工程勘察方案确定及各种测试手段安排讲解

静力触探试验 勘 察 方 案 确 定
1、试验设备 静力触探设备主要由贯入系统、探头和量 测系统组成。
静力触探试验 勘 察 方 案 确 定
静力触探试验 勘 察 方 案 确 定
2、试验成果应用 划分土类 划分土层剖面 确定地基土承载力特征值 确定土的压缩模量Es和变形模量E0
动力触探试验 勘 察 方 案 确 定
静力触探
软土、粘性 土
分层
动探
碎石土（钻 孔内进 行） 砂土 粉土（钻孔 内进行 ）
分层
标贯
分层
击数
估算承载力，判别砂土液化， 估算压缩模量
土体原位测试方法
项目 适用条件 饱和软粘土 （钻孔内进 行） 各种岩土 （钻孔内进 行） 统计 特征 分层 试验指标 不排水抗剪 强度C、 φ和灵敏 度 初始压力 临塑压力 极限压力 旁压模量 侧胀模量 侧压力系数 侧基床系数 工程作用 承载力，判断软粘土的应力历史 计算基坑边坡的稳定性
高压固 结
原状样
分层
击实试 验 回弹模 量
重塑样 原状样 分层
回弹模量
土质水质分析与特殊试验
项目 取样特征 统计特征 工程作用 对钢筋和混凝 土的腐蚀性 对钢结构的腐 蚀性
勘 察 方 案 确 定
土质 分析 水质 分析 特殊 试验
水质 土质化学 成分分析
水样（2） 代表整个场 地
自由膨胀率试验，膨胀率试验 冻土密度试验，冻结湿度试验，冻土导热系数试验 有机质试验 黄土的湿陷性试验 渗透试验
动力触探试验 勘 察 方 案 确 定
试验成果应用 （1）划分土类或土层剖面 （2）在地区性的经验基础上，根据触 探成果指标确定砂土的孔隙比、相对密 度，粉土、黏性土的稠度状态，估算土 的强度、变形参数和地基土承载力以及 单桩承载力，评价场地土均匀性，查明 土洞、滑动面、软硬土层界面、检验地 基加固与改良效果。
勘 察 方 案 确 定
力 学 指 标
直剪 无侧限 抗压强 度 三轴 压缩
C 、φ 灵敏度St=原 状/重塑 C 、φ 压缩系数 压缩指数 压缩模量 前期固结压 力 压缩指数 回弹指数 超固结比 最大干密度 最优含水率
计算承载力，计算边坡稳定性 对于饱和粘土的灵敏度判定
分层 分层
计算承载力，边坡稳定性 评价地基的压缩性，地基的均匀性， 对计算某建筑不均匀沉降时按孔计 算 不同固结历史（欠固结，超固结， 正常固结，采用不同的沉降量计算 公式。（不是每个工程都需要沉降 验算）350KP左右做高压固结（高 层需要） 路基、地基处理 基坑开挖、隧道开挖
载荷试验 勘 察 方 案 确 定
1、试验装置：目前国内普遍采用平板载 荷试验装置主要由加荷系统、反力系统、 承压板、测力系统和观测系统五部分组 成。其各部分机能是：加荷系统控制并 稳定加荷的大小；反力系统反作用于承 压板；承压板将荷载均匀传递给地基土； 测力系统监测加、卸荷载的量值，观测 系统完成地基土变形测定。
旁压试验
成果应用 ：
勘 察 方 案 确 定
计算承载力特征值 计算旁压模 量Em
抽水试验 勘 察 方 案 确 定
随着高层建筑和深基础工程的发展，岩土工 程勘察阶段往往要为基础施工提供岩土层的 渗透系数、单位出水量、影响半径等水文地 质参数。抽水试验和注水试验则是确定这些 水文地质参数的常用方法。 在岩土工程勘察阶段和施工开始阶段常用 的抽水试验是稳定流单孔抽水试验和多孔抽 水试验。 单孔抽水试验仅在一个钻孔中进行试验工 作，是一种方法简便、成本较低的抽水试验 方法，但只能取得含水层钻孔出水量与水位 下降关系以及概略的取得渗透系数的资料；
动力触探试验 勘 察 方 案 确 定
试验成果应用 划分土类或土层剖面 确定地基土承载力 进行饱和土和粉土的地震液化势判别
十字板剪切试验 勘 察 方 案 确 定
十字板剪切试验是将插入软土中的十字 板头，以一定的速率旋转，测出土的抵 抗力矩，从而换算其土的抗剪强度。 成果应用 ： 计算土的抗剪强度C。 计算土的灵敏度 绘制抗剪强度Cu随深度变化曲线 根据土层条件及地区经验，对不排水抗剪 强度乘以修正系数进行修正。
动力触探试验 勘 察 方 案 确 定
标准贯入试验 ： 标准贯入试验是用63.5±0.5kg的穿心锤，以 76±2.0cm的自由落距，将标准规格的标准贯 入器在孔底预打入土中15cm，然后测记再打 入30cm的锤击数，并把此锤击数作为标准贯 入试验的锤击数N。 该试验主要适用于一般黏性土、粉土和砂土， 不适用于软塑—流塑的软土 标准贯入试验除所用探头为对开管式贯入器 外，其他试验设备与圆锥动力触探相类似。
勘 察 方 案 确 定
十字板剪 切试 验 旁压试验
分层
地基承载力（铁路上用，建筑用变 形模量评价，铁路上用地基弹 性模量（基床系数）评价） 侧压力系数 求地基土的变形模量，估算沉降量 铁路上用，判别地基土液化可能性
扁铲侧胀 试验 现场大剪 试验
软土，一般 粘性土
分层
一般是岩体 一个 C、φ （探坑） 点
岩石（岩体）原位测试 勘 察 方 案 确 定
载荷试验： 回弹试验：根据刚性材料的抗压强度与冲击回弹高度 在一定条件下存在着某种函数关系的原理，利用岩体 受冲击后的反作用，使弹击锤回跳的数值即为回弹值 ()。此值愈大，表明岩体愈富弹性、愈坚硬，反之， 说明岩体软弱，强度低。据研究，岩体回弹值()和岩 体重度()的乘积与岩体抗压强度呈线性关系，因此只 要测得回弹值和重度，即可按图4.31求取岩体的抗压 强度。 用回弹仪测定岩体的抗压强度具有操作简便及测试迅 速的优点，是岩土工程勘察对岩体强度进行无损检测 的手段之一。特别是在工程地质测绘中，使用这一方 法能较方便地获得岩体抗压强度指标。 地应力测试
载荷பைடு நூலகம்验 勘 察 方 案 确 定
重物式载荷试验装置
载荷试验 勘 察 方 案 确 定
反力式载荷试验装置
载荷试验 勘 察 方 案 确 定
2、试验成果应用 （1）确定地基土承载力特征值 （2）确定土的变形模量
载荷试验
绘制曲线：
勘 察 方 案 确 定
勘 察 方 案 确 定
（1）当P-曲线上有明确的比例界限点时，取 该点所对应的临塑荷载，即：fak=P0 （2）当极限荷载能够确定，且数值小于对应 比例界限的荷载值的1.5倍时，取极限荷载值 的一半。 （3）不能按上述两点确定时，如承压板面积 为0.25~0.5m2，对于低压缩性土和砂土，可 取S/b=0.01~0.015所对应的荷载值，对中、高 压缩性土可取S/b=0.02所对应的荷载值。
旁压试验 勘 察 方 案 确 定
旁压试验也称横压试验，是用可侧向膨 胀的旁压器，对钻孔孔壁周围土体施加 径向压力的原位测试技术方法。其基本 原理是通过压力—体积控制装置使钻孔 内的旁压器产生径向扩张，给孔壁土体 施加压力，使土体产生相应变形，从而 得到施加给孔壁的压力与土体变形关系， 计算土的模量、强度和承载力等。 旁压试验适用于黏性土、粉土、砂土、 残积土、极软岩和软岩等。
岩体室内试验 勘 察 方 案 确 定
基本物理指标：比重、密度、孔隙率 吸水率和饱和吸水率，饱和系数 力学指标：抗压强度、软化系数、抗拉强度、 抗剪强度 点荷载试验： 点荷载试验是将岩块试件置于 点荷载仪的两个球面圆锥压头间，对试件施 加集中荷载直至破坏，然后根据破坏荷载求 岩石的点荷载强度。此项测试技术的优点是， 可以测试不规则岩石试件以及低强度和严重 风化岩石的强度。 确定各向异性系数，点荷载强度
承载比（CBR）：主要用于公路的基层和面层力学性能评价
土体原位测试方法
项目 适用条件 统计特 征 场地 试验指标 工程作用
勘 察 方 案 确 定
载荷试验
所有地层
变形模量 基床系数 锥尖阻力 侧壁摩阻力 贯入时的孔隙 水压力 击数
承载力，沉降量，提供参数 （一级建筑） 承载力（主要是软土） 桩基设计时提供桩侧摩阻力 判别地基土液化可能性及等 级 估算地基承载力和压缩模量
勘 察 方 案 确 定
物 比重 理 指 标 容重
原状样
分层
含水量
塑限
扰动样
扰动样
分层
分层 塑性指数用来土性定名
液限
颗分
扰动样
扰动样
分层
分层
液性指数用于粘性土状态分类
对砂土和碎石土，可进一步定名，分 层
勘 察 方 案 确 定
力学指标
项目 取样特 征 原状样 原状样 重塑样 原状样 原状样 统计 特征 分层 分层 试验指标 工程作用
工程勘察方案确定及各种测试手段安排
勘 察 方 案 确 定
室内测试方法及应用 原位测试方法及应用
土室内试验 勘 察 方 案 确 定
物理指标测试 力学指标测试 土质与水质测试 特殊试验
物理指标测试
项目 取样特征 扰动样 统计 特征 分层 工程作用 孔隙比用来算沉降量，目前铁路桥涵 地基与基础设计规范中采用天然孔隙 比和液性指数查表得地基承载力 容重算沉降量和承载力，边坡稳定性 含水量用来粉土湿度分类 所有物理指标用来分层
大型边坡，隧道工程
土体原位测试方法
波速测试 岩土（钻孔 内进行） 分层 剪切波速 判定场地土类别和场地类别（高层 需要） 隧道围岩分类，评价岩体完整性 安评，估算场地卓越周期
勘 察 方 案 确 定
压缩波速 动弹模 动泊松比 试坑（钻孔） 分层 现场渗透 试验（注 水试验和 抽水试验） 渗透系数
重要工程或深基坑工程用
载荷试验 勘 察 方 案 确 定
计算地基土变形模量 浅层平板载荷试验的变形模量E0 （MPa），可按下式计算：
Pd E0 I 0 (1 ) S
2
深层平板载荷试验的变形模量 E0（MPa），可按下式计算： Pd E0 S
静力触探试验 勘 察 方 案 确 定
静力触探是用准静力将一个内部有传感器的触 探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的 软硬不同，探头所受的阻力自然也不一样， 传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信 号输入到记录仪表记录下来，并绘制出随深 度的变化曲线。根据贯入阻力与土的工程地 质性质之间的定性关系和统计相关关系， 通 过触探曲线分析，即可达到对复杂土体进行 地层划分、获得地基容许承载力和弹性模量、 变形模量等指标，选择桩尖持力层和预估单 桩承载力等岩土工程勘察的目的。
动力触探是利用一定的落锤能量，将一定尺 寸、一定形状的探头打入土中，根据打入的 难易程度(可用贯入度、锤击数或单位面积动 贯入阻力来表示)判定土层性质的一种原位测 试方法。可分为圆锥动力触探和标准贯入试 验两种。 圆锥动力触探 ： 圆锥动力触探适用于强风化、全风化的硬质岩 石、各种软质岩石及各类土。按锤击能量， 可将圆锥动力触探分为轻型、重型、超重型 三种。其中，轻型适用于一般黏性土及素填 土，特别适用于软土；重型适用于砂土及碎 石土；超重型适用于卵石、砾石类土。
抽水试验 勘 察 方 案 确 定
成果应用 ： （1） 绘制水位、流量历时曲线 （2）绘制出水量与水位下降的关系曲线 （3）计算渗透系数 （4）计算影响半径
三峡老城滑坡注水试验 勘 察 方 案 确 定
波速测试 勘 察 方 案 确 定
波速试验是依据弹性波在岩土体内的传 播理论，测定压缩波（P波）、剪切波 （S波）或瑞利波（R波）在地层中的传 播速度，间接推导出岩土体在小应变条 件下动力参数的现场岩土测试技术。该 试验适用于各类岩土体，兼有勘探和原 位测试双重功能。