的车站及区间隧道、大型 城市地下空间、复杂条件下矿山巷道、大断面隧道、高陡边坡加固等工程施工中,由于信 息法施工的普及,现场监测成为保证上述工程安全施工的重要手段。 (1)岩土工程现场监测涉及的领域众多 (2)岩土工程现场监测的分类 按开展监测的时间:施工期监测和运营期监测。 按监测的建筑物类型:大坝监测、地下洞室监测、隧道监测、地铁监测、基坑监测、 边坡监测、支档结构监测等。 按影响因素:对人类工程活动进行的监测、自然地质灾害监测,如滑坡、崩塌等。 按监测物理量的类型:变形监测、应力(压力)应变监测、渗流监测、温度监测和动 态监测等。 按监测变量:原因量和效应量监测。原因量即环境参量,由于它们的变化引起建筑物 性态的变化;效应量是建筑物对原因量变化而产生的响应。
1.1.2.2原位测试试验技术
在原位测试方面,地基中的位移场、应力场测试,地下结构表面的
土压力测试,地基土的强度特性及变形特性测试等方面是研究的重点。
原位测试技术可以分为土体的原位测试试验和岩体的原位测试试验两类。 (1)土体的原位测试试验在《基础工程》中讲解。主要有:静载荷
试验、静力触探试验、标准贯入试验、轻便触探试验、十字板剪切试验、