原位试验声波测法

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1、极限设计、概念设计与原位试验——路基工程检测及检测技术路基工程检测及检测技术主要内容极限设计允许荷载概率极限状态设计安全系数、组合系数、分项系数原位试验之波速测试波速测试之单孔法路基工程检测及监测技术1.极限荷载是指整个地基处于极限平衡状态时所承受的荷载。当荷载增加到使地基中某些点（一般在基础的两角点）开始达到塑性屈服状态时，这时对应的荷载称为临塑荷载。当荷载进一步增加，地基中达到塑性状态应力区域相应扩大，这时对应的荷载称为局部塑性荷载，虽然这时地基中有局部地区达到塑性流动状态，但是由于塑性区被周围的弹性应力状态所包围，其塑性流动受到限制，不可能发生整体流动与破坏，这时地基还可以正常工作

2、而不会引起建筑物的失稳。当荷载增加到地基中的塑性区扩大到连成一片并达到地面时，地基中出现了整体的塑性流动区，这意味着地基将发生无限制的塑性流动而导致地基整体破坏，这时对应的荷载就称为极限荷载。设计时绝不允许建筑物荷载达到极限荷载。地基极限荷载不是一个固定值，它除了与岩土的性质有关外，还与建筑物基础形状、宽度及埋置深度等因素有关。路基工程检测及监测技术2.允许荷载保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值，地基单位面积上所能承受的荷载。3.概率极限状态设计概率极限状态设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。承载能力的极限状态，即结构或杆件发挥了允许的最大承载能力的状态。或虽然没有达到最

3、大承载能力，但由于过大的变形已不具备使用条件，也属于极限状态。所谓“极限状态”，就是当结构的整体或某一部分，超过了设计规定的要求时，这个状态就叫做极限状态。这里讲“概率计算”，就是以结构的失效概率来确定结构的可靠度。过去容许应力法采用了一个安全系数K（简称单一系数法），就是只用一个安全系数来确定结构的可靠程度。而现在采用了多个分项系数（简称多系数法），把结构计算划分得更细更合理，分别不同情况，给出了不同的分项系数。这些分项系数是由统计概率方法进行确定的，所以具有实际意义。来自于工程实践，诸多的分项系数从不同方面对结构计算进行修订后，使其材料得以充分发挥和结构更加安全可靠。这些系数都是结构

4、在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率（也即可靠度）。所以这个计算方法的全称应该为“以概率理论为基础的极限状态设计法”。路基工程检测及监测技术4.安全系数水工建筑物、结构或构件的抗破坏强度与设计荷载效应组合的比值，它是建筑物、结构或构件的安全储备的指标。进行土木、机械等工程设计时，为了防止因材料的缺点、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果，工程的受力部分实际上能够担负的力必须大于其容许担负的力，二者之比叫做安全系数,即极限应力与许用应力之比。也指做某事的安全、可靠程度。路基工程检测及监测技术5.组合系数组合值系数”是看采用哪种荷载组合，包括承载能力极限状态基本组合、标准组

5、合等，针对不同组合，恒载和活载有不同的系数。6.分项系数荷载分项系数是指考虑某种荷载组合时所占的权重，为保证所设计的结构具有规定的可靠度而在设计表达式中采用的系数。1.永久荷载的分项系数：1)当其效应对结构不利时—对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；2)当其效应对结构有利时，一般情况下应取1.0；2.可变荷载的分项系数：一般情况下应取1.4；对标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。3.对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应按有关设计规范的规定采用。路基工程检测及监测技术波速测试的定义波速测试(WaveVeloci

6、tyTest)是利用波速确定地基土的物理力学性质或工程指标的现场测试方法；根据弹性波在岩土体内的传播速度，间接测定岩土体在小应变条件下(10-4～10-6)的动弹性模量等参数。路基工程检测及监测技术几组概念区分体波：在弹性体内部传播的波；面波：在弹性体表面或不同介质交界面上传播的波；瑞利波：波的质点在包含波传播方向的铅垂平面内振动，质点的振动轨迹为逆时针方向转动的椭圆，且振幅随深度呈指数函数衰减，传播速度略小于横波。勒夫波：质点在水平面内振动，质点运动轨迹与波传播方向垂直。压缩波：当波传播时，如果质点振动方向与波的传播方向一致，称为压缩波；剪切波：当波传播时，如果质点振动方向与波的传播方

7、向相互垂直，称为剪切波；路基工程检测及监测技术波速测试的分类一、检层法（单孔法）波速测试二、跨孔法波速测试三、表面波法（瑞利波法）波速测试路基工程检测及监测技术单孔法是在一个钻孔中分土层进行检测，故又称检层法，因为只需一个钻孔，方法简便，在实测中用得较多，但精度低于跨孔法。单孔法的现场测试情况如图5-1所示。路基工程检测及监测技术路基工程检测及监测技术仪器设备组成震源：指的是弹性波激发装置。弹性波接收装置：包括检波器、放大器及记录显