工程地質(zhì)測試與試驗

1、二、載荷試驗二、載荷試驗承壓板面積：承壓板面積：50 x50cm50 x50cm2 2 ；厚度：；厚度：404050mm50mm加荷：油壓千斤頂、錨式或斜撐反力裝置加荷：油壓千斤頂、錨式或斜撐反力裝置觀測裝置：百分表觀測裝置：百分表n4 4、成果應(yīng)用成果應(yīng)用 P PS S曲線、曲線特征值曲線、曲線特征值確定承載力、變形模量確定承載力、變形模量錨錨加荷加荷-分級加荷。分級加荷。第一級計入設(shè)備第一級計入設(shè)備重，接近卸除土重，接近卸除土重，其后為重，其后為1/8極極限荷載。限荷載。a.a.盡可能最終荷載達(dá)盡可能最終荷載達(dá)地基極限承載力；地基極限承載力；b.b.出現(xiàn)以下情況可終止：出現(xiàn)以下情況可終止：

2、壓板周邊土隆起；壓板周邊土隆起；荷載不變，沉降加速，曲線荷載不變，沉降加速，曲線出拐點(diǎn)；出拐點(diǎn)；總沉降量總沉降量0.08b0.08b；某級荷載下某級荷載下，24h24h沉降不穩(wěn)；沉降不穩(wěn)；c c. .達(dá)不到極限荷載，最達(dá)不到極限荷載，最大壓力達(dá)預(yù)期壓力大壓力達(dá)預(yù)期壓力2 2倍倍。 - 間隔時間：間隔時間：10、10、10、15、15、30min、穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：連穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：連續(xù)四次沉降量，續(xù)四次沉降量，0.1mm/h。頂頂 -卸荷量可取每級加荷量的卸荷量可取每級加荷量的兩倍，歷時兩倍，歷時1h，隔，隔15min觀測一次，觀測一次，卸載完畢繼續(xù)觀測卸載完畢繼續(xù)觀測3h。成果整理成果整理, , ,第一拐

3、點(diǎn)第一拐點(diǎn)第二拐點(diǎn)第二拐點(diǎn)。PaPbPS表達(dá)土體變形三階段，即：壓密、塑性變形、整體剪切破壞。表達(dá)土體變形三階段，即：壓密、塑性變形、整體剪切破壞。a.f f0 0 = p= pa a 若若pb 1.5 pa ，取，取f0=1/2 pb； pa 、pb無法確定，則取無法確定，則取s/b=0.02(0.010.015)對應(yīng)的對應(yīng)的p值值為為f0值。高壓縮性土取高值。值。高壓縮性土取高值。PaPbPSE E 0 0 = =BI(1-BI(1-2 2)p/s)p/sB B：板寬；：板寬；I I：壓板深度系數(shù)；：壓板深度系數(shù)；：壓板形狀修正壓板形狀修正系數(shù)；系數(shù)；：土的泊松比；：土的泊松比；p p、s

4、 s：PS曲線直曲線直線段上任一點(diǎn)的壓線段上任一點(diǎn)的壓力、沉降值。力、沉降值。 d d ：壓板直徑：壓板直徑 E E 0 0 =I=I0 0* *(1-(1-2 2)p/s)p/s* *d d土的變形模量指土在單軸受力、土的變形模量指土在單軸受力、無側(cè)限情況下似彈性階段的應(yīng)力無側(cè)限情況下似彈性階段的應(yīng)力應(yīng)變之比，由應(yīng)變之比，由P PS S曲線直線段，按曲線直線段，按彈性理論求：彈性理論求： b.b. -工程地質(zhì)手冊工程地質(zhì)手冊承壓板與實際基礎(chǔ)尺寸的差異對沉降的影響承壓板寬度與沉降量關(guān)系：具有勘探與測試雙具有勘探與測試雙功用；精度高、快速、連續(xù)、功用；精度高、快速、連續(xù)、高效、多用；技術(shù)比較先進(jìn)

5、。高效、多用；技術(shù)比較先進(jìn)。：應(yīng)用受限制，：應(yīng)用受限制，碎石類土不可用；不碎石類土不可用；不能直接觀察地層。能直接觀察地層。u 1 1、：主機(jī)與反壓裝置、測量主機(jī)與反壓裝置、測量記錄裝置、探頭。記錄裝置、探頭。：探頭率定；入場就位；調(diào)試儀器；探頭率定；入場就位；調(diào)試儀器；貫入、測記貫入、測記（垂直貫入垂直貫入，）。：避開地下設(shè)施；保持探桿鉛直，初貫入避開地下設(shè)施；保持探桿鉛直，初貫入時不可有側(cè)推；在已有孔旁距離大于孔徑時不可有側(cè)推；在已有孔旁距離大于孔徑2025倍，倍，以防土層擾動。以防土層擾動。：主機(jī)負(fù)荷達(dá)到額定荷載的主機(jī)負(fù)荷達(dá)到額定荷載的120%；貫入時探桿出現(xiàn)明顯彎曲；探頭負(fù)荷；貫入時探

6、桿出現(xiàn)明顯彎曲；探頭負(fù)荷達(dá)到額定荷載；反力裝置失效。達(dá)到額定荷載；反力裝置失效。-采用電阻應(yīng)變儀時，據(jù)應(yīng)變量按率定曲線換算，采用電阻應(yīng)變儀時，據(jù)應(yīng)變量按率定曲線換算，即：即：-以深度為縱坐標(biāo)繪以深度為縱坐標(biāo)繪 qc H, fs H, ps H, FRH, UH的變化曲線。的變化曲線。ppsKp cccKq ffsKf %100 csRqfF uuKU 比貫入阻力比貫入阻力：錐尖阻力錐尖阻力：側(cè)摩阻力側(cè)摩阻力：摩阻比摩阻比：孔壓孔壓：A,A,-B,B,按歸零點(diǎn)與記錄紙零線位置，反號調(diào)整。按歸零點(diǎn)與記錄紙零線位置，反號調(diào)整。以孔口為深度零點(diǎn)對記錄曲線深度按上式修正，以孔口為深度零點(diǎn)對記錄曲線深度按

7、上式修正，曲線長度不足，按其發(fā)展趨勢補(bǔ)入。曲線長度不足，按其發(fā)展趨勢補(bǔ)入。式中：式中：D D：實際貫入深度；：實際貫入深度；l l：桿長；：桿長；n n：桿數(shù)；：桿數(shù)；h h：自錐底全斷面起算探頭長度；自錐底全斷面起算探頭長度；l l：未入土桿長。：未入土桿長。lhnlD 計算式為：計算式為：4.1 4.1 ：b.b.：據(jù)曲線據(jù)曲線形狀、參數(shù)值、結(jié)合形狀、參數(shù)值、結(jié)合分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分層定分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分層定名；用名；用臨界深度臨界深度概念概念確定分層界面確定分層界面 - iXnX1a.a.由曲線求參數(shù)均值由曲線求參數(shù)均值： 不計超前、滯后段和特殊值；不計超前、滯后段和特殊值； -以錐尖阻力以錐尖阻

8、力q qc c為主，結(jié)合為主，結(jié)合f fs s (F(FR R) )或或U U值予以分類值予以分類（曲線形狀、參數(shù)值（曲線形狀、參數(shù)值分類標(biāo)準(zhǔn)）。分類標(biāo)準(zhǔn)）。u 4 4、：方法簡潔、方法簡潔、經(jīng)濟(jì)、周期短經(jīng)濟(jì)、周期短b.b. 032.01.00 spfa.a.： 1023. 00069. 0arctan cq bfacs 式中：式中：- -摩擦角；摩擦角；q qc c- -錐尖阻力；錐尖阻力；400 q400 qc c 8200(kP8200(kPa a) )式中：式中：、- -土類修正系數(shù)，查表。土類修正系數(shù)，查表。式中：式中：c-c-粘聚力；粘聚力；f fs s- -側(cè)摩阻力；側(cè)摩阻力；a

9、 a、b-b-系數(shù)，與土類有關(guān)。系數(shù)，與土類有關(guān)。4.2 4.2 isinisipcfdpLfUAqqqq 1 a.：b .：由靜力觸探曲線可找出錐尖阻力較高的層位；由靜力觸探曲線可找出錐尖阻力較高的層位；根據(jù)阻值大小和樁基設(shè)計要求，可確定樁端持力層；根據(jù)阻值大小和樁基設(shè)計要求，可確定樁端持力層；進(jìn)一步可確定樁長及樁截面尺寸、單樁數(shù)量等。進(jìn)一步可確定樁長及樁截面尺寸、單樁數(shù)量等。4.3 4.3 、：錐頭底面積增大，：錐頭底面積增大，q qc c、f fs s會減??；會減小；筒長增，筒長增， q qc c增，增， f fs s減；筒、桿小于錐底徑，阻力減；筒、桿小于錐底徑，阻力值減小值減?。贺炄?/p>

10、阻力隨貫入速率而有所不同。：貫入阻力隨貫入速率而有所不同。2cm/s2cm/s時影響較小。時影響較小。：嚴(yán)格飽和才能測試準(zhǔn)確，若空氣：嚴(yán)格飽和才能測試準(zhǔn)確，若空氣未排盡會影響準(zhǔn)確性。未排盡會影響準(zhǔn)確性。：電阻應(yīng)變片受溫度：電阻應(yīng)變片受溫度影響產(chǎn)生電阻率變化，影影響產(chǎn)生電阻率變化，影響測試。探頭應(yīng)保溫，防響測試。探頭應(yīng)保溫，防曬防凍。曬防凍。：探桿傾斜彎：探桿傾斜彎曲；地層軟硬變化曲；地層軟硬變化大，孤石、磚瓦等；大，孤石、磚瓦等；深層觸探，當(dāng)?shù)貙由顚佑|探，當(dāng)?shù)貙虞^硬時，出現(xiàn)地層較硬時，出現(xiàn)地層“缺失缺失”-測試深測試深度大于實際深度；度大于實際深度；儀器精度和操作水儀器精度和操作水平的影響。平

11、的影響。長時間通電；地溫差異；長時間通電；地溫差異；探頭貫入的摩擦熱；傳感探頭貫入的摩擦熱；傳感器變形的應(yīng)力熱；器變形的應(yīng)力熱；n 1 1、- -應(yīng)用一定的錘擊動能，將探頭打入土應(yīng)用一定的錘擊動能，將探頭打入土中，根據(jù)入土深度對應(yīng)的錘擊數(shù)判定土的性質(zhì)。中，根據(jù)入土深度對應(yīng)的錘擊數(shù)判定土的性質(zhì)。-設(shè)備簡單、設(shè)備簡單、易學(xué)易用、適應(yīng)性易學(xué)易用、適應(yīng)性廣，可連續(xù)測試，廣，可連續(xù)測試，標(biāo)貫可觀察土樣。標(biāo)貫可觀察土樣。-輕型輕型-N10 重型重型-N63.5 超重型超重型-N120 標(biāo)準(zhǔn)貫入標(biāo)準(zhǔn)貫入-N四、四、導(dǎo)向桿、提引器、穿心錘、導(dǎo)向桿、提引器、穿心錘、錘墊、探桿、探頭錘墊、探桿、探頭-落距0.5m

12、，記錄每打入0.30m所需的錘擊數(shù)；貫入深度4m；遇硬層，擊數(shù)超過100擊，停止試驗。-落距0.76m，記錄每打入0.10m 所需的錘擊數(shù)；桿正、勻速（1530擊/min）、連續(xù)打入；砂礫類土貫入深度1215m；當(dāng)貫入0.10m 擊數(shù)連續(xù)三次超過50擊，停止或改超重型。-落距1.00m,記錄每打入0.10m 所需的錘擊數(shù)；貫入深度20m,余同上。n 2 2、：現(xiàn)場核對記錄的擊數(shù)現(xiàn)場核對記錄的擊數(shù)和和貫入深度；貫入深度；實測擊數(shù)校正及統(tǒng)計分析：實測擊數(shù)校正及統(tǒng)計分析：以校正后的擊數(shù)和貫入深度繪擊數(shù)以校正后的擊數(shù)和貫入深度繪擊數(shù)深度關(guān)系曲線。深度關(guān)系曲線。 nnNN110105.635.63NN

13、繪繪N10 曲線圖；均值統(tǒng)計：曲線圖；均值統(tǒng)計：桿長校正：桿長校正：先換算為重型擊數(shù)：先換算為重型擊數(shù)：5 .031205 .63 NN再按上式校正擊數(shù)；再按上式校正擊數(shù)；a.-標(biāo)貫器、測試方法不同于其他探頭。標(biāo)貫器、測試方法不同于其他探頭。b.b.-l提升貫入器，進(jìn)行提升貫入器，進(jìn)行土樣鑒別描述，測土樣鑒別描述，測長度，保留土樣。長度，保留土樣。l貫入速率保持為貫入速率保持為15153030擊擊/min/min，預(yù)，預(yù)打打0.15cm0.15cm，開始計數(shù)，由，開始計數(shù)，由0.10N0.10N得得到到0.30N0.30N。當(dāng)。當(dāng)擊數(shù)大于擊數(shù)大于5050擊擊時時，停，停止貫入并記錄止貫入并記錄

14、對應(yīng)的對應(yīng)的貫入深度；貫入深度；l垂直輕放，孔口垂直輕放，孔口加導(dǎo)向器；加導(dǎo)向器；l預(yù)留預(yù)留0.15m0.15m，清凈殘土，保持孔內(nèi)，清凈殘土，保持孔內(nèi)水位高于地下水位；水位高于地下水位；n 3 3、：當(dāng)在地下水位以下的土層中進(jìn)行試當(dāng)在地下水位以下的土層中進(jìn)行試驗時，應(yīng)使孔內(nèi)水位保持高于地下驗時，應(yīng)使孔內(nèi)水位保持高于地下水位，以免出現(xiàn)涌砂和塌孔，必要水位，以免出現(xiàn)涌砂和塌孔，必要時，應(yīng)下套管或用泥漿護(hù)壁。時，應(yīng)下套管或用泥漿護(hù)壁。d.d.-擊數(shù)等于實測值擊數(shù)等于實測值N；繪標(biāo)貫擊數(shù)繪標(biāo)貫擊數(shù)-深度深度NH關(guān)系曲線。關(guān)系曲線。未貫入未貫入0.30m0.30m，SnN3 . 0（m）擊數(shù)e.e.標(biāo)

15、貫擊數(shù)判別砂土液化：標(biāo)貫擊數(shù)判別砂土液化： cwscrPddNN31.09.00 c.c.- -SNAQHeAQHRd 20dKRf -砂土：按錘擊數(shù)，高：按錘擊數(shù)，高- -粗粒土，粗粒土，低低- -細(xì)粒土；求均值，定名細(xì)粒土；求均值，定名：規(guī)范查表；動貫入阻力求標(biāo)值：規(guī)范查表；動貫入阻力求標(biāo)值：n 4 4、動貫入阻力：動貫入阻力： 樁打入與動探打入有相似機(jī)理，可據(jù)動探估計樁端阻力。樁打入與動探打入有相似機(jī)理，可據(jù)動探估計樁端阻力。： 密度與擊數(shù)的關(guān)系查規(guī)范；液化判別用標(biāo)貫法。密度與擊數(shù)的關(guān)系查規(guī)范；液化判別用標(biāo)貫法。：多為經(jīng)驗，未入規(guī)范。：多為經(jīng)驗，未入規(guī)范。主要為土層及測試機(jī)理、設(shè)備與試驗

16、主要為土層及測試機(jī)理、設(shè)備與試驗方法兩方面的影響方法兩方面的影響：能量消耗于錘與墊碰撞、桿變形、孔壁摩擦等，：能量消耗于錘與墊碰撞、桿變形、孔壁摩擦等，此外才是克服土體阻力的錘擊能。此外才是克服土體阻力的錘擊能。 輕輕-較適于軟土；超重較適于軟土；超重-礫石層礫石層動貫入阻力：動貫入阻力：AeRQHd SNAQHeAQHRd NSe 有效錘擊能：有效錘擊能：貫入度：貫入度：陣擊貫入深度n5 5、（參見標(biāo)貫）（參見標(biāo)貫）：上覆土壓力、：上覆土壓力、側(cè)壓力增大，貫入阻力增，側(cè)壓力增大，貫入阻力增，動探擊數(shù)增動探擊數(shù)增：增加側(cè)壁摩阻，減有效錘增加側(cè)壁摩阻，減有效錘擊能，對擊數(shù)有影響。擊能，對擊數(shù)有影響。：依規(guī)范進(jìn)行校正。：依規(guī)范進(jìn)行校正。 ：輕：