《岩体原位测试》PPT课件
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岩土工程勘察-原位测试ppt课件
压板的沉降量
b - 设计基础宽度
（二）确定湿陷性黄土的湿陷起始压力
40
六、其它类型的载荷试验 （一）桩载荷试验 （桩静载荷试验） 可以确定桩基的承载力
41
（二）水平载荷试验 1. 单桩水平载荷试验
2.地基土水平载荷试验
42
第六章 旁压试验
一、定义
旁压测试（PMT: pressuremeter test） 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。
250
340
表3-8 粘性土、粉土地基承载力（中型动力触探）
N28
2
3
4
6
8
10
12
fk(kPa) 120 150 180 240 290 350 400
30
3. 确定单桩容许承载力 （1）Meyerhof法
qd
0.4Nh B
4N(t / 英尺2） 400N(kPa)
q f 2N 100kPa
43
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。
5
二、测试设备与种类
设备组成： 1. 触探主机和反力装置 • 触探主机可分为液压
式和机械式 • 反力装置可分为自重
式和锚式 2. 测量与记录显示装置 3. 探头和探杆
6
触探主机为液压传动式的，反力装置为自重式。
7
触探主机为液压传动式的，反力装置为地锚式。
岩土工程原位测试-(1-4节)PPT课件
7.1.4 静力载荷试验的技术要求
8、终止试验 当出现下列情况之一时，可终止试验： 1 )承压板周围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一级荷载下沉降量的 5 倍，荷载一沉降曲线出现明显陡降。 3 )某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准。 4 )总沉降量与承压板的直径或宽度之比超过0.06。
静力触探试验设备构成： ① 探头； ② 贯入装置； ③ 量测系统。
探 头
电 测
装
置
qsia qpa
静力触探试验
7.2.3 试验设备
(1)探头 常用的静力触探探头分为单桥探头、双桥探头两种，其主要规 格见下表。
7.2.3 试验设备
1)单桥探头
单桥探头在锥尖上部带有一定长度的侧壁摩擦筒，它只能测定比贯 入阻力。
9.25 ；当承压板埋深小于四倍板径或边长时， 由内插法确
定。
7.2 静力触探试验
7.2 静力触探试验
静力触探试验(static cone penetration test) 简称静探（CPT）,是利用静力以一恒定的贯入速率 将圆锥探头通过一系列探杆压入土中，根据测得的 探头贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的 原位试验。
7.1.2 静力载荷试验基本原理
在拟建建筑物场地上将一定尺寸和几何形状（圆形或方形）的刚 性板，安放在被测的地基持力层上，逐级增加荷载，并测得每一级 荷载下的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p） －沉降（s）曲线（即p－s曲线）。典型的平板载荷试验p－s曲线可 划分为三个阶段：
静载荷试验p－s曲线
载力。
7.1.5 试验成果及应用
3)极限荷载法 地基极限承载力可用如下方法确定：
第5章岩体原位测试
第五章 岩体原位测试5.1概述岩体原位测试是在现场制备试件模拟工程作用对岩体施加外荷载，进而求取岩体力学参数的试 验方法，是岩土工程勘察的重要手段之一。
岩体原位测试的最大优点是对岩体扰动小，尽可能地保持了岩体的天然结构和环境状态，使测 出的岩体力学参数直观、准确；其缺点是试验设备笨重、操作复杂、工期长、费用高。
岩体原位测试一般应遵循以下程序进行：（1）试验方案制订和试验大纲编写。
（2）试验。
（3）试验资料整理与综合分析。
岩体原位测试的方法种类繁多，主要有变形试验、强度试验及天然应力量测等类型。
5.2岩体变形试验岩体变形参数测试方法有静力法和动力法两种。
静力法的基本原理是：在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加一定的荷载，并测定其变形；然后绘制出压力-变形曲线，计算岩体的变形参数。
据其方法不同，静力法又可分为承压板法、狭缝 法、钻孔变形法及水压法等。
动力法是用人工方法对岩体发射或激发弹性波，并测定弹性波在岩体中的传播速度，然后通过 一定的关系式求岩体的变形参数。
据弹性波的激发方式不同，又分为声波法和地震法。
5.2.1承压板法承压板法又分为刚性承压板法和揉性承压板法，我国多采用刚性承压板法。
（一） 基本原理：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； （二） 试件制备与描述1）试件制备：应根据工程需要和工程地质条件选择代表性试验地段和试验点位置，在预定的试验 点部位制备试件。
试件制备具体要求如下：（1）试段开挖时，应尽可能减少对岩体的扰动和破坏。
（2）试件受压方向应与建筑物基础的实际受力方向一致。
（3）试件的边界条件应满足下列要求： ①承压板边缘至硐侧壁的距离应大于承压板直径的1.5倍；②至硐口或掌子面的距离应大于承压板直径的2倍；③至临空面 的距离应大于承压板直径的 6倍；④ 两试件边缘间的距离应大于承压板直径的 3倍；⑤ 试件表面以下3倍承压板直径 深度范围内的岩性宜相同。
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
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（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。
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
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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。
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
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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。
第10章岩体原位应力测试ppt课件
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
(2)应用范围 1)本法仅适用于岩体表面应力测量，每次只能确
定一个方向的应力。如果要测定三向应力至少要在 各个独立方向上进行六次测量。
2)此法可在相对破碎岩体中进行测量，但必须有 可能切割出安装扁千斤顶的槽。
2.5 资料整理
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
2)计算与钻孔轴垂直平面内的最大、
最小主应力及其方向
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
前言ห้องสมุดไป่ตู้
岩体应力在有些地区表现很高，在那里进行地下 洞室等岩土工程建设时，常会遇到岩层剥落、弯 曲变形、隆起或其他稳定问题。在这些地区了解 场地的岩体应力大小和方向，对工程设计与施工 是至关重要的。在另一些地区岩体应力虽然不是 很高，但它对重大地下工程的最佳形状、布置方 向、支护系统和最终费用也可能有重大影响。所 以岩体应力已成为岩土工程建设极其重要的基本 资料。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
岩土工程原位测试技术教材ppt65
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▪ 平板载荷试验
是在现场试坑坑底土
层面上放置刚性平扳， 亦称承压板或载荷板， 在板上分级施加中心 竖向荷载，直至地基 破坏，量测各级荷载 作用下承压板的下沉 量，即地基的沉降量， 利用荷载沉降p－s关 系曲线，确定地基土 的有关工程性质。
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▪ 加载设备
木质或铁质加载平台
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岩土工程原位测试技术培训教材(PPT6 5页)
岩土工程原位测试技术培训教材(PPT6 5页)
(3)加荷方式 加荷方式有3种．
第1种为常规的慢速加载法： 采取分级加载，待沉降稳定后再施加下一级荷载；
第2种为快速加载法： 同样采取分级加载，每级荷载只需维持2h便可施 加下一级荷载，而不必等待沉降稳定，最后一级 荷载沉降观测达稳定标准或仍维持2h；
第3种为等沉降速率法： 控制承压板按一定的沉降速率下沉，测量与沉降 相应的所施加的荷载，直至破坏状态．
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岩土工程原位测试技术培训教材(PPT6 5页)
岩土工程原位测试技术培训教材(PPT6 5页)
慢速加载法
①分级荷载量一般取试验土层极限荷载的1/8～ 1/10，或临塑荷载的1/4～1/5，当难以预估极限 荷载值时，可参考表10.1取用。
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岩土专业勘察原位测试讲义PPT(114页)
1.概述 静力触探试验—Static Cone Penetration Test(简称CPT) 是通过
一系列探杆用准静力将一个内部装有传感器的触探头匀速压入 到土中，同时测记贯入过程中探头所受到的阻力，根据测得的 贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的现场试验方法。
既是一种原位测试方法，又是一种勘探手段。但是测试结 果所提供的指标并不是概念明确的土的物理量，通常需要将它 与土的某些物理力学参数建立统计关系才能使用，而且这种统 计关系因土而异，并有很强的地区性。
土样变化是推测的； 5．试验土样边界条件明显 1．在明确、可控制的应力条件下试验； 2．试验应力路径可以事先预定； 3．能严格控制排水条件； 4．可模拟各种应力条件进行试验
1．试样内应变场比较均匀； 2．可以控制应变速率
反映取样点上，在室内控制条件下的特性
周期较长，效率较低
4
第2章 载荷试验
试验设备和方法 载荷试验的分类 载荷试验的目的 技术要求 加载方式 终止加载 试验成果及应用 螺旋板载荷试验简介
2
2.原位测试方法
《岩土工程勘察规范》（GB5002l-2001）所列的原位测试方 法有：载荷试验、静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验、 十字板剪切试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、现场直接剪切试 验、波速测试、岩体原位应力测试和激振法测试。
载荷试验——承载力 静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验——触探试验 十字板剪切试验、直接剪切试验——剪切试验 旁压试验、扁铲侧胀试验——侧胀试验 声波测试、弹性波波速测试、激振法测试——动力参数测试
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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。
一系列探杆用准静力将一个内部装有传感器的触探头匀速压入 到土中，同时测记贯入过程中探头所受到的阻力，根据测得的 贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的现场试验方法。
既是一种原位测试方法，又是一种勘探手段。但是测试结 果所提供的指标并不是概念明确的土的物理量，通常需要将它 与土的某些物理力学参数建立统计关系才能使用，而且这种统 计关系因土而异，并有很强的地区性。
土样变化是推测的； 5．试验土样边界条件明显 1．在明确、可控制的应力条件下试验； 2．试验应力路径可以事先预定； 3．能严格控制排水条件； 4．可模拟各种应力条件进行试验
1．试样内应变场比较均匀； 2．可以控制应变速率
反映取样点上，在室内控制条件下的特性
周期较长，效率较低
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第2章 载荷试验
试验设备和方法 载荷试验的分类 载荷试验的目的 技术要求 加载方式 终止加载 试验成果及应用 螺旋板载荷试验简介
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2.原位测试方法
《岩土工程勘察规范》（GB5002l-2001）所列的原位测试方 法有：载荷试验、静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验、 十字板剪切试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、现场直接剪切试 验、波速测试、岩体原位应力测试和激振法测试。
载荷试验——承载力 静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验——触探试验 十字板剪切试验、直接剪切试验——剪切试验 旁压试验、扁铲侧胀试验——侧胀试验 声波测试、弹性波波速测试、激振法测试——动力参数测试
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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。
岩土工程原位试验ppt课件
学性质目的的测定、土的动力特性实验、粘土矿物分析等 等。 • 岩石的室内实验，包括岩石水理性质实验、岩石强度和变 形实验、岩石构造面抗剪强度实验、岩石脆弱夹层剪切蠕 变实验、岩石点荷载强度实验等等。 • 优点:土的室内实验，历史较久，阅历也比较丰富，其主 要优点是，实验时的边境条件和排水条件都很易控制，清 楚明了，实验中的应力途径可事先选定；对小应变来说， 土样中的应变场是均一的，所测土的物理力学性质目的已 得到公认。
安装沉降观测安装。沉降观测点应对称放置。
3〕实验 加荷方式。
①分级维持荷载沉降相对稳定法〔常规慢速法〕。分级加荷 按等荷载增量平衡施加。荷载增量普通取预估实验土层极限 荷载的10%~20% ，或临塑荷载的20%~25% 。每一级荷载， 自加荷开场按时间间隔，10、10、10、15、15 min,以后每隔 30min 观测一次承压板沉降，直至在延续2 h 沉降量不超越 0.1mm/h,或延续1h内每30min沉降不超越0.05mm，即可施加 下一级荷载。 ②分级维持荷载沉降非稳定法〔快速法〕。分级加荷与慢速 法同，但每一级荷载按间隔15min察看一次沉降。每级荷载 维持2h，即可施加下一级荷载。 ③等沉降速率法。控制承压板以一定的沉降速率沉降，测读 与沉降相对应的所施加的荷载，直至实验达破坏形状。
练习题
• 1、采取软岩的完全扰动试样时，可采用哪一种取样工具〔〕？ • 〔A〕岩心钻头； • 〔B〕规范贯入器； • 〔C〕回转取土器； • 〔D〕薄壁取土器； • 答案：A • 2、按照岩土工程勘察规范，细微扰动的土样可以进展下面那类实验〔〕？ • 〔A〕土类定名、含水量、密度、强度实验、固结实验； • 〔B〕土类定名、含水量、密度； • 〔C〕土类定名、含水量； • 〔D〕土类定名； • 答案：B • 3、薄壁取土器可以在〔〕中运用？ • 〔A〕碎石土； • 〔B〕细砂； • 〔C〕粉土； • 〔D〕硬粘土； • 答案：c
安装沉降观测安装。沉降观测点应对称放置。
3〕实验 加荷方式。
①分级维持荷载沉降相对稳定法〔常规慢速法〕。分级加荷 按等荷载增量平衡施加。荷载增量普通取预估实验土层极限 荷载的10%~20% ，或临塑荷载的20%~25% 。每一级荷载， 自加荷开场按时间间隔，10、10、10、15、15 min,以后每隔 30min 观测一次承压板沉降，直至在延续2 h 沉降量不超越 0.1mm/h,或延续1h内每30min沉降不超越0.05mm，即可施加 下一级荷载。 ②分级维持荷载沉降非稳定法〔快速法〕。分级加荷与慢速 法同，但每一级荷载按间隔15min察看一次沉降。每级荷载 维持2h，即可施加下一级荷载。 ③等沉降速率法。控制承压板以一定的沉降速率沉降，测读 与沉降相对应的所施加的荷载，直至实验达破坏形状。
练习题
• 1、采取软岩的完全扰动试样时，可采用哪一种取样工具〔〕？ • 〔A〕岩心钻头； • 〔B〕规范贯入器； • 〔C〕回转取土器； • 〔D〕薄壁取土器； • 答案：A • 2、按照岩土工程勘察规范，细微扰动的土样可以进展下面那类实验〔〕？ • 〔A〕土类定名、含水量、密度、强度实验、固结实验； • 〔B〕土类定名、含水量、密度； • 〔C〕土类定名、含水量； • 〔D〕土类定名； • 答案：B • 3、薄壁取土器可以在〔〕中运用？ • 〔A〕碎石土； • 〔B〕细砂； • 〔C〕粉土； • 〔D〕硬粘土； • 答案：c
第四章 岩体原位测试(岩土测试技术)ppt课件
三、波速法在工程中的应用
提出场地内各类土层的波速范围 按波速分层 对波速低的土层分析液化的可能性 估计场地的卓越周期 分析场地稳定性和边坡稳定性 为划分场地土的类别提供依据
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1、岩土力学参数计算
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9. 整个系统的所有部件的中心保持在同一轴线上，且与加压
方向一致
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试验步骤
1. 清洗试点岩体表面，铺一层水泥浆（厚度不大于 1cm），放上刚性承压板，轻击承压板，挤出多余 水泥浆，并使承压板平行于试点表面
2. 在承压板上放置千斤顶，其加荷中心应与承压板中 心重合
3. 在千斤顶上依次安装垫 传力柱、垫板，在
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试验装置
1）承压板 2）加压装置 3）反力装置 4）量测装置
圆形钢板：厚6cm，直径 50.5cm或80cm
方形混凝土板：50cm*50cm或 70.7cm*70.7cm
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试验要求
1. 试点面积应大于承压板其中加压面积不宜小于(面积 >2000cm2)
2. 试点表面范围内受扰动的岩体应清除干净并修凿平整；岩 面的起伏差不宜大于承压板直径的1%
vs ＝ ΔL /Δt
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成果整理与应用
可以得 vsH 到 tii tH i1 i： 1Δ hi t
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(3)以压力P(MPa)为纵坐标、变形值W(10-4cm)为横坐标，绘制p—W关系曲线。 在曲线上求取某压力下岩体的弹性变形、塑性变形及总变形值。
(4)按下式计算岩体的变形模量或弹性模量：
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二、狭缝法（刻槽法）
1、基本原理
在岩面上开一狭缝，将液压枕放人， 再用水泥砂浆填实，待砂浆达到一定的 强度后，对液压枕加压，利用布置在狭 缝中垂线上的测点量测岩体的变形，进 而根据弹性力学公式计算岩体的变形模 量。因此，该方法假定岩体为连续、各 向同性、均质的弹性体，狭缝视为半无 限平面内的椭圆形(长短轴比视为无限大) 孔洞，按平面应力状态下椭圆周边应 力—与变形的关系计算岩体的变形模 量．
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第2节 岩体变形试验
包括：静力法和动力法两种 静力法
基本原理：在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加一定的荷载，并 测定其变形，然后绘制出压力—变形曲线，计算岩体的变形参数。 可分为承压板法、狭缝法、钻孔变形法及水压法等；
动力法：
原理：用人工方法对岩体发射或激发弹性波，并测定弹性波在岩体中的 传播速度，然后通过一定的关系式求岩体的变形参数。 据弹性波的激发方式不同，又分为声波法和地震法。
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图5-1刚性承压板法试验安装示意图 (a)钻直方向加荷；（b)水平方向加荷 1—砂浆顶板； 2—垫板；3—传力柱；4—圆垫板；5—标准压力表； 6—液压千斤顶；7—高压管（接油泵）；8—磁性表 架；9—工字钢梁i 10—钢板；11 一刚性 承压板| 12—标点I 13—千分表I 14一滚轴；15—混凝土支墩；16—木柱；17—油泵（接千斤顶 ）；18—木垫；19一木梁
④某级压力加完后卸压，卸压时应注意除最后一级压力卸至零外，其他各级 压力均应保留接触压力（0.1～0.05MPa)，以保证安全操作，避免传力柱倾倒及 顶板坍塌。
(3)重复加压，第一级压力卸完后，接着加下一级压力，如此反复直至最后一 级压力，各级压力下的读数要求与稳定标准相同。
(4)测表调整与调换，当测表被碰动或将走完全量程时，应在某级变形稳定后
(5)试件面积应略大于承压板，其中加压面积不宜小于2 500cm2。 (6)试验反力装置部位应能承受足够的反力，在大约30×30cm2范围内大致平整， 以便浇注混凝土或安装反力装置。
3、仪器设备及安装调试
包括如下内容：
(1)试硐编号、位置、硐底高程、方位、硐深、断面形状及尺寸、开挖方式 及日期等。
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②至硐口或掌子面的距离应大于承压板直径的2倍；
③至临空面的距离应大于承压板直径的6倍；
④两试件边缘间的距离应大于承压板直径的3倍；
⑤试件表面以下3倍承压板直径深度范围内的岩性宜相同。
(4)试件范围内受扰动的岩体应清除干净并凿平整；岩面起伏差不宜大于承 压板直径的1％，承压板以外，试验影响范围以内的岩面也应大致平整，无松动 岩块和碎石。
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第2节 岩体变形试验
一、 承压板法
1、基本原理
刚性承压板法是通过刚性承压板(其弹性横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：
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(2)试件编号、层位、尺寸及制备方法等。
(3)试段开挖方法及出现的岩体变形破坏等情况。
(4)岩石类型、结构构造及主要矿物成分和风化程度。
(5)地下水情况。
(6)岩体结构面类型、产状、性质、隙宽、延伸性、密度及充填物性质等情 况。
(7)地质描述应提交的图件包括；试段地质素描图、裂隙统计图表及相应的 照片，试段地质纵横剖面图，试件地质素描图等。
及时调整；对不动或不灵敏的测表，也应及时更换；调表时应记录与所稳定后方
可继续试验。
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(5)记录。
(6)试验设备拆卸。 5、试验成果整理
(1)参照试验现场点绘的测表压力—变形曲线，检查、核对试验数据，剔除或 纠正错误的数据。
(2)变形值计算。
②加压后立即读数一次，此后每隔10min读一次数，直到变形稳定后卸压； 卸压过程中的读数要求与加压同；在加卸压过程中，过程压力下的变形也应测 读一次；板外测点可在板上测表读数达到稳定后一次性读数。
③变形稳定标准，当所有承压板上测表相邻两次读数之差与同级压力下第一 次读数与前一级压力下最后一次读数差的比值<5％时，可认为变形达到了稳定。
4、试验步骤
(1)准备工作
① 按设计压力的1．2倍确定最大试验压力。
② 根据千斤顶(或液压枕)的率定曲线及承压板面积计算出施加压力与压力 表读数关系的加压表。
③ 测读各测表的初始读数，加压前每10min读数一次，连续三次读数不变， 即可开始加压。
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(2)加压
①将确定的最大压力分为5级并分级施加压力；加压方式一般采用逐级一次 循环加压法，必要时可采用逐级多次循环法。
第5章 岩体原位测试
本章重点：岩体原位测试技术的种类；岩体变形试验、岩体强度试验、岩体 应力测试和岩体现场简易测试等各试验的种类、特点、适应对象、仪器设备、操 作过程及试验结果的应用等。（本章在岩体力学中将详细讲到）
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第1节 概述
岩体原位测试是在现场制备试件模拟工程作用对岩体施 加外荷载，进行求取岩体力学参数的试验方法，是岩土工程 勘察的重要手段之一。岩体原位测试的最大优点是对岩体扰 动小，尽可能地保持了岩体的天然结构和环境状态，使测出 的岩体力学参数直观、准确；其缺点是试验设备笨重、操作 复杂、工期长、费用高。 岩体原位测试一般以遵循以下程序进行： （1）试验方案制定和试验大纲编写，其基本原则是尽量使试 验条件符合工程岩体的实际情况。 （2）试验，包括试验准备、试验及原始资料检查、校核等项 工作。 （3）试验资料整理与综合分析。
2、试件制备与描述 应根据工程需要和工程地质条件选择代表性试验地段和试验点位置，在
预定的试验点部位制备试件，具体要求如下： (1)试段开挖时，应尽可能减少对岩体的扰动和破坏。 (2)试件受压方向应与建筑物基础的实际受力方向一致。
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(3)试件的边界条件应满足下列要求：
①承压板边缘至硐侧壁的距离应大于承压板直径的1.5倍；
(4)按下式计算岩体的变形模量或弹性模量：
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二、狭缝法（刻槽法）
1、基本原理
在岩面上开一狭缝，将液压枕放人， 再用水泥砂浆填实，待砂浆达到一定的 强度后，对液压枕加压，利用布置在狭 缝中垂线上的测点量测岩体的变形，进 而根据弹性力学公式计算岩体的变形模 量。因此，该方法假定岩体为连续、各 向同性、均质的弹性体，狭缝视为半无 限平面内的椭圆形(长短轴比视为无限大) 孔洞，按平面应力状态下椭圆周边应 力—与变形的关系计算岩体的变形模 量．
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第2节 岩体变形试验
包括：静力法和动力法两种 静力法
基本原理：在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加一定的荷载，并 测定其变形，然后绘制出压力—变形曲线，计算岩体的变形参数。 可分为承压板法、狭缝法、钻孔变形法及水压法等；
动力法：
原理：用人工方法对岩体发射或激发弹性波，并测定弹性波在岩体中的 传播速度，然后通过一定的关系式求岩体的变形参数。 据弹性波的激发方式不同，又分为声波法和地震法。
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图5-1刚性承压板法试验安装示意图 (a)钻直方向加荷；（b)水平方向加荷 1—砂浆顶板； 2—垫板；3—传力柱；4—圆垫板；5—标准压力表； 6—液压千斤顶；7—高压管（接油泵）；8—磁性表 架；9—工字钢梁i 10—钢板；11 一刚性 承压板| 12—标点I 13—千分表I 14一滚轴；15—混凝土支墩；16—木柱；17—油泵（接千斤顶 ）；18—木垫；19一木梁
④某级压力加完后卸压，卸压时应注意除最后一级压力卸至零外，其他各级 压力均应保留接触压力（0.1～0.05MPa)，以保证安全操作，避免传力柱倾倒及 顶板坍塌。
(3)重复加压，第一级压力卸完后，接着加下一级压力，如此反复直至最后一 级压力，各级压力下的读数要求与稳定标准相同。
(4)测表调整与调换，当测表被碰动或将走完全量程时，应在某级变形稳定后
(5)试件面积应略大于承压板，其中加压面积不宜小于2 500cm2。 (6)试验反力装置部位应能承受足够的反力，在大约30×30cm2范围内大致平整， 以便浇注混凝土或安装反力装置。
3、仪器设备及安装调试
包括如下内容：
(1)试硐编号、位置、硐底高程、方位、硐深、断面形状及尺寸、开挖方式 及日期等。
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②至硐口或掌子面的距离应大于承压板直径的2倍；
③至临空面的距离应大于承压板直径的6倍；
④两试件边缘间的距离应大于承压板直径的3倍；
⑤试件表面以下3倍承压板直径深度范围内的岩性宜相同。
(4)试件范围内受扰动的岩体应清除干净并凿平整；岩面起伏差不宜大于承 压板直径的1％，承压板以外，试验影响范围以内的岩面也应大致平整，无松动 岩块和碎石。
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第2节 岩体变形试验
一、 承压板法
1、基本原理
刚性承压板法是通过刚性承压板(其弹性横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：
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(2)试件编号、层位、尺寸及制备方法等。
(3)试段开挖方法及出现的岩体变形破坏等情况。
(4)岩石类型、结构构造及主要矿物成分和风化程度。
(5)地下水情况。
(6)岩体结构面类型、产状、性质、隙宽、延伸性、密度及充填物性质等情 况。
(7)地质描述应提交的图件包括；试段地质素描图、裂隙统计图表及相应的 照片，试段地质纵横剖面图，试件地质素描图等。
及时调整；对不动或不灵敏的测表，也应及时更换；调表时应记录与所稳定后方
可继续试验。
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(5)记录。
(6)试验设备拆卸。 5、试验成果整理
(1)参照试验现场点绘的测表压力—变形曲线，检查、核对试验数据，剔除或 纠正错误的数据。
(2)变形值计算。
②加压后立即读数一次，此后每隔10min读一次数，直到变形稳定后卸压； 卸压过程中的读数要求与加压同；在加卸压过程中，过程压力下的变形也应测 读一次；板外测点可在板上测表读数达到稳定后一次性读数。
③变形稳定标准，当所有承压板上测表相邻两次读数之差与同级压力下第一 次读数与前一级压力下最后一次读数差的比值<5％时，可认为变形达到了稳定。
4、试验步骤
(1)准备工作
① 按设计压力的1．2倍确定最大试验压力。
② 根据千斤顶(或液压枕)的率定曲线及承压板面积计算出施加压力与压力 表读数关系的加压表。
③ 测读各测表的初始读数，加压前每10min读数一次，连续三次读数不变， 即可开始加压。
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(2)加压
①将确定的最大压力分为5级并分级施加压力；加压方式一般采用逐级一次 循环加压法，必要时可采用逐级多次循环法。
第5章 岩体原位测试
本章重点：岩体原位测试技术的种类；岩体变形试验、岩体强度试验、岩体 应力测试和岩体现场简易测试等各试验的种类、特点、适应对象、仪器设备、操 作过程及试验结果的应用等。（本章在岩体力学中将详细讲到）
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第1节 概述
岩体原位测试是在现场制备试件模拟工程作用对岩体施 加外荷载，进行求取岩体力学参数的试验方法，是岩土工程 勘察的重要手段之一。岩体原位测试的最大优点是对岩体扰 动小，尽可能地保持了岩体的天然结构和环境状态，使测出 的岩体力学参数直观、准确；其缺点是试验设备笨重、操作 复杂、工期长、费用高。 岩体原位测试一般以遵循以下程序进行： （1）试验方案制定和试验大纲编写，其基本原则是尽量使试 验条件符合工程岩体的实际情况。 （2）试验，包括试验准备、试验及原始资料检查、校核等项 工作。 （3）试验资料整理与综合分析。
2、试件制备与描述 应根据工程需要和工程地质条件选择代表性试验地段和试验点位置，在
预定的试验点部位制备试件，具体要求如下： (1)试段开挖时，应尽可能减少对岩体的扰动和破坏。 (2)试件受压方向应与建筑物基础的实际受力方向一致。
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(3)试件的边界条件应满足下列要求：
①承压板边缘至硐侧壁的距离应大于承压板直径的1.5倍；