岩土工程测试

精心整理土木工程学院工程课程报告课程：《岩土工程测试》班级：专业：3.6、动力触探试验 .............................................................................. 错误!未指定书签。

3.7、岩石力学参数测定 ...................................................................... 错误!未指定书签。

3.8、软岩及土的流变试验 .................................................................. 错误!未指定书签。

3.8.1、软岩的特征与流变特性 .......................................................... 错误!未指定书签。

3.9、岩土中的应力测量 ...................................................................... 错误!未指定书签。

3.10、超声波测试 ................................................................................ 错误!未指定书签。

3.11、桩基检测试验 ............................................................................ 错误!未指定书签。

精心整理3.12、地基动力测试 ............................................................................ 错误!未指定书签。

3.13、岩体强度试验 ............................................................................ 错误!未指定书签。

3.14、非饱和土测试 ............................................................................ 错误!未指定书签。

3.15、模型试验 .................................................................................... 错误!未指定书签。

3.16、测试数据的整理与分析 ............................................................ 错误!未指定书签。

岩土工程测试课程报告贵州大学（贵州路桥集团有限公司）王锁一、岩土工程测试的意义概述岩土工程测试就是对岩土体的工程悱质进行观测和度量，得到岩土体的各种物理力学指标的试验工作。

句俗语叫有本事，本事即能力，即在实践中应能用知识来解决问题、创造效益、提高生产力，这才是活的知识，才有力量，才算有本事。

反之，如果知识不结合实践，不能应用，那就是一个书呆子，没有本事。

我国宋代大诗人陆游说过：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

”纸上得来即书本知识，绝知就是真知、会用，躬行就是实践。

一名岩土工程师如果不重视实践、试验，那是不可思议的，终无大成就，因此一定要重视试验、实测技术。

总结得到的理论、计算公式的可靠性如何检验呢？还是实践，以此为标准，由实践来检验、提炼理论。

二、岩土工程测试的作用概述岩土工程理论分析中的各种定理和规律（如摩尔一库仑定律、各种岩土体本构模型等）几乎都是建立在试验分析的基础之上。

理论分析指导工程实践，而土工测试又是理论分析的基础。

因此，在岩土工程中，测试处于基础地位。

有各自的特点和优势，不能相互取代。

现代新发展起来的测试设备和技术，往往以解决复杂工程问题为目的。

因此，仪器构造复杂，操作要求高，可以了解岩土体材料在各种情况的变化规律、考虑常规试验不能考虑的各种因素。

但是，这些仪器设备花费巨大，并且操作复杂，不可能普遍应用于一般工程实践，常规测试仪器和技术仍然是必需的。

即便是对于复杂的工程实践，常规测试也是必要的，它是进行复杂测试的基础。

三、岩土工程测试的内容概述岩土工程测试的内容很多，《岩土工程测试》（土木工程研究生系列教材）主要讲述一下内容。

3.1、平板荷载试验原位试验(In-SituFesting)有时也称现场试验(OntheSpotFesting)，其类型很多，如静力触探、动力触探、平板荷载试验、十字板剪切试验、旁压仪试验、旁压试验是利用旁压器对钻孔壁施加横向均匀应力，使孔壁土体发生径向变形直至破坏，利用量测仪器量测压力与径向变形的关系推求土力学参数的一种原位测试方法。

十字板剪切试验在国内外运用广泛，该法能够有效地在原位测定饱和软粘土的抗剪强度。

长期以来的实践证明，该试验方法有如下优点：①试验存原位进行，不需取试样；②对无法取样和很难进行室内试验的土，如极软粘土、岩土接触面等，可以获得必要的力学指标；③能更好地反映土的结构、构造特性，如层理、裂隙、结核和颗粒分布的不均匀性；④试验中的边界条件（如排水条件、天然受力状态等）是实际的边界条件；⑤对于正常固结的饱和软粘性土，十字板试验能反映出软粘性土的天然强度随深度而增大的规律，而室内试验指标成果比较分散。

十字板剪切试验原理：十字板剪切试验是在钻孔某深度的软粘性土中插人规行为及锚固用原理的观测和研究带来了很大的困难。

现有的多数有关锚杆支护作用和效果的试验都是在限定条件下和理想化了的基础上进行的。

因此，目前对锚杆锚固原理了解还不够深入，但以下几种锚固作用机理是得到了工程和理沦界的普遍认同的。

悬吊作用原理：悬吊作用理论认为，锚杆支护是通过锚杆将软弱、松动、不稳定的岩土体悬吊在深层稳定的岩土体上，以防止其离层滑脱。

这种作用在地下结构锚固工程中，表现得尤为突出。

起悬吊作用的锚杆，主要是提供拉力，用以克服滑落岩土体的重力或下滑力，来维持工程结构的稳定。

组合梁作用原理：组合梁作用是较早提出来的，也是一般公认的支护作用原理之一。

这种原理是把薄层状岩体看成一种梁（简支梁或悬臂梁）。

在没有锚固时，它们只是简单地叠合在一起。

由于层问摩擦阻力不足，在荷载作用下，单个粱均产隹各自的弯曲变形，上下缘分别处于受压和受拉状态。

若用螺栓将它们紧存在并综合作用，只不过在不同地质条件下某种作刚占主导地位罢了。

3.4、岩土的渗透性及注浆加固地下水在岩土孔(空)隙中的运动称渗流(透)，发生渗流的区域称为渗流场。

观测井就是敞开口的井，或称为测压井，可以用来观测海水人浸淡水含水层的现象，观测地下水的污染情况等。

岩土体中的孔隙水压力的量测可以利用敞开式测压管(观测井)或封闭式测压计。

压水试验是测定岩土体渗透性特征最常用的一种测试方法。

它是靠水柱自重或泵压力将水压人到钻孔内岩壁周围的裂隙中，并以一定条件下单位时间内的吸水量来表示岩土体的渗透性。

观测井包括海水入侵和地下水质污染，这是为了环境保护，环境保护就是保护人类自身的生存利益。

自然环境的变迁，如沙漠化、水源断缺，对森林的破坏，直接影响甚至毁灭了人类自身的生存环境。

测孔隙水压力意义也很重要。

在饱和土中总应力由有效应力和孔隙水压力组很好的地传递应力，测试才能准确。

岩体内部裂隙被封堵后，成了连续介质，岩体(石)内部埋设仪器、仪表后，所有变形、变位、应变、位移才能测得准，这就为反分析法提供了基础条件。

反分析法是测位移、形变、应变，在此基础上去作应力、应变参数分析，因为有了应力才有应变，现在是测了应变，再分析应力，应变参数，所以称为反分析法。

在数学物理方程中称逆问题。

反分析法是一种既老又新的方法，比如西医诊病，先查问症状，再分析病理，再用药；中医诊病，先望、闯、问、切，再分析病理，再用药，这就是反分析，先查明果，后分析因。

又比如测挡土墙位移、变形，再反演土的抗剪强度。

又比如大家所熟知的本构关系，也是反分析，先弄清各种影响因素的作用方向和规律，再通过演绎或归纳建立方程，然后再求解方程。

岩土的渗透性及测试应用是广泛的，如野外抽水、基坑降排水、管涌、流沙、地层液化、隔水帷幕、隧道及矿井渗漏水、桥墩围堰、大坝基础防渗、水下工程、土的性质，得到经验(统计)公式。

标准贯入试验的力学机理：标准贯人试验（SPT)与动力触探试验在设备上的区别（重型动力触探和标准贯入试验没备大同小异）主要是探头形式和结构有差异，因而决定了各自的试验机理。

标准贯人试验的探头称贯人器，是由钻孔取土器转化而来的开口管状空心探头。

在贯人过程中，整个贯人器对端部和周围土体产生挤压和剪切作用，同时由于贯人器是空心的，将有部分土体挤入，加之是在冲击作用下工作，其工作细节和边界条件非常复杂。

20世纪50年代以来不断有人探讨标准贯人试验的力学机理，从理论研究方面讲，可有三种理论：①动力作用理论；②用极限平衡理论进行研究；③用波动理论进行研究。

影响动力触探仪精度的因素：⑴人为使用因素：①落锤的高度控制和锤击方法；②量测读数精度；③触探孔垂直程度和探杆长度；④在钻孔中进行触探时钻孔的护壁和清孔情况。

⑵设备本身的影响因素：①穿心锤的形状和质量；②探头3.8、软岩及土的流变试验软岩及土的流变性包括弹性后效、流动、结构面的闭合和滑移变形等。

随着岩土工程的发展，流变已成为工程实践中常遇到的问题，也是造成事故的主要因素之一。

岩土体流动变形呈现出了大量的、具有不同特征的流动变形和破裂现象一，通过测试技术，研究这些现象便于了解岩土体变形程度、发生原因、发展趋势及最终状态，由此采取适时有效的工程对策。

3.8.1、软岩的特征与流变特性软岩的基本特征是强度低，孔隙率高，重度小，渗水、吸水性好，易风化，易崩解，具有显著的膨胀性和明显的时效特性。

作为工程材料，其稳定性差。

由于岩体开挖后出现持续变形，对于不稳定岩石包括泥质夹层节理弱面等，往往有流变性、粘弹性、粘弹塑性等。

流变性又称粘性(Viscosity)，是指物体受力变形过程与时间有关的变形性质。

软岩流变的一个重要特征是其强度随时间的延长害。

地下洞室围岩的失稳往往是流变、膨胀和崩解的综合效应。

很难区分何种效应起主导作用。

软岩的流变力学特性主要包括四方面：①蠕变，在恒定麻力的条件下，变形随时间逐渐增长的现象；②应力松弛，当应变保持一定时，应力随时间逐渐减小的现象；③流动特性，时间一定时，应变速率与戊力大小的关系；④长期强度，在长期荷载持续作用下软岩的强度。

3.9、岩土中的应力测量土体中的应力测量通常采用压力盒装置（常用的有钢弦式土压力盒），测量时必须保证仪器埋设处的土体可以近似认为是弹性均匀连续介质。