工程地质原位测试
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第一节 概 述
1、原位测试：在土层原来所处的位置基本保持土体的 天然结构、天然含水量以及天然应力状 态下，测定土的工程力学性质指标。
2、原位测试的优缺点：P206
第二节 静力载荷试验
一、静力荷载试验的基本原理和意义 二、静力载荷试验的基本技术要求 三、静力载荷试验资料的应用及其有关问题
一、静力荷载试验的基本原理和意义
5．标准贯入试验可在钻孔全深度范围内等距进行。
四、标准贯入试验的目的和范围 适用：砂土、粉土和一般粘性土，最适用N=2-50
击的土层。
目的： 1．采取扰动土样，鉴别和描述土类，按颗粒分析结果
定名。 2．根据N，为砂土的密实度和粉土、粘性土的状态、
土的强度参数、变形模量、地基承载力作出评价。 3．估算单桩极限承载力和判定沉桩的可能性。 4．判定饱和粉砂、砂质粉土的地震液化可能性及液化
四．动力触探试验的适用范围和目的 适用：强风化、全风化的硬质岩、各种软质岩石及
各类土。 目的：
1.定性评价：场地土层的均匀性；查明土洞、滑 动面和软硬土层面；确定软弱或坚硬土层的分布； 检验评估地基土加固与改良的效果。
2.定量评价：确定砂土的孔隙比、相对密实度、 粉土和粘性土的状态、土的强度和变形参数，评定 天然地基承载力或单桩承载力。
2.双桥探头：--能同
时测出锥尖阻力qc和 侧壁摩阻力fs
qc
Qc A
fs
Pf F
三．静力触探试验的目的和适用条件 适用：粘性土、粉土、砂土（反力必须大于贯入总 阻力） 目的：
1.根据贯入阻力曲线的形态物征或数值变化幅度 划分土层；
2.估算地基土层的物理力学参数； 3.评定地基的承载力。 4.选择桩基持力层、估算单桩极限承载力、判定 沉桩可能性； 5.判定场地地震液化势
第四节 圆锥动力触探
一、概述 二、动力触探的类型和规格 三、动力触探的技术要求 四、动力触探试验的适用范围和目的
一、概述
原理：是利用一定的锤击功能，将一定规格的圆 锥探头打入土中，根据打入土中阻力大小判别土层 变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力 学性质，对地基土作出工程地质评价。
优点：设备简单、操作方便、式效较高、适应性 广，并具有连续贯入的特性。对难以取样的砂土、 粉土、碎石土等对静力触探难以贯入的土层，动力 触探是十分有效的。
1．钻进方法：采用回转钻进 2．标准贯入试验的钻杆应定期检查； 3．标准贯入试验应采用自动脱钩的自由落锤法；
4．标准贯入试验：先预打15㎝（如锤击数已达50 击，贯入度未达15㎝，记录实际贯入度）；后进行 试验，将贯入器打入30㎝，记录每打入10㎝的锤击 数，累计打入30㎝的锤击数即为标贯击数N。（如累 计锤击数已达50击，而贯入度未达30㎝，记录实际 贯入度和累计的锤击数
2. 试 验 成 果 ： P-S 曲 线 三
个阶段(图) 第Ⅰ阶段：压密阶段
(直线变形阶段） 第Ⅱ阶段：局部剪切
阶段(承压板边缘已有小 范围的土体被剪破）
第Ⅲ阶段：破坏阶段 (在很小的压力下，沉降 显著增加，地基出现连续 滑动面，地基失稳破坏。
Ⅰ阶 段
Ⅱ阶段 Ⅲ阶段
ຫໍສະໝຸດ Baidu
第三节 静力触探试验
一、概述 二、静力触探试验的主要技术要求 三、静力触探试验的目的和适用条件
一、概述
原理：是通过一定的机械装置，将一定规格的金 属探头压入土层中，同时用传感器或直接的量测表 测试土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析、 确定地基土的物理力学性质。
优点：连续、快速、精确；可以在现场直接测得 各土层的贯入阻力指标，掌握各土层原始状态下有 关的物理力学性质。
不足：不能对土进行直接的观察、鉴别；由于稳 固的反力问题没有解决，测试深度不能超过80m； 对于含碎石、砾石的土层和很密实的砂层一般不适 合应用。
二．静力触探试验的主要技术要求
静力触探组成（三部分）：贯入装置（包括反力 装置）--其功能是可控制等速贯入 传动系统：有液压和机械两种； 量测系统：探头、电缆、电阻应变仪等 静力触探探头分类：单桥探头和双桥探头 1.单桥探头：只能测定一个指标—双贯入阻力ps =P/A(其大小取决于土体的抗剪强度，而与土的压 缩性无关，是锥尖阻力和侧壁摩阻力的综合反映).
1.原理：静力载荷试验就是在拟建建筑场地上在挖至设计
的基础埋藏深度的平整坑道底放置一定规格的方形或圆形承压 板，在其上逐级施加荷载，测定相应荷载作用下地基的稳定沉 降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土的容许 承载力与变形模量等力学数据。
静力载荷试验实际上是一种与建筑物基础工作条件相似，而 且直接对天然埋藏条件下的土体进行的现场模拟试验。其得到 的承载力对于其它测试方法更接近实际。
第五节 标准贯入试验
一、概述 二、标准贯入试验设备规格 三、标准贯入试验的技术要求 四、标准贯入试验的目的和范围 五、标准贯入试验成果的应用
一、概述 原理：利用一定的锤击动能，将一定规格的对开
式贯入器打入钻孔孔底的土层中，根据打入土层中 的贯入阻力，评定土层的变化的土的物理力学性质。 贯入阻力用贯入器贯入土层中的30㎝的锤击数N63.5 表示（标贯） 二、标准贯入试验设备规格（见表5-29） 三、标准贯入试验的技术要求
不足：不能采样对土进行直接描述，试验误差较 大，再现性差。
二、动力触探的类型和规格：根据锤击能量按表5-15 分为轻型、重型、和超重型 三、动力触探的技术要求
1．采用自动落锤装置 2．触探杆连接后的最初5m的最大偏斜度不应超过 1%，大于5m的最大偏斜度不应超过2%； 3．锤击打隔时间要作记录； 4．当贯入15㎝，且N10或N63.5>50击时即可停止试验 5．N10和N63.5正常范围为3-50击，N120正常范围为340击。
等极。
1、原位测试：在土层原来所处的位置基本保持土体的 天然结构、天然含水量以及天然应力状 态下，测定土的工程力学性质指标。
2、原位测试的优缺点：P206
第二节 静力载荷试验
一、静力荷载试验的基本原理和意义 二、静力载荷试验的基本技术要求 三、静力载荷试验资料的应用及其有关问题
一、静力荷载试验的基本原理和意义
5．标准贯入试验可在钻孔全深度范围内等距进行。
四、标准贯入试验的目的和范围 适用：砂土、粉土和一般粘性土，最适用N=2-50
击的土层。
目的： 1．采取扰动土样，鉴别和描述土类，按颗粒分析结果
定名。 2．根据N，为砂土的密实度和粉土、粘性土的状态、
土的强度参数、变形模量、地基承载力作出评价。 3．估算单桩极限承载力和判定沉桩的可能性。 4．判定饱和粉砂、砂质粉土的地震液化可能性及液化
四．动力触探试验的适用范围和目的 适用：强风化、全风化的硬质岩、各种软质岩石及
各类土。 目的：
1.定性评价：场地土层的均匀性；查明土洞、滑 动面和软硬土层面；确定软弱或坚硬土层的分布； 检验评估地基土加固与改良的效果。
2.定量评价：确定砂土的孔隙比、相对密实度、 粉土和粘性土的状态、土的强度和变形参数，评定 天然地基承载力或单桩承载力。
2.双桥探头：--能同
时测出锥尖阻力qc和 侧壁摩阻力fs
qc
Qc A
fs
Pf F
三．静力触探试验的目的和适用条件 适用：粘性土、粉土、砂土（反力必须大于贯入总 阻力） 目的：
1.根据贯入阻力曲线的形态物征或数值变化幅度 划分土层；
2.估算地基土层的物理力学参数； 3.评定地基的承载力。 4.选择桩基持力层、估算单桩极限承载力、判定 沉桩可能性； 5.判定场地地震液化势
第四节 圆锥动力触探
一、概述 二、动力触探的类型和规格 三、动力触探的技术要求 四、动力触探试验的适用范围和目的
一、概述
原理：是利用一定的锤击功能，将一定规格的圆 锥探头打入土中，根据打入土中阻力大小判别土层 变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力 学性质，对地基土作出工程地质评价。
优点：设备简单、操作方便、式效较高、适应性 广，并具有连续贯入的特性。对难以取样的砂土、 粉土、碎石土等对静力触探难以贯入的土层，动力 触探是十分有效的。
1．钻进方法：采用回转钻进 2．标准贯入试验的钻杆应定期检查； 3．标准贯入试验应采用自动脱钩的自由落锤法；
4．标准贯入试验：先预打15㎝（如锤击数已达50 击，贯入度未达15㎝，记录实际贯入度）；后进行 试验，将贯入器打入30㎝，记录每打入10㎝的锤击 数，累计打入30㎝的锤击数即为标贯击数N。（如累 计锤击数已达50击，而贯入度未达30㎝，记录实际 贯入度和累计的锤击数
2. 试 验 成 果 ： P-S 曲 线 三
个阶段(图) 第Ⅰ阶段：压密阶段
(直线变形阶段） 第Ⅱ阶段：局部剪切
阶段(承压板边缘已有小 范围的土体被剪破）
第Ⅲ阶段：破坏阶段 (在很小的压力下，沉降 显著增加，地基出现连续 滑动面，地基失稳破坏。
Ⅰ阶 段
Ⅱ阶段 Ⅲ阶段
ຫໍສະໝຸດ Baidu
第三节 静力触探试验
一、概述 二、静力触探试验的主要技术要求 三、静力触探试验的目的和适用条件
一、概述
原理：是通过一定的机械装置，将一定规格的金 属探头压入土层中，同时用传感器或直接的量测表 测试土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析、 确定地基土的物理力学性质。
优点：连续、快速、精确；可以在现场直接测得 各土层的贯入阻力指标，掌握各土层原始状态下有 关的物理力学性质。
不足：不能对土进行直接的观察、鉴别；由于稳 固的反力问题没有解决，测试深度不能超过80m； 对于含碎石、砾石的土层和很密实的砂层一般不适 合应用。
二．静力触探试验的主要技术要求
静力触探组成（三部分）：贯入装置（包括反力 装置）--其功能是可控制等速贯入 传动系统：有液压和机械两种； 量测系统：探头、电缆、电阻应变仪等 静力触探探头分类：单桥探头和双桥探头 1.单桥探头：只能测定一个指标—双贯入阻力ps =P/A(其大小取决于土体的抗剪强度，而与土的压 缩性无关，是锥尖阻力和侧壁摩阻力的综合反映).
1.原理：静力载荷试验就是在拟建建筑场地上在挖至设计
的基础埋藏深度的平整坑道底放置一定规格的方形或圆形承压 板，在其上逐级施加荷载，测定相应荷载作用下地基的稳定沉 降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土的容许 承载力与变形模量等力学数据。
静力载荷试验实际上是一种与建筑物基础工作条件相似，而 且直接对天然埋藏条件下的土体进行的现场模拟试验。其得到 的承载力对于其它测试方法更接近实际。
第五节 标准贯入试验
一、概述 二、标准贯入试验设备规格 三、标准贯入试验的技术要求 四、标准贯入试验的目的和范围 五、标准贯入试验成果的应用
一、概述 原理：利用一定的锤击动能，将一定规格的对开
式贯入器打入钻孔孔底的土层中，根据打入土层中 的贯入阻力，评定土层的变化的土的物理力学性质。 贯入阻力用贯入器贯入土层中的30㎝的锤击数N63.5 表示（标贯） 二、标准贯入试验设备规格（见表5-29） 三、标准贯入试验的技术要求
不足：不能采样对土进行直接描述，试验误差较 大，再现性差。
二、动力触探的类型和规格：根据锤击能量按表5-15 分为轻型、重型、和超重型 三、动力触探的技术要求
1．采用自动落锤装置 2．触探杆连接后的最初5m的最大偏斜度不应超过 1%，大于5m的最大偏斜度不应超过2%； 3．锤击打隔时间要作记录； 4．当贯入15㎝，且N10或N63.5>50击时即可停止试验 5．N10和N63.5正常范围为3-50击，N120正常范围为340击。
等极。