原位测试理论与测试

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1、岩土工程教研室课件系列之工程地质学天津城市建设学院土木工程系工程地质学目录1.绪论2.岩石的成因类型及其工程地质特征3.地质构造及其对工程的影响4.土的工程性质与分类5.地下水6.不良地质现象的工程地质问题7.工程地质原位测试8.工程地质勘察7.工程地质原位测试工程地质试验方法室内实验现场原位测试原位测试：在岩土体原有的位置上，在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条件下测定岩土性质。土体原位测试：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理力

2、学性质指标及划分土层一种土工勘察技术。7.工程地质原位测试工程地质试验方法室内实验现场原位测试室内试验有不足之处：①饱和软土层，受到不同程度的扰动；②某一深度样，应力状态发生了很大的变化；③试验设备性能及操作上的误差；④饱和状态的砂质粉土和砂土．根本取不上原状试样。所以，为了取得准确可靠的力学计算指标，在工程地质勘察中，必须进行一定的、相应数量的现场原位测试。7.工程地质原位测试原位测试优点：(1)可以测定难以取得不扰动土样(如饱和砂土、粉土、流塑淤泥及淤泥质土层等)的有关工程力学性质；(2)可以避免取样过

3、程中应力释放的影响，(3)原位测试的土体影响范围远比室内试验大(4)可大大缩短地基土层勘察周期。自钻式旁压仪7.工程地质原位测试原位测试不足之处：①各种原位测试都有其适用条件，使用不当则会影响其效果；②有些原位测试所得参数与土的工程力学性质问的关系往往是建立在统计经验关系上；③另外，影响原位测试成果的因素较为复杂，使得对测定位的准确判定造成一定的困难；④还有，原位测试中的主应力方向往往与实际岩土工程中的主应力方向并不—致等。因此，土的室内试验与原位测试，两者各有其独到之处，在全面研究土的各项性状中，两者不能

4、偏废，而应相辅相成。7.工程地质原位测试工程地质原值测试的主要方法有：①静力载荷试验、②触探试验、③剪切试验、④地基土动力特性试验、⑤现场渗透试验等。以实际结构物为对象在现场工程地质条件下按初步设计的荷载条件进行试验，称之为原型试验。7.工程地质原位测试土体原位测试方法可以归纳为下列两类：(1)土层剖面测试法：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：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

5、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。其精度超过室内试验的成果。7.工程地质原位测试土体原位测试的应用根据不同的测试方法，其应用可归纳为：（1）土层土类划分；（2）求天然地基承载力；（3）测定土的物理力学性质指标；（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）其它。7.工程地质原位测试静力载荷试验的基本原理和意义7.1静力

6、载荷试验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，在其上逐级施加荷载，测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。7.工程地质原位测试静力载荷试验的基本原理和意义7.1静力载荷试验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。所以，对于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土质均匀时，用此法确定该深

7、度范围内土的变形模量也比较可靠。7.工程地质原位测试静力载荷试验的基本原理和意义7.1静力载荷试验p-s曲线，三个阶段：第I阶段，从p-s曲线的原点到比例界限压力p0(临塑压力)。直线变形阶段。也称压密阶段。第II阶段：从临塑压力p0到极限压力pu，p一s曲线由直线关系转变为曲线关系，局部剪切阶段。第III阶段：极限压力pu以后，沉降急剧增加。破坏阶段。0spp0puabc7.工程地质原位测试静力载荷试验的基本原理和意义7.1静力载荷试验静力载荷试验可用于下列目的：确定地基土的临塑荷载p0、极限荷载pu，为

8、评定地基土的承载力提供依据；估算地基土的变形模量Eo、不排水抗剪强度cu和基床反力系数K。百分表百分表千斤顶千斤顶堆　重排钢梁木垛载荷板载荷板钢梁（各由两个地锚锚住）地锚(a)堆重－千斤顶式(b)地锚－千斤顶式7.工程地质原位测试静力载荷试验的装置7.1静力载荷试验承压板：方形或圆形；加荷装置：压力源（重物加荷、油压千斤顶反压加荷）、荷载台架（反力架）；沉降观测装置：百分表、沉降传感器、水准仪等。7.工程地质原位