2013年土木工程试验与量测技术B复习题—西南交大版(含答案)

1、简述传感器的定义与组成，以及传感器主要类型（按变换原理进行分类）。

答：传感器是指能感受规定的物理量,并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。

通常由敏感元件、转换原件和测试电路三部分组成。

按变换原理进行分类，可分为：电阻式、电容式、差动变压器式、光电式等。

（也可按被测量的物理量分为位移传感器、压力传感器、速度传感器等。

）2、简述反射波法基桩检测结果的应用有哪些？答：①确定桩身混凝土的纵波波速；②评价桩身质量；③确定桩身缺陷的位置与范围；④推求桩身混凝土强度。

3、什么是十字板剪切试验？其试验成果应用有那些？答：十字板剪切试验是一种原位测定饱和软粘性土抗剪强度的方法，是将规定形状和尺寸的十字板头压入土中试验深度，施加扭矩使板头等速扭转，在土体中形成圆柱破坏面，测定土体抵抗扭矩的最大扭矩，以计算土的不排水抗剪强度。

成果应用有：①计算地基承载力；②分析饱和软粘性土填挖方边坡的稳定性；③检验地基加固改良的效果；④其他如判断土的成因、结构性，并了解扰动因素对软土强度的影响，根据抗剪强度与深度的关系曲线来判定土的固结性质，根据不排水抗剪强度确定软土路基的临界高度等。

4、简述学习本课程的目的和意义。

答：①重要手段——测试技术是从根本上保证岩土工程设计的精确性、代表性以及经济合理性的重要手段。

②必备技术——室内试验、原位测试可提供基本设计数据，现场检测及监测可有效控制现场施工质量，确保施工安全和保护周边环境，为今后类似工程提供经验数据。

③基本知识——岩土工程测试、检测与监测是从事岩土工程工作的人员所必需的基本知识，是从事理论研究的基本手段。

5、桩基反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是什么？答：弹性波沿桩身传播过程中，在桩身夹泥、离析、扩颈、缩颈、断裂、桩端等桩身阻抗变化处将会发生反射和透射，用记录仪记录下反射波在桩身中传播的波形，通过对反射波曲线特征的分析即可对桩身的完整性、缺陷的位置进行判定，并对桩身混凝土的强度进行评估。

6、请列举3种以上超前地质预报方法，并就其中一种方法介绍其具体使用方法。

答：隧道施工地质超前预报方法主要有传统地质分析法、超前平行导坑预报法，超前水平钻孔法、物探法及特殊灾害地质所采用的相关预测方法。

具体使用方法（三选一作答即可）：①传统地质分析法通过收集和分析地质资料、地表详细调查、隧道内地质编录、素描、数码照相、超前钻孔、涌水量预测等方法，了解隧道所处地段的地质条件，通过对比、论证、推断，预报隧道施工前方的工程地质、水文地质情况。

②超前平行导坑预报法在隧道内或隧道附近开挖一平行的小断面导坑，对导坑出露的地质情况进行地质编录、素描、作图，综合分析其地层岩性、地质构造、水文地质情况，根据地质理论预测相应段隧道的工程地质和水文地质条件，以及可能发生地质灾害的位置、性质、规模，并提出防治措施意见。

③超前水平钻孔法用钻探设备向开挖面前方钻探，直接揭示隧道开挖面前方几十米的地层岩性、岩体结构、构造、地下水、岩溶洞穴充填物及其性质、岩体完整程度等资料，还可通过岩芯试验获得岩石强度等定量指标，适用于已经基本认定的主要不良地质区段。

7、简述基坑监测预警值确定的原则。

答：①满足设计计算的要求,不可超出设计值,通常是以支护结构内力控制；②满足现行的相关规范、规程的要求，通常是以位移或变形控制；③满足保护对象的要求；④在保证工程和环境安全的前提下，综合考虑工程质量、施工进度、技术措施和经济等因素。

8、静力荷载试验典型的压力—沉降曲线可以分为哪几个阶段？各有什么特征？（作出典型P-S曲线图）答：根据地基土的应力状态，P-S曲线一般可分为三个阶段。

第一阶段：压密阶段，从曲线原点到比例界限荷载P0，曲线呈直线关系，这一阶段受荷土体中任意点处的剪应力小于土的抗剪强度，土体变形主要由土体压密引起，土粒主要是竖向变位；第二阶段：局部剪切阶段，从比例界限荷载P0到极限荷载P u，曲线转为曲线关系，曲线斜率随压力P增大而增大，这一阶段除土的压密外，在承压板周围的小范围土体中，剪应力已达到或超过了土的抗剪强度，土体局部发生剪切破坏，土粒兼有竖向和侧向变位；第三阶段：整体破坏阶段，P u以后即使荷载不增加，承压板仍不断下沉，同时土中形成连续的剪切破坏滑动面，发生隆起及环状或放射状裂隙，此时滑动土体中各点的剪应力达到或超过土体的抗剪强度，土体变形主要是由土粒剪切引起的侧向变位。

9、基坑监测报告的主要内容有哪些？答：①工程概况；②监测项目、监测点的平面和剖面布置图；③仪器设备和监测方法；④监测数据处理方法和监测成果汇总表和监测曲线；⑤监测成果的评价。

10、对建筑基坑围护结构的监测包含那些内容？对基坑周边环境的检测又有哪些？答：基坑工程施工监测的对象主要为围护结构和周围环境两大部分；围护结构包括围护桩墙、水平支撑、围檩和圈梁、立柱、坑底土层和坑内地下水等；周围环境包括周围土层、地下管线、周围建筑和坑外地下水等；各个监测对象包含不同的监测内容，需要使用相应的监测仪器仪表。

周围环境监测包括道路、地下管线、临近建筑物、地下水位的项目，基坑现场监测的主要项目及测试方法。

11、简述边坡监测的主要内容。

答：边坡监测内容一般包括：地面变形、地表裂缝、地面倾斜、地下深部变形等变形监测，边坡应力、支护结构应力等应力监测，地下水、温度、降雨量等环境因素监测。

12、简述单桩竖向抗压试验终止条件。

答：终止条件：①某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍；②某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经过24h尚未达到相对稳定标准；③已达到设计要求的最大加载量；④当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值；⑤当荷载—沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60~80mm（在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm）13、论述原位测试对于岩土工程的重要性。

**答：有些岩土工程由于地质条件复杂或者结构条件与荷载条件复杂，难以用理论计算方法对土体的应力—应变的变化作出准确的预计，也难以在室内模拟现场地层条件和现场荷载条件进行试验，这时，便需要通过原位试验为设计提供可靠的依据。

14、地下工程围岩稳定性监测与分析的主要内容与方法。

答：①预报围岩失稳的警报；②根据测试数据和预报数据修正原始设计和调整支护参数及整个施工方案（喷层增厚、锚杆加密或加长、改变高强钢材锚杆、增加钢支撑、缩短开挖台阶长度和台阶数、提前锚喷支护或仰拱设置时间、掌子面加固或超前支护）；③利用测试及预报数据信息,反馈围岩及支护力学参数及模型，进一步优化设计；④对围岩及支护结构稳定性作出定量的评价,验证理论计算及模型试验结果。

围岩内位移及松动区分析与反馈：1实测围岩的松动区超过了允许的最大松动区，则必须加强支护或调整施工措施以控制松动范围。

如加强锚杆(加长、密或加粗)等，一般要求锚杆长度大于松动区范围。

2如果与以上情形相反，甚至锚杆后段的拉应力很小或出现压应力时，则可适当缩短锚杆长度或缩小锚杆直径或减小锚杆数量等。

15、为什么对仪器和传感器要进行标定？标定的基本方法是什么？答：因为传感器在制造上有误差，即使仪器相同，其输出特性曲线（标定曲线）也不尽相同，因此传感器在出厂前都作了标定；另外，传感器在运输、使用等过程中，内部元件和结构因外部环境影响和内部因素的变化，其输入输出特性也会有所变化，因此必须在使用前或定期进行标定。

基本方法是：利用标准设备产生已知“标准”输入量，或用标准传感器检测输入量的标准值，输入待标定的传感器，并将传感器的输出量与输入标准量相比较，获得校准数据和输入输出曲线、动态响应曲线等，由此分析计算而得到被标传感器的技术性能参数。

16、简述边坡工程监测特点，以及地面变形监测的五种主要方法。

答：特点：①岩土体介质的复杂性；②监测的内容相对较多，主要由地面、地下变形监测，物理参数、环境因素监测等，工作量大，工种复杂，对监测人员要求是“多面手”；③监测的周期较长，建设施工过程和工程运行中始终进行，对监测人员和设备要求有连续性等。

主要监测方法：大地测量法（三角交会法、几何水准法、小角法、测距法、视准线法）、近景摄影法、GPS法、测缝法（人工、自记）。

17、静力触探的基本原理是什么？静力触探成果可以用于哪些方面？答：用准静力将一个内部装有传感器的标准规格探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的状态或密实度不同，探头所受的阻力不一样，传感器将这种大小不同的贯入阻力转换成电信号，借助电缆传送到记录仪表记录下来，通过贯入阻力与土的工程地质特性之间的定性关系和统计相关关系，来实现获取土层剖面、提供浅基承载力、选择桩尖持力层和预估单桩承载力等岩土工程勘察目的。

其成果可应用于划分土类、确定地基土的承载力、确定砂土的密实度、确定砂土的内摩擦角、确定黏性土的状态、估算单桩承载力等方面。

18、试说明标准贯入试验与圆锥动力触探试验的异同点。

答：两者均属于动力初探试验，是利用一定的锤击能量，将一定规格的探头打入途中，根据贯入的难易程度来判定土的性质。

异同点比较：（1）试验设备，两者设备都包括了触探杆和穿心锤，但前者还包括标准贯入器，后者是圆锥探头；（2）现场试验技术要求，标准贯入试验没有具体分类，可按照常规技术要求进行试验，而圆锥动力初探试验按锤击能量分为轻型、重型、超重型三种，每种的试验要点和适用范围均有所不同，试验前需进行比较；（3）资料整理，标准贯入试验资料整理包括有关规定对实测标贯击数N’进行必要校正，并绘制贯击数N与深度的关系曲线，但圆锥动力初探试验包括实测击数的校正（根据不同分类校正参数和公式不一样）、动贯入阻力的计算、绘制单孔动探击数（或动贯入阻力）与深度的关系曲线，并进行力学分层；（4）成果应用，前者可应用于确定砂土密度、确定黏性土砂土的抗剪强度和变形参数、估算波速值、确定黏性土粉土和砂土承载力、选择桩尖持力层、判别砂土粉土的液化，后者却只应用于确定砂土密度或孔隙比、确定地基土承载力、确定桩尖持力层和单桩承载力等方面。

19、简述桩身混凝土质量检测的主要方法及适用条件。

答：灌注桩声波检测基桩成孔后，灌混凝土之前，在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道，在桩身混凝土灌注若干天后开始检测，用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各截面的声学参数，然后对这些检测数据进行处理，分析和判断，以确定桩身混凝土缺陷的位置、程度，从而推断桩身混凝土的完整性。

20、灌注桩常见的缺陷有哪些？如何检测和判别。

答：灌注桩的施工分为成孔和成桩两部分，成孔作业由于是在地下、水下完成，质量控制难度大，复杂的地质条件和施工的失误，都有可能产生桩身夹泥、离析、扩颈、断裂、塌孔、缩颈、桩孔偏斜、沉渣过厚等问题。