工程地质原位测试复习资料

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绪论

1、原位测试: 是在土原来所处位置基本保持土的天然结构，天然含水量及天然

应力状态测定土的性能方法。

2、原位测试的优点

（1）可在拟建工程场地进行测试,不用取样。

（2）原位测试涉及的土体积比室内试验样品要大得多，因而更能反映土的宏观结构对土的性质影响。

（3）很多土原位测试技术方法可连续进行，可得到完整土层剖面及物理力学性质指标。

（4）土的原位测试，一般具有快速经济优点。

3、原位测试的作用

（1）是地质及岩土工程学科的重要组成部分，是地质工程理论得以用于解决实际问题的重要技术手段。

（2）是岩土工程勘察的重要组成部分，是获取岩土设计参数的重要手段，而且是岩土工程质量检验的主要手段。

4、原位测试的目的

（1）获取有代表性的能够反映岩土体现场实际状态下岩土参数，认识岩土体的空间分布特征和物理力学特征。

（2）为岩土工程设计和治理提供工程设计参数。

第一章静力载荷试验

1、浅层平板载荷试验：是在现场用一定面积的刚性承压板逐级加荷载，测定天然埋藏条件下浅层地基沉降随荷载而变化的现场试验，用以评价承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形特性。

2、浅层平板载荷试验适用范围：适用地表浅层地基土、包括各类填土和含碎石土。

3、平板载荷试验三个阶段

①直线变形阶段：压密阶段,压力小于比例界限P0，P~S为直线关系。

②剪切变形阶段：当压力P0＜Pi＜Pu（极限），P~S呈曲线关系，除土体压密外，还有局部剪切破坏。

③破坏阶段：压力Pi＞Pu，即使压力增加极小沉降急剧增加。

4、试验终止条件

（1）载荷试验一般加荷到设计承载力2倍即可终止试验；

（2）从积累经验出发，加荷到破坏荷载为好；

（3）出现下列现象可认为已达到极限条件：

1)压板周围土面出现明显裂缝并隆起；

2)24小时沉降速度无减小趋势或加荷后沉降急剧增加；

3)总沉降已达承压板直径或宽度1/12；

4)本级荷载的沉降量急剧增加， P~S曲线出现陡降段；

5、深层平板载荷试验：承压板采用直径0.8m的刚性承压板，紧靠承压板周围

外侧的土层高度不应小于80cm。

6、深层平板载荷试验终止试验条件

（1）沉降量急剧增加，P~S曲线出现可判定极限承载力的陡降段，且总沉降量超过0.04b（b为承压板直径）；

（2）在某级荷载下24h沉降速率不能达到稳定标准；

（3）本级荷载下的沉降量大于前一级荷载下沉降量的5倍；

（4）当承压板下持力层坚硬，沉降量较小时，最大加载量已达到或超过地基土承载力设计值2 倍。

7、确定地基土的承载力的方法

强度控制法、相对沉降控制、法极限荷载法。

第二章动力触探试验

1、动力触探（DPT）：利用一定落锤的能量，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、锤击数或探头单位面积贯入阻力）来判断土层性质的一种原位测试方法。将探头换为标准贯入器，则称为标准贯入试验。

2、国内常用动力触探设备规格

3、侧壁摩擦影响的校正

对于砂土和松散-中密的圆砾、卵石石，触探深度在1~15 m的范围内，一般可以不考虑侧壁摩擦的影响。如缺乏经验,应采取措施消除侧壁摩擦的影响(如用泥浆) ,或用泥浆与不用泥浆进行对比试验来认识侧壁摩擦的影响。

4、重型动力触探影响因素的校正

（1） 侧壁摩擦影响；

（2） 触探杆长度效正；

（3） 地下水影响效正；

5、标准贯入试验简称（SPT ）：是一种在现场用63.5kg 的穿心锤，以76cm 的落距自由下落，将一定规格对开式贯入器打入土中，记录打入30cm 的锤击数，并以此评价土的工程性质的原位试验。

6、贯入击数影响因素及效正

（1） 触探杆长度影响:当用标贯击数查表确定承载力及指标应对锤击数进行

触探杆长度效正。

（2） 地下水影响：对于有效粒d10在0.1~0.05mm 范围内饱和粉细砂，其密度

大于某一临界密度时，贯入阻力将会偏大（透水性小,标贯产生孔隙水压力

使N 偏大）相应于此临界密度锤击数为15击，当贯入击数＞15击时，可用

下式修正

N =15+1(λ∗N ′−15) N ′为未经校正击数，λ为杆长修正系数。

（3） 土的自重压力影响：依据室内试验，砂土自重压力对标贯试验有很大影

响，表现在同样标贯击数不同深度砂土，相对密度可能不同，主要是砂土自

重应力影响N 击数在评价砂土液化时建议采用下式修正：

：修正系数压力（：实测处砂土有效上覆的标准贯入试验锤击数

力等于：效正为相当于自重压N v f N f C kpa ft t kpa N N C N )

)

/1(982σ'

⋅=

7、重型动力触探适用范围及应用

适用于中砂土-碎石土，贯入深度在1~20m

应用：①划分土层和确定滑动面位置；

②根据校正后击数查表确定承载力；

③确定砂土孔隙比及密度。

8、判别砂土液化

《建筑抗震设计规范》（GB5011-2001）中规定对饱和土液化判别用标准贯入试验方法：

1、首先根据地层条件进行初步判别：饱和土液化判别6度时，一般情况下可不考虑，但对液化沉降敏感的乙类建筑物可按7度考虑，7~9度时乙类建筑物可按原烈度考虑。

2、饱和砂土或粉土为第四纪晚更新世Q2 及其以前的可判别为不液化，当粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率（7度、8度、9度）分别不小于10、13和16时可判别为不液化。

3、采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响。

du＞ d0+db-2

dw＞ d0+db-3

du+dw＞1.5d0+2db-4.5

式中： du：液化土特征深度（m，查表）；d0：当上覆非液化土层厚度（m，计算时应将淤泥及淤泥质土排除）； db：基础埋置深度（m,不超过2m时应采2m）；dw：地下水位深度（m, 应按建筑物使用期内年平均最高水位）

第三章静力触探试验

1、静力触探试验：用静力将探头以一定的速率压入土中,利用探头内力的传感器,通过电子量测仪器将探头受到贯入阻力记录下来,由于贯入阻力与土层性质有关,因此通过贯入阻力变化情况,达到了解土层工程性质目的。

适用范围：适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石土。

2、探头工作原理：

静力触探就是通过探头传感器实现一系列量的转换：土的强度→土的阻力→传感器应变→电阻变化→电压变化及输出→电子仪器放大器记录下来→测定土的强度指标

3、成果整理：

（1）初读数处理；