岩土工程测试技术岩土的原位测试技术 PPT
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第九章岩土原位测试技术
率定钢环时的力臂（m）
②计算重塑土的抗剪强度
重塑土剪损时百分表 最大读数（0.01mm）
cu' KC(Rc Rg )
③计算土的灵敏度
St
cu cu'
④绘制抗剪强度与试验 深度的关系曲线
⑤绘制抗剪强度与回转角的关系曲线
（2）电测式十字板剪切试验 ①计算原状土的抗剪强度
电测十字板传感器的率定系数
（4）其他
灵敏度——判断土的成因、结构性、并了解扰动因素 （如打桩、活荷载变化剧烈等）对软土强度的影响；
抗剪强度与深度的关系曲线——判断土的固结性质； 不排水抗剪强度——确定软土路基的临界高度。
四、动力触探
• 动力触探（DPT）：利用一定的锤击能量， 将一定规格的探头打入土中，根据贯入的 难易程度来判定土的性质。
• 原位测试：在现场基本保持地基土的天然 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。
一、静力荷载试验
1. 常规法静力荷载试验
求得的地基土承载力特 征值和变形模量综合反 映了承压板下1.5~2.0倍 承压板宽度（或直径） 范围内地基土的强度和 变形特性。
实验设备： （1）加荷稳定系统； （2）反力系统； （3）量测系统。
（2）采用应变法时，可获得荷载-沉降关系 曲线（p-s曲线）。
• 资料的应用： （1）根据试验资料绘制p-s曲线，确定地基土
的承载力特征值，其方法与静力荷载试验相 同； （2）确定土的不排水变形模量Eu：
pD Eu 0.33 s
（3）确定排水变形模量E0:
pD E0 0.42 s100
(4)计算不排水抗剪强度
贯入到预定试验深度处； （2）用回转部分的卡盘卡住钻杆，至少静置
②计算重塑土的抗剪强度
重塑土剪损时百分表 最大读数（0.01mm）
cu' KC(Rc Rg )
③计算土的灵敏度
St
cu cu'
④绘制抗剪强度与试验 深度的关系曲线
⑤绘制抗剪强度与回转角的关系曲线
（2）电测式十字板剪切试验 ①计算原状土的抗剪强度
电测十字板传感器的率定系数
（4）其他
灵敏度——判断土的成因、结构性、并了解扰动因素 （如打桩、活荷载变化剧烈等）对软土强度的影响；
抗剪强度与深度的关系曲线——判断土的固结性质； 不排水抗剪强度——确定软土路基的临界高度。
四、动力触探
• 动力触探（DPT）：利用一定的锤击能量， 将一定规格的探头打入土中，根据贯入的 难易程度来判定土的性质。
• 原位测试：在现场基本保持地基土的天然 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。
一、静力荷载试验
1. 常规法静力荷载试验
求得的地基土承载力特 征值和变形模量综合反 映了承压板下1.5~2.0倍 承压板宽度（或直径） 范围内地基土的强度和 变形特性。
实验设备： （1）加荷稳定系统； （2）反力系统； （3）量测系统。
（2）采用应变法时，可获得荷载-沉降关系 曲线（p-s曲线）。
• 资料的应用： （1）根据试验资料绘制p-s曲线，确定地基土
的承载力特征值，其方法与静力荷载试验相 同； （2）确定土的不排水变形模量Eu：
pD Eu 0.33 s
（3）确定排水变形模量E0:
pD E0 0.42 s100
(4)计算不排水抗剪强度
贯入到预定试验深度处； （2）用回转部分的卡盘卡住钻杆，至少静置
岩土工程原位测试
第二篇：岩土工程原位测试目录：一、 ................................ 原位测试的定义2二、 .............................. 原位测试的特点：2三、 ............................ 几种原位测试的介绍3（一）静力载荷试验3（二）静力触探试验5（三）圆锥动力触探试验6（四）标准贯入试验8（五）十字板剪切试验9（六）旁压试验11（七）扁铲侧胀试验第二篇：岩土工程原位测试13（八）波速测试14（九）现场直接剪切试验15，、原位测试的定义在天然条件下原为测定岩土体的各种工程性质。
由于是在岩土原来所处的位置进行的，因此不需要采取土样，被测土体在进行测试前不会受到扰动而基本保持其天然结构、含水率、原有应力状态，因此所测得的数据比较准确可靠，与室内试验相比，更加符合岩土体的实际情况。
二、原位测试的特点：优点：1•可以测得难以取得不扰动土样的土的工程力学性质2•可以避免取样过程中应力释放的不良影响3•原位测试的土体影响范围远比室内试验大，因此具有较强的代表性4•可以节省时间，缩短岩土工程勘察的周期缺点：有一定的局限性，比如原位测试具有严格的试用条件，若使用不当会影响其效果，甚至得到错误的结果三、几种原位测试的介绍（一）静力载荷试验（1定义是在拟建建筑场地上，在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级加载，测定相应荷载作用下的地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形的特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。
（2）优点：该方法用于对建筑物地基承载力的确定，比其他测试方法更接近实际；当试验影响深度范围内的土质均匀时，用此方法确定该深度范围内的土的变形模量也比较可靠。
（3）设备构成：承压板、加荷系统、反力系统、观测系统（4）适用范围：根据承压板的形式和设置深度不同，可以将试验分成三种：1.浅层平板载荷试验，适用于浅层地基土2.深层平板载荷试验，适用埋深大于3m和地下水位以上的地基土3.螺旋板载荷试验，适用于深层地基或地下水位以下的地基土。
岩土工程原位测试
压板直径)的压力评定地基土承载力。
岩土工程勘察
载荷试验
三、载荷试验的成果应用
1.地基承载力特征值可由载荷试验确定，方法如下：
（1）拐点法：
适用于有拐点的p-s曲线，在确定地基承载力特征值时，一般取p-s曲线中第 一个拐点py，即比例界限点所对应的荷载值为地基承载力特征值。当拐点不明显 或是无法确定时，可以利用p-△s/△p确定拐点。
（7）当出现下列情况之一时，可终止试验： ①承压板周边的土出现明显侧向挤出，周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续发 展； ②本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降； ③在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准； ④总沉降量与承压板直径（或宽度）之比超过0.06。
岩土工程勘察
酚类：
已从熏烟中鉴定出20多种酚类物质，其主要作用为抗 氧化作用、对产品的呈色呈味作用、抗菌防腐作用。
其中，抗氧化作用对烟熏制品最为重要，抗氧化作用 较强的主要是沸点较高的酚类，如2,5-二甲氧基酚，2， 5-二甲氧基-4-甲基酚等。
熏制品特有的风味主要与存在于气相的酚类有关，高 沸点酚类杀菌效果较强，主要对制品表面的细菌有抑制作 用。
岩土工程勘察
岩土工程原位测试
岩土工程中的原位测试常用技术包含如下种类：
（1）载荷试验（平板、螺旋板）； （2）静力触探试验； （3）圆锥动力触探试验； （4）标准贯入试验； （5）十字板剪切试验； （6）旁压试验； （7）扁铲侧胀试验 （8）现场剪切试验； （9）波速测试； （10）岩体原位应力测试； （11）激振发测试。
静力触探试验按测量机理分为机械式静力触 探和电测式静力触探；按探头功能分为单桥静力 触探试验、双桥静力触探试验和孔压静力触探试 验。
岩土工程勘察
载荷试验
三、载荷试验的成果应用
1.地基承载力特征值可由载荷试验确定，方法如下：
（1）拐点法：
适用于有拐点的p-s曲线，在确定地基承载力特征值时，一般取p-s曲线中第 一个拐点py，即比例界限点所对应的荷载值为地基承载力特征值。当拐点不明显 或是无法确定时，可以利用p-△s/△p确定拐点。
（7）当出现下列情况之一时，可终止试验： ①承压板周边的土出现明显侧向挤出，周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续发 展； ②本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降； ③在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准； ④总沉降量与承压板直径（或宽度）之比超过0.06。
岩土工程勘察
酚类：
已从熏烟中鉴定出20多种酚类物质，其主要作用为抗 氧化作用、对产品的呈色呈味作用、抗菌防腐作用。
其中，抗氧化作用对烟熏制品最为重要，抗氧化作用 较强的主要是沸点较高的酚类，如2,5-二甲氧基酚，2， 5-二甲氧基-4-甲基酚等。
熏制品特有的风味主要与存在于气相的酚类有关，高 沸点酚类杀菌效果较强，主要对制品表面的细菌有抑制作 用。
岩土工程勘察
岩土工程原位测试
岩土工程中的原位测试常用技术包含如下种类：
（1）载荷试验（平板、螺旋板）； （2）静力触探试验； （3）圆锥动力触探试验； （4）标准贯入试验； （5）十字板剪切试验； （6）旁压试验； （7）扁铲侧胀试验 （8）现场剪切试验； （9）波速测试； （10）岩体原位应力测试； （11）激振发测试。
静力触探试验按测量机理分为机械式静力触 探和电测式静力触探；按探头功能分为单桥静力 触探试验、双桥静力触探试验和孔压静力触探试 验。
第五节岩土工程原位测试、第六节现场检验与监测
p kv = s
第五节岩土工程原位测试
二、静力触探试验 静力触探试验是通过静压力将一个内部装有传感器的 触探头，以匀速压入土中， 触探头，以匀速压入土中，由于地层中各种土的软 硬不同，探头所受阻力自然也不一样。 硬不同，探头所受阻力自然也不一样。传感器将感 受到大小不同的贯入阻力， 受到大小不同的贯入阻力，通过电信号输入到电子 量测仪中。因此，通过贯入阻力变化情况， 量测仪中。因此，通过贯入阻力变化情况 ，可以达 到了解土层的工程性质的目的。 到了解土层的工程性质的目的。
第五节岩土工程原位测试
一、载荷试验 载荷试验是在天然地基上模拟建筑物的基础荷载条件， 载荷试验是在天然地基上模拟建筑物的基础荷载条件， 通过承压板向地基施加竖向荷载， 通过承压板向地基施加竖向荷载，借以确定在承压 板下应力主要影响范围内的承载力和变形特征。 板下应力主要影响范围内的承载力和变形特征。载 荷试验的主要设备有三个部分：加荷与传压装置、 荷试验的主要设备有三个部分：加荷与传压装置、 变形观测系统及承压板。试验时， 变形观测系统及承压板。试验时，将试坑挖到基础 的预计埋置深度、整平坑底、放置承压板， 的预计埋置深度、整平坑底、放置承压板，在承压 板上施加荷重来进行试验。 板上施加荷重来进行试验。
第五节岩土工程原位测试
五、十字板剪切试验 十字板剪切仪是一种使用 方便的原位测试仪器，通 方便的原位测试仪器， 常用以测定饱和粘性土的 原位不排水强度， 原位不排水强度，特别适 用于均匀饱和软粘土中。 用于均匀饱和软粘土中。
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第六节 现场检验与监测
现场检验是指在施工阶段根据施工揭露的地质情况， 现场检验是指在施工阶段根据施工揭露的地质情况， 是指在施工阶段根据施工揭露的地质情况 对工程勘察成果和评价建议等进行的检查校核。 对工程勘察成果和评价建议等进行的检查校核。现 场检验的目的是使设计、 场检验的目的是使设计、施工符合场地岩土工程地 质实际情况，以确保工程质量、并总结勘察经验， 质实际情况，以确保工程质量、并总结勘察经验， 提高勘察水平。 提高勘察水平。
岩土工程勘察课件5岩体原位测试
w mp(12) A
E0
A：承压板面积；E0：岩体的变形模量；p：承压 板上单位面积压力；μ：岩体的泊松比；m：与承压板形状、 刚度有关的系数。
根据上式，量测出某级压力下岩体表面任一点的变形量， 即可求出岩体的变形模量 (E0)。
通过现场静力加卸荷，测定P—w曲线，取得岩体变形 比例极限（P0）以内的某一定压力下的总变形量（w0）及 弹性变形量（we）。然后计算E0、Es.
K p E0
y (1)r
二、狭缝法
谢谢
15
（四）试验要求 1、试验一般在平硐中进行（承压板法、环形加压法），
狭缝法可在地面进行。 2、试验最大荷载Pmax<P0（比例极限）， Pmax=1.2P， P
为建筑物基础底面设计压力。 3、试验荷载分级，Pi=(0.1-0.2)Pmax，等分取整。 4、加卸荷方法与工程荷载作用于工程岩体的方式一致。 （1）逐级一次循环加卸荷 p
(一)
刚性承压板法是通过刚性承压板(其弹性模量大于岩 体一个数量级以上)对半无限空间岩体表面施加压力并量测 各级压力下岩体的变形；按弹性理论公式计算岩体变形参 数的方法。该方法视岩体为均质、连续、各向同性的半无 限弹性体；根据布辛湟斯克公式，刚性承压板下各点的垂 直变形( W )可表示为：
3、环形法计算公式（用于深部岩体有压洞室） （1） E0=p(1+µ)r/y
p—试洞内水压力（105Pa），r=d/2 ,d—直径（cm）， y—试洞表面平均位移（cm）。 （2）岩石抗力系数 为便于比较，单位抗力系数K0=E0/100(1+ µ)
意义：半径为100厘米隧洞围岩抗力系数（抵抗变形的能力）
w0=wp+we wp为永久变形（残余变形），裂隙及充填物的变形。
E0
A：承压板面积；E0：岩体的变形模量；p：承压 板上单位面积压力；μ：岩体的泊松比；m：与承压板形状、 刚度有关的系数。
根据上式，量测出某级压力下岩体表面任一点的变形量， 即可求出岩体的变形模量 (E0)。
通过现场静力加卸荷，测定P—w曲线，取得岩体变形 比例极限（P0）以内的某一定压力下的总变形量（w0）及 弹性变形量（we）。然后计算E0、Es.
K p E0
y (1)r
二、狭缝法
谢谢
15
（四）试验要求 1、试验一般在平硐中进行（承压板法、环形加压法），
狭缝法可在地面进行。 2、试验最大荷载Pmax<P0（比例极限）， Pmax=1.2P， P
为建筑物基础底面设计压力。 3、试验荷载分级，Pi=(0.1-0.2)Pmax，等分取整。 4、加卸荷方法与工程荷载作用于工程岩体的方式一致。 （1）逐级一次循环加卸荷 p
(一)
刚性承压板法是通过刚性承压板(其弹性模量大于岩 体一个数量级以上)对半无限空间岩体表面施加压力并量测 各级压力下岩体的变形；按弹性理论公式计算岩体变形参 数的方法。该方法视岩体为均质、连续、各向同性的半无 限弹性体；根据布辛湟斯克公式，刚性承压板下各点的垂 直变形( W )可表示为：
3、环形法计算公式（用于深部岩体有压洞室） （1） E0=p(1+µ)r/y
p—试洞内水压力（105Pa），r=d/2 ,d—直径（cm）， y—试洞表面平均位移（cm）。 （2）岩石抗力系数 为便于比较，单位抗力系数K0=E0/100(1+ µ)
意义：半径为100厘米隧洞围岩抗力系数（抵抗变形的能力）
w0=wp+we wp为永久变形（残余变形），裂隙及充填物的变形。
《工程地质原位测试》课件
应用于工程地质勘察和基础设计。
旁压试验
总结词
通过旁压器对土施加压力，测量土的变形和压力之间的关系，以确定土的承载力和变形性质。
详细描述
旁压试验是一种常用的原位测试方法，适用于各类土。通过旁压器对土施加压力，可以测量土的变形 和压力之间的关系，从而计算出土的承载力和变形模量等参数。该方法具有简便、快速等优点，广泛 应用于工程地质勘察和基础设计。
测试精度和效率的提升
提升测试设备的精度
通过改进测试设备的设计和制造工艺，提高设备的测 量精度和稳定性，从而提升原位测试结果的可靠性。
优化测试流程
通过改进测试流程，减少测试时间，提高测试效率。例 如，采用自动化设备进行数据采集和处理，减少人工干 预，提高工作效率。
人工智能在工程地质原位测试中的应用
动力触探
总结词
通过锤击将探头打入土中，根据锤击能量和探头贯入土中的难易程度，确定土的动力学 性质。
详细描述
动力触探是一种利用锤击能量将探头打入土中的原位测试方法。根据不同锤重和落距， 可以将探头打入土中的不同深度。通过测量锤击能量和探头贯入土中的难易程度，可以 确定土的动力学参数，如动剪切模量、动泊松比等。该方法适用于砂土、碎石土和岩层
未来展望
未来，随着新技术的不断涌现和应用，工程地质原位测试将朝着更加智能化、高效化和精准化的方向发 展。同时，随着环境保护意识的提高，绿色、低碳的测试方法也将成为未来的研究重点。
02 工程地质原位测试方法
静力触探
总结词
通过静力将探头压入土中，测量土的压力和位移，以确定土的力学性质。
详细描述
静力触探是一种常用的原位测试方法，适用于各类土和岩层。通过测量土的压力和位移，可以计算出土的力学参 数，如侧摩阻力、锥尖阻力等。该方法具有快速、简便、连续等优点，广泛应用于工程地质勘察和基础设计。
旁压试验
总结词
通过旁压器对土施加压力，测量土的变形和压力之间的关系，以确定土的承载力和变形性质。
详细描述
旁压试验是一种常用的原位测试方法，适用于各类土。通过旁压器对土施加压力，可以测量土的变形 和压力之间的关系，从而计算出土的承载力和变形模量等参数。该方法具有简便、快速等优点，广泛 应用于工程地质勘察和基础设计。
测试精度和效率的提升
提升测试设备的精度
通过改进测试设备的设计和制造工艺，提高设备的测 量精度和稳定性，从而提升原位测试结果的可靠性。
优化测试流程
通过改进测试流程，减少测试时间，提高测试效率。例 如，采用自动化设备进行数据采集和处理，减少人工干 预，提高工作效率。
人工智能在工程地质原位测试中的应用
动力触探
总结词
通过锤击将探头打入土中，根据锤击能量和探头贯入土中的难易程度，确定土的动力学 性质。
详细描述
动力触探是一种利用锤击能量将探头打入土中的原位测试方法。根据不同锤重和落距， 可以将探头打入土中的不同深度。通过测量锤击能量和探头贯入土中的难易程度，可以 确定土的动力学参数，如动剪切模量、动泊松比等。该方法适用于砂土、碎石土和岩层
未来展望
未来，随着新技术的不断涌现和应用，工程地质原位测试将朝着更加智能化、高效化和精准化的方向发 展。同时，随着环境保护意识的提高，绿色、低碳的测试方法也将成为未来的研究重点。
02 工程地质原位测试方法
静力触探
总结词
通过静力将探头压入土中，测量土的压力和位移，以确定土的力学性质。
详细描述
静力触探是一种常用的原位测试方法，适用于各类土和岩层。通过测量土的压力和位移，可以计算出土的力学参 数，如侧摩阻力、锥尖阻力等。该方法具有快速、简便、连续等优点，广泛应用于工程地质勘察和基础设计。
第四章 岩体原位测试(岩土测试技术) PPT课件
4. 安装完毕后，起动千斤 稍加压力或在传力柱
板间楔进楔形垫块，
系统结合紧密
顶 与垫 使整个
5. 加压与稳定标准
1）试验压力要分成5级施加 2）加压前要对千分表进行初始稳定读数观测 3）采用逐级一次循环法或逐级多次循环法 4）每级压力加压后，立即读数，以后每10分钟读一次 5）稳定标准：相邻两次读数差与该级压力的初始读数和上 一级压力的最后读数之差的比值小于5%
ds
0.0133d
2 s
计算系数k
抗震设防烈度 饱和砂土 饱和粉土
7° 8° 9° 92 130 184 42 60 84
ds为砂土层或粉土层中剪切波测试点深度(m)；k为计算系数。 判别准则：若Vsj>Vscr，则可不考虑液化；否则，土层可能液化。
岩体原位强度测试考虑了结构面的影响，测试结 果符合实际
一、现场岩体直剪试验 沿预定的剪切面进行，可分为：
1）岩体本身的抗剪强度试验 2）沿软弱结构面的抗剪强度试验 3）混凝土-岩体胶结面的抗剪强度试验 常把岩体抗剪强度试验分为三种：抗剪断试验、 摩擦试验(又称抗剪试验)和抗切试验
试验方法有平推法和斜推法两种
平均剪切波速 （m/s) >500
250~500
140~250
≤140
2020/5/12
土动力学
3、计算场地的卓越周期
T n 4Hi
v i1 si
2020/5/12
土动力学
4、液化判别（如果15m内的土层有饱和粉土或砂土）
用剪切波波速临界值判别：
砂土：
Vscr k
ds
0.01d
2 s
粉土： Vscr k
4. 试点表面应垂直预定的受力方向 5. 承压板的边缘距洞侧壁应大于承压板直径D的1.5倍，至洞
岩土工程勘察课件5岩体原位测试
某城市地铁隧道施工监测
总结词：实时监测
详细描述：在某城市地铁隧道施工过程中，通过岩体原位测试技术对周边岩体的位移、应力等进行了 实时监测，及时发现并处理了潜在的安全隐患，确保了施工安全。
Part
05
结论与展望
岩体原位测试的重要性和局限性
重要性
岩体原位测试是岩土工程勘察的重要手段，能够提供岩体的 物理性质、力学性质和工程地质特征等重要参数，为工程设 计和施工提供可靠依据。
岩土工程勘察课件5 岩体原位测试
• 岩体原位测试概述 • 岩体原位测试技术 • 岩体原位测试应用 • 岩体原位测试案例分析 • 结论与展望
目录
Part
01
岩体原位测试概述
定义与目的
定义
岩体原位测试
目的
评估岩体的物理性质、力学性质 和工程性能，为工程设计和施工 提供依据。
评估地下工程施工对周围环境的影响
通过岩体原位测试，可以了解地下工程施工对周围岩土体的影响范围和程度，为 施工方案制定和环境评价提供依据。
岩土工程治理
确定治理方案和措施
通过岩体原位测试，可以了解岩土体的工程地质特性和变形破坏规律，为制定 有效的治理方案和措施提供依据。
监测治理效果
通过岩体原位测试，可以监测治理工程实施后的效果，为进一步优化治理方案 和提高治理效果提供数据支持。
Part
04
岩体原位测试案例分析
某高速公路边坡稳定性评估
总结词：准确评估
详细描述：通过岩体原位测试，对某高速公路边坡的稳定性进行了准确评估，包 括岩体的物理性质、强度参数、变形特性等，为边坡支护设计提供了可靠依据。
某大型水电站坝基岩体强度测试
总结词：全面检测
详细描述：对某大型水电站坝基岩体进行了全面的岩体原位测试，包括岩体的抗压强度、抗剪强度、弹性模量等参数，确保 了大坝的安全稳定运行。
《岩土工程原位测试》课件
环境保护和治理：通过岩土工程原位测试技术，实现对土壤污染、地下水污染等 环境问题的有效监测和治理。
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。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
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。
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课件
岩土工程中的原位测试技术包含如下种类： 1．基本测试技术： （1）载荷试验（平板、螺旋板）； （2）静力触探试验； （3）圆锥动力触探试验； （4）标准贯入试验； （5）十字板剪切试验； （6）旁压试验； （7）现场剪切试验； （8）波速试验； （9）基桩的静力测试和动力测试； （10）锚杆抗拔试验；
平板静力载荷测试（PLT：plate load test），简 称载荷测试。它是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方 法，起源于30年代的苏、美等国。其方法是在保持地基 土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施 加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。
•岩土工程原位测试技术
•18
•岩土工程原位测试技术
•19
•岩土工程原位测试技术
•20
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
•岩土工程原位测试技术
•27
•岩土工程原位测试技术
•28
土的原位测试技术的主要缺点：
（1）难于控制测试中的边界条件，如测试周围土 层的排水条件和应力条件。
（2）测试成果和边界条件的关系和测试机理的科 学解释有待于进一步明确，但到目前为止，土的原位测 试技术所测出的数据和土的工程性质之间的关系，仍是 建立在大量统计的经验关系之上的。
近二十年来，岩土工程在科学理论和工程技术方面有了很大 进展。
岩土工程是一门实践性很强的学科，由于岩土体构成的复杂 性、地域性和易受施工扰动的多变性，与其他学科相比，它还处 于不够成熟和不够完善的状况。
岩土工程原位测试课件
②、拟定地基承载力—《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2023）
注：对圆锥动力触探成果进行应用时，应注意是采用原始击数还是修正后旳击数， 若需要采用修正后旳击数，则要根据规范要求进行相应旳计算。
4 原则贯入试验
⑴、原理：利用落锤能量（落锤质量63.5kg，落距76cm）将贯入器打入土 中，根据打入旳难易程度来评价土旳物理力学性质。
⑵、设备：
⑶、计数措施： ①、将贯入器预先打入15cm，不计数； ②、然后开始统计每10cm旳击数，合计打入30cm； ③、最终将30cm旳击数累加。 一般表达为：N=5+6+5 16 ④、假如击数到达50击时，贯入深度还未到达30cm，则 可停止试验，统计50击时旳实际贯入深度，然后再 换算成30cm旳击数，即N=30*50/ΔS； ⑤、假如贯入器进入碎石土或碎块状岩石层出现反弹， 则停止试验，击数记为 “反弹”。
⑶、因为不同旳弹性波旳波速测试仪器、措施都有不同，所以应根 据不同旳测试目旳有针正确进行。
⑷、测试措施：①、跨孔法：需要2个及以上钻孔；孔内激发，孔内接受 ②、单孔法：需要1个钻孔； 地面激发，孔内接受（下孔法） 孔中激发，地面接受（上孔法） 孔中激发，孔中另一位置接受 孔中激发，孔底接受 ③、面波法：不需要钻孔；地面激发，地面接受
6 旁压试验
因为目前国内旳旁压仪多是预钻孔式旳，所以对钻孔旳要求非常高， 而市场上钻孔旳质量极难到达要求，所以使得旁波速测试
⑴、波速测试就是测定各类弹性波在地基中旳传播速度。
体波 ⑵、弹性波
面波
纵波（压缩波、P波） 横波（剪切波、S波）
瑞利波（R波） 勒夫波（L波）
所以，因为多种规范旳意见不统一，所以勘察报告首先提供未经 修正旳实测值，这是基本数据。然后在应用时，根据本地积累资料时 旳详细情况，拟定是否修正和怎样修正。
注：对圆锥动力触探成果进行应用时，应注意是采用原始击数还是修正后旳击数， 若需要采用修正后旳击数，则要根据规范要求进行相应旳计算。
4 原则贯入试验
⑴、原理：利用落锤能量（落锤质量63.5kg，落距76cm）将贯入器打入土 中，根据打入旳难易程度来评价土旳物理力学性质。
⑵、设备：
⑶、计数措施： ①、将贯入器预先打入15cm，不计数； ②、然后开始统计每10cm旳击数，合计打入30cm； ③、最终将30cm旳击数累加。 一般表达为：N=5+6+5 16 ④、假如击数到达50击时，贯入深度还未到达30cm，则 可停止试验，统计50击时旳实际贯入深度，然后再 换算成30cm旳击数，即N=30*50/ΔS； ⑤、假如贯入器进入碎石土或碎块状岩石层出现反弹， 则停止试验，击数记为 “反弹”。
⑶、因为不同旳弹性波旳波速测试仪器、措施都有不同，所以应根 据不同旳测试目旳有针正确进行。
⑷、测试措施：①、跨孔法：需要2个及以上钻孔；孔内激发，孔内接受 ②、单孔法：需要1个钻孔； 地面激发，孔内接受（下孔法） 孔中激发，地面接受（上孔法） 孔中激发，孔中另一位置接受 孔中激发，孔底接受 ③、面波法：不需要钻孔；地面激发，地面接受
6 旁压试验
因为目前国内旳旁压仪多是预钻孔式旳，所以对钻孔旳要求非常高， 而市场上钻孔旳质量极难到达要求，所以使得旁波速测试
⑴、波速测试就是测定各类弹性波在地基中旳传播速度。
体波 ⑵、弹性波
面波
纵波（压缩波、P波） 横波（剪切波、S波）
瑞利波（R波） 勒夫波（L波）
所以，因为多种规范旳意见不统一，所以勘察报告首先提供未经 修正旳实测值，这是基本数据。然后在应用时，根据本地积累资料时 旳详细情况，拟定是否修正和怎样修正。
岩土工程勘察之土体原位测试
土体原位测试4.1 概述4.1.1土体原位测试的优缺点优点：(1) 可在拟建工程场地进行测试，毋需取样，避免了因钻探取样所带来的一系列困难和问题，如原状样扰动问题等。
(2) 原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，因而更能反映土的宏观结构(如裂隙等)对土的性质的影响。
缺点：(1) 土体原位测试技术的发展历史较短，对测试机理及应用的研究都有待于进一步深入。
(2) 由于现场土体边界条件不易控制及其复杂性，使所测成果和数据与土的工程性质指标等对比时，目前仍主要是建立在大量统计的经验关系之上。
4.1.2 土体原位测试技术的种类土体原位测试可以归纳为下列两类：(1)土层剖面测试法。
它主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。
(2)专门测试法。
它主要包括载荷试验、旁压试验、标准贯入实验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。
4.2 静力载荷试验平板静力载荷试验(英文缩写PLT)，简称载荷试验。
其方法是在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。
测试所反映的是承压板以下大约1.5-2倍承压板宽的深度内土层的应力—应变—时间关系的综合性状。
载荷试验的主要优点是对地基土不产生扰动，利用其成果确定的地基承载力最可靠、最有代表性，可直接用于工程设计。
其成果用于预估建筑物的沉降量效果也很好。
载荷试验按试验深度分为浅层和深层；按承压板形状有平板与螺旋板之分；按用途可分为一般载荷试验和桩载荷试验；按载荷性质又可分为静力和动力载荷试验。
4.2.1 静力载荷试验的仪器设备及试验要点一、仪器设备载荷试验的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成。
1)承压板有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板(或硬木板)。
2)加荷装置加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。
加荷方式可分为两种，即重物加荷和油压千斤顶反力加荷。
3)沉降观测装置沉降观测仪表有百分表、沉降传感器或水准仪等。
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岩土工程测试技术岩土的原位测试技术 PPT
1 概述
1.1 概念 • 指现场基本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
1.2 优点（与室内试验比较）
➢ 不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能真实 反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性
接用于工程设计 • 是确定承载力的最主要方法 缺点： • 价格昂贵、费时
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
现场载荷试验
千 斤 顶
荷载板
2.2 静力载荷试验设备
加载稳压系统 • 承压板、加载千斤
顶、稳压器、油泵、 油管等组成 反力系统 • 有堆载式、撑壁式、 锚固式等 量测系统 • 压力表、百分表或 位移传感器
• 对砂土和新近沉积的粘性土则采用s/B=0.01-0.015所 对应的压力
2.4.2 计算变形模量E0
土的变形模量 • 指土在单轴受力，无侧限情况下的应力与应变之比 ➢ 可由P-s曲线的直线变形段，按弹性理论公式求得，下式
适用于同一层位的均匀地基
E0 B 1 2
P S
式中: -承压板的形状系数;
承载力
• 极限承载力Pu ： P-s曲线上
的第二个拐点对应的荷载
S
② 确定地基的容许承载力[R]
[R]= Pcr [R]= Pu /F，安全系数F=2～3
P0 Pu P
（2）以相对沉降量为依据
• 对中、高压缩性土，地基受压破坏形式为局部剪切破坏 或冲剪破坏，P-s曲线无明显拐点。这时用P-s曲线上沉 降量s与承压板的宽度B之比为0.02所对应的压力为地基 容许承载力
2 静力载荷试验
2.1 定义及特点
➢ 平板静力载荷试验(PLT: plate load test)，简称载荷试验 • 在保持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向地基
土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性， 是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法
优点： • 对地基土不产生扰动，结果最可靠、最具有代表性，可直
2.4 测试数据整理
o
压力—沉降量关系曲线 P-s曲线的特征： Ⅰ段直线段 Ⅱ段曲线段 Ⅲ段直线段
S
P0 Pu P
2.4.1 地基的承载力可用下述方法确定
（1）以压力为依据
① P—s 曲线上的两个特征点
• 比例极限P0(临塑荷载Pcr)：
o
P-s曲线上第一直线段的终
点对应的荷载，可以作为砂
土、超固结粘土、砾石土的
➢ 原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多(土 体体积大、代表性好)，因而更能反映土的宏观结构如 裂隙等对土的性质的影响，比土样具代表性
➢ 可重复进行验证，缩短试验周期
1.3 土体原位测试的种类
土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类： (1)土层剖面测试法(logging or stratigraphic profiling
1.4 土体原位பைடு நூலகம்试的应用
根据不同的测试方法（包括CPT、DPT、PLT、PMT、FVST、 SDPT），其应用可归纳为：
（1） 土层土类划分 （2） 确定天然地基承载力
（3） 测定土的物理力学性质指标（C、φ）
（4） 在桩基勘察中的应用 （5） 评价砂土和粉土的地震液化 （6） 求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等 （7） 检验压实填土的质量及强夯效果 （8） 进行浅基础的沉降计算 （9） …………
methods)：主要包括静力触探、动力触探、扁铲松 胀仪试验及波速法等 土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。 (2)专门测试法(specific test methods) ：主要包括载荷 试验、旁压试验、标准贯入实验、抽水和注水试验、 十字板剪切试验等 土的专门测试法可得到土层中关键部位土的各种工程 性质指标，精度高，测试成果可直接供设计部门使用 精度超过室内试验的成果
• 如果场地土层多，且都是重要的持力层，应分层做载荷 试验
• 如果土层较薄，达不到2倍承压板的宽度，就应采用小 的承压板或螺旋板载荷试验
2.6 螺旋板载荷试验
螺旋板载荷试验 • 将螺旋形承压板旋入地面以下预订深度，在土层的
天然应力条件下，通过传力杆向螺旋形承压板施加 压力，直接测定载荷与土层沉降的关系 • 测定土的变形模量、不排水抗剪强度和固结系数 • 测定深度为10～15m
• a) 承压板周围的土体出现裂缝或隆起，沉降的很快 • b)在荷载不变的情况下，沉降速率加速发展或接近一
个常数。压力——沉降曲线出现明显拐点 • c) 总沉降量超过承压板宽度（或直径）的1/10
（6）当需要卸载观测回弹时，每级卸荷量可为加荷量 的2倍，历时1h，每隔15min观测一次。荷载完全 卸除后，继续观测3h
稳定的标准
• 连续两小时内每小时的沉降量≤0.1mm时，本级荷 载下沉降已趋稳定，可加下一级荷载
• 对于软粘土最好观测24h以上，对于正常固结粘土要 8h，对于老粘土、砂土、砾石等要4h
（5）尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力，以评 价承载力的安全度
结束试验的标准 当下述情况出现时即可停止实验
圆形, 方 形 ,
0.875 0.886
-土体的泊松比;
B-承 压 板 的 宽 度;
P P-S曲线直线段的斜率. S
2.5 测试精度影响因素
（1）承压板的尺寸 • B＜45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而降
低 • B≥45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而增
加 • 由于基(础mS宽m)度一般均超过30cm，所以B不宜太小
0 45
B(cm)
• 一般来说，大的比小的好，最好与实际基础面积相同 但太大则需大的压力，有时难以达到
• 所以承压板的面积应适中 1000cm2≤A≤5000cm2
（2）承压板埋深
• 载荷测试的影响深度一般为1.5-2倍承压板宽度（或直 径）
• 在影响深度范围内土性应保持一致，否则测试成果就不 能反映出土层的真实性质
2.3 静力载荷试验方法
（1）载荷测试一般在方形坑中进行 （2）安装设备 （3）分级加荷
加荷原则：第一级为坑底原有重力，后每级按：中低 压缩性土50kPa，高压缩性土25kPa，特软土为10kPa
（4）观测每级荷载下的沉降
观测时间间隔：加荷开始后，按间隔5、5、10、10、 15、15min观测沉降；以后每30min进行一次
1 概述
1.1 概念 • 指现场基本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
1.2 优点（与室内试验比较）
➢ 不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能真实 反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性
接用于工程设计 • 是确定承载力的最主要方法 缺点： • 价格昂贵、费时
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
现场载荷试验
千 斤 顶
荷载板
2.2 静力载荷试验设备
加载稳压系统 • 承压板、加载千斤
顶、稳压器、油泵、 油管等组成 反力系统 • 有堆载式、撑壁式、 锚固式等 量测系统 • 压力表、百分表或 位移传感器
• 对砂土和新近沉积的粘性土则采用s/B=0.01-0.015所 对应的压力
2.4.2 计算变形模量E0
土的变形模量 • 指土在单轴受力，无侧限情况下的应力与应变之比 ➢ 可由P-s曲线的直线变形段，按弹性理论公式求得，下式
适用于同一层位的均匀地基
E0 B 1 2
P S
式中: -承压板的形状系数;
承载力
• 极限承载力Pu ： P-s曲线上
的第二个拐点对应的荷载
S
② 确定地基的容许承载力[R]
[R]= Pcr [R]= Pu /F，安全系数F=2～3
P0 Pu P
（2）以相对沉降量为依据
• 对中、高压缩性土，地基受压破坏形式为局部剪切破坏 或冲剪破坏，P-s曲线无明显拐点。这时用P-s曲线上沉 降量s与承压板的宽度B之比为0.02所对应的压力为地基 容许承载力
2 静力载荷试验
2.1 定义及特点
➢ 平板静力载荷试验(PLT: plate load test)，简称载荷试验 • 在保持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向地基
土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性， 是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法
优点： • 对地基土不产生扰动，结果最可靠、最具有代表性，可直
2.4 测试数据整理
o
压力—沉降量关系曲线 P-s曲线的特征： Ⅰ段直线段 Ⅱ段曲线段 Ⅲ段直线段
S
P0 Pu P
2.4.1 地基的承载力可用下述方法确定
（1）以压力为依据
① P—s 曲线上的两个特征点
• 比例极限P0(临塑荷载Pcr)：
o
P-s曲线上第一直线段的终
点对应的荷载，可以作为砂
土、超固结粘土、砾石土的
➢ 原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多(土 体体积大、代表性好)，因而更能反映土的宏观结构如 裂隙等对土的性质的影响，比土样具代表性
➢ 可重复进行验证，缩短试验周期
1.3 土体原位测试的种类
土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类： (1)土层剖面测试法(logging or stratigraphic profiling
1.4 土体原位பைடு நூலகம்试的应用
根据不同的测试方法（包括CPT、DPT、PLT、PMT、FVST、 SDPT），其应用可归纳为：
（1） 土层土类划分 （2） 确定天然地基承载力
（3） 测定土的物理力学性质指标（C、φ）
（4） 在桩基勘察中的应用 （5） 评价砂土和粉土的地震液化 （6） 求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等 （7） 检验压实填土的质量及强夯效果 （8） 进行浅基础的沉降计算 （9） …………
methods)：主要包括静力触探、动力触探、扁铲松 胀仪试验及波速法等 土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。 (2)专门测试法(specific test methods) ：主要包括载荷 试验、旁压试验、标准贯入实验、抽水和注水试验、 十字板剪切试验等 土的专门测试法可得到土层中关键部位土的各种工程 性质指标，精度高，测试成果可直接供设计部门使用 精度超过室内试验的成果
• 如果场地土层多，且都是重要的持力层，应分层做载荷 试验
• 如果土层较薄，达不到2倍承压板的宽度，就应采用小 的承压板或螺旋板载荷试验
2.6 螺旋板载荷试验
螺旋板载荷试验 • 将螺旋形承压板旋入地面以下预订深度，在土层的
天然应力条件下，通过传力杆向螺旋形承压板施加 压力，直接测定载荷与土层沉降的关系 • 测定土的变形模量、不排水抗剪强度和固结系数 • 测定深度为10～15m
• a) 承压板周围的土体出现裂缝或隆起，沉降的很快 • b)在荷载不变的情况下，沉降速率加速发展或接近一
个常数。压力——沉降曲线出现明显拐点 • c) 总沉降量超过承压板宽度（或直径）的1/10
（6）当需要卸载观测回弹时，每级卸荷量可为加荷量 的2倍，历时1h，每隔15min观测一次。荷载完全 卸除后，继续观测3h
稳定的标准
• 连续两小时内每小时的沉降量≤0.1mm时，本级荷 载下沉降已趋稳定，可加下一级荷载
• 对于软粘土最好观测24h以上，对于正常固结粘土要 8h，对于老粘土、砂土、砾石等要4h
（5）尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力，以评 价承载力的安全度
结束试验的标准 当下述情况出现时即可停止实验
圆形, 方 形 ,
0.875 0.886
-土体的泊松比;
B-承 压 板 的 宽 度;
P P-S曲线直线段的斜率. S
2.5 测试精度影响因素
（1）承压板的尺寸 • B＜45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而降
低 • B≥45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而增
加 • 由于基(础mS宽m)度一般均超过30cm，所以B不宜太小
0 45
B(cm)
• 一般来说，大的比小的好，最好与实际基础面积相同 但太大则需大的压力，有时难以达到
• 所以承压板的面积应适中 1000cm2≤A≤5000cm2
（2）承压板埋深
• 载荷测试的影响深度一般为1.5-2倍承压板宽度（或直 径）
• 在影响深度范围内土性应保持一致，否则测试成果就不 能反映出土层的真实性质
2.3 静力载荷试验方法
（1）载荷测试一般在方形坑中进行 （2）安装设备 （3）分级加荷
加荷原则：第一级为坑底原有重力，后每级按：中低 压缩性土50kPa，高压缩性土25kPa，特软土为10kPa
（4）观测每级荷载下的沉降
观测时间间隔：加荷开始后，按间隔5、5、10、10、 15、15min观测沉降；以后每30min进行一次