巖土工程10原位測試技術(shù)ppt課件

2020/5/22,1,10原位測試技術(shù),原位測試指的是在土(巖)體的本來位置，對處于天然狀態(tài)下的土（巖）體所進行的工程性質(zhì)的測試。它具有直接性、真實性和實用性的特點。對土巖體工程性質(zhì)的判斷起著十分重要的作用。,2020/5/22,2,10.1載荷試驗,10.1.1載荷試驗設(shè)備載荷試驗簡稱DLT(DeadLoadTeoc)，有平板和螺旋板載荷試驗兩種，常用平板載荷試驗。,2020/5/22,3,平板載荷試驗是在現(xiàn)場試坑坑底土層面上放置剛性平扳，亦稱承壓板或載荷板，在板上分級施加中心豎向荷載，直至地基破壞，量測各級荷載作用下承壓板的下沉量，即地基的沉降量，利用荷載沉降ps關(guān)系曲線，確定地基土的有關(guān)工程性質(zhì)。,2020/5/22,4,加載設(shè)備,木質(zhì)或鐵質(zhì)加載平臺,2020/5/22,5,10.1.2載荷試驗方法,(1)試坑的準備工作試坑底寬應(yīng)不小于承壓板寬度或直徑的3倍，以便排除承壓板周圍超載的影響?？拥讘?yīng)鋪設(shè)1cm左右的砂墊層(中砂或粗砂)，以便確保承壓板與土層間水平和均勻接觸。為保證試驗土層的天然狀態(tài)，當(dāng)測試土層為軟塑粘土或飽和松砂時，試驗開始前承壓板周圍應(yīng)預(yù)留2030cm厚的原狀土作為保護層。,2020/5/22,6,(2)設(shè)備標定和穩(wěn)壓工作試驗前必須進行千斤頂、油泵和壓力表等加載系統(tǒng)的標定，試驗中需考慮加壓過程中壓力的穩(wěn)定性，往往由于地錨的上拔，承壓板的下降，加載設(shè)備的變形和千斤頂?shù)穆┯?，千斤頂?shù)膲毫?表現(xiàn)在油表的讀數(shù)上)不易穩(wěn)定，出現(xiàn)松壓現(xiàn)象，必須及時補充壓力，保持恒壓,2020/5/22,7,(3)加荷方式加荷方式有3種第1種為常規(guī)的慢速加載法：采取分級加載，待沉降穩(wěn)定后再施加下一級荷載；第2種為快速加載法：同樣采取分級加載，每級荷載只需維持2h便可施加下一級荷載，而不必等待沉降穩(wěn)定，最后一級荷載沉降觀測達穩(wěn)定標準或仍維持2h；第3種為等沉降速率法：控制承壓板按一定的沉降速率下沉，測量與沉降相應(yīng)的所施加的荷載，直至破壞狀態(tài),2020/5/22,8,慢速加載法,分級荷載量一般取試驗土層極限荷載的1/81/10，或臨塑荷載的1/41/5，當(dāng)難以預(yù)估極限荷載值時，可參考表10.1取用。,2020/5/22,9,各級荷載下的沉降穩(wěn)定標準該標準直接影響試驗成果，它的確定與測量沉降的精度有關(guān)。通常采用的百分表其量測精度為0.1mm時，沉降相對穩(wěn)定標準為連續(xù)2h觀測沉降量不大于0.1mmh，但每級荷載下的觀測時間，對軟粘土不少于24h，對一般粘性土不少于8h，對較堅實的土(如老粘土、密實砂土、碎石土等)不應(yīng)小于4h。,2020/5/22,10,各級荷載下沉降的讀數(shù)每加一次荷載都要按一定的時間間隔記錄沉降讀數(shù)，壓力剛加上時承壓板下降很快，開始515min需測讀變形，1h后可放寬到3060min測讀一次(砂土取小值，粘性土取大值)。,2020/5/22,11,(4)試驗終止條件在載荷試驗中，一般應(yīng)以地基破壞為試驗終止條件具體操作時可按如下現(xiàn)象進行判斷：承壓板周圍地表土出現(xiàn)隆起、或明顯的側(cè)向擠出(砂土)、或發(fā)生裂縫現(xiàn)象(粘性土)；當(dāng)荷載不變時，24h內(nèi)沉降速率幾乎等速或加速發(fā)展：荷載增量雖然小，但沉降卻急劇發(fā)展。,2020/5/22,12,10.1.3荷載試驗資料整理及試驗結(jié)果,試驗成果,臨塑荷載,極限荷載,2020/5/22,13,當(dāng)ps曲線的直線段不通過原點時，應(yīng)進行修正,2020/5/22,14,2020/5/22,15,10.1.4載荷試驗成果的利用,2020/5/22,16,2020/5/22,17,2020/5/22,18,10.1.4.2確定地基土的變形模量,2020/5/22,19,2020/5/22,20,2020/5/22,21,10.2十字板剪切試驗,十字板剪切試驗簡稱FVT(FieldVaneTest)，是用十字板剪切儀在現(xiàn)場原位測試軟土地基不排水抗剪強度的試驗。與室內(nèi)試驗比較，它避免了土樣擾動，并保存了其天然狀態(tài)，且所需設(shè)備簡單，操作方便，是一種有效的測試方法,2020/5/22,22,2020/5/22,23,2020/5/22,24,2020/5/22,25,2020/5/22,26,2020/5/22,27,2020/5/22,28,10.3標準貫入試驗,標準貫入試驗簡稱SPT(StandardPenetrationTest)，它是用重635N的穿心錘，以760mm高的落距，將置于試驗土層上的特制的對開式標準貫人器(圖108)，先不記錘擊數(shù)打入孔底15cm，然后再打入30cm，并記下錘擊數(shù)N63.5，或N。最后提出鉆桿和標準貫人器，取出土樣，進行土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗。標準貫入試驗實際上也屬于土的動力觸探試驗類型之一，只不過探頭不是圓錐探頭，而是標準的圓筒形探頭，由兩個半圓筒合成的取土器,2020/5/22,29,標準貫入試驗(SPT),2020/5/22,30,2020/5/22,31,2020/5/22,32,10.4靜力觸探試驗,靜力觸探試驗簡稱CPT（ComePenetrationTest)，它是將一錐形金屬探頭，按一定的速率(一般為0.5-1.2m/min)勻速地靜力壓入士中，量測其貫入阻力，而進行的一種原位測試方法。靜力觸探是一種快速的現(xiàn)場勘探和原位測試方法，具有設(shè)備簡單、輕便、機械化和自動化程度高、操作方便等一系列優(yōu)點，受到了國內(nèi)外工程界的普遍重視，無論從理論和應(yīng)用等方面發(fā)表的文獻很多，值得學(xué)習(xí)和參考。,2020/5/22,33,10.4.1靜力觸探設(shè)備,10.4.1.1靜力觸探儀,靜力觸探儀按貫入能力大致可分為：輕型(20一50kN)、中型(80120kN)，重型(200300kN)3種；按貫入的動力及傳動方式可分為：人力鉆進、機械傳動及液壓傳動3種；按測力裝置可分為：油壓表式，應(yīng)力環(huán)式、電阻應(yīng)變式及自動記錄等不同類型。,2020/5/22,34,2020/5/22,35,10.4.1.2探頭和探桿,2020/5/22,36,2020/5/22,37,2020/5/22,38,10.4.1.3量測系統(tǒng),量測系統(tǒng)是靜力觸探儀的重要組成部分，測量靜力觸探的貫入阻力，國外常用油壓法或電測法，在我國不論是生產(chǎn)部門，還是科研部門，幾乎都采用電測法,2020/5/22,39,10.4.2靜力觸探的基本原理,2020/5/22,40,10.4.3靜力觸探成果及利用,（1）劃分土層和判別土類（2）確定淺基礎(chǔ)的承載力（3）確定樁的承載力（4）評定粘性土的不排水抗剪強度、砂土的相對密度和內(nèi)摩擦角（5）確定土的變形指標（6）估計土的固結(jié)系數(shù)（7）判定砂土液化的可能性,2020/5/22,41,10.4.3.2靜力觸探成果的利用,（1）劃分土層和判別土類,2020/5/22,42,2020/5/22,43,（2）確定淺基礎(chǔ)的承載力,2020/5/22,44,（3）確定樁的承載力,2020/5/22,45,2020/5/22,46,2020/5/22,47,2020/5/22,48,2020/5/22,49,10.5動力觸探試驗,動力觸探試驗簡稱DPT(DynamicPenetrationTest)。它是用一定質(zhì)量的落錘(沖擊錘)，提升到與型號相應(yīng)的高度，讓其自由下落，沖擊鉆桿上端的錘墊，使與鉆桿下端相連的探頭貫入土中，根據(jù)貫入的難易程度，即貫入規(guī)定深度所需的錘擊次數(shù)(擊數(shù))，來判定土的工程性質(zhì)，這種原位測試方法叫動力觸探試驗。,2020/5/22,50,2020/5/22,51,2020/5/22,52,2020/5/22,53,2020/5/22,54,2020/5/22,55,2020/5/22,56,2020/5/22,57,2020/5/22,58,10.6旁壓試驗,旁壓試驗簡稱PMT(PressuremeterTest)。它是利用旁壓器(亦稱探頭)的主腔對土層中柱狀孔穴的孔壁施加橫向水平力，致使孔壁向外膨脹，直至破壞，通過壓力和孔穴體積變化之間的關(guān)系，來確定土的力學(xué)性質(zhì)指標的一種原位測試方法。,2020/5/22,59,10.6.1預(yù)鉆式旁壓儀,2020/5/22,60,繪制體積增加量V與壓力P的關(guān)系曲線，或sp曲線，稱為旁壓曲