第九章 岩土原位测试技术.ppt

第九章 岩土原位测试技术 原位测试：在现场基本保持地基土的天然结构、天然含水量、天然应力状态的情况下测定地基土的物理-力学性质指标的试验方法。 一、静力荷载试验 试验要求： 承压板面积不应小于0.25m2，对于软土不应小于0.5m2。岩石荷载板面积不宜小于0.07m2。基坑宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍。 承压板与土层接触处，一般应铺设不超过2mm的粗、中砂找平。 当试验土层为软塑、流塑状态的黏性土或饱和的松砂，承压板周围应预留20~30cm厚的原土做保护层。 沉降稳定标准：每级加荷后，按间隔5、5、10、10、15、15min读沉降，以后每半个小时读一次沉降。当连续两小时每小时的沉降量小于或等于0.1mm时，则认为本级荷载下沉降已趋于稳定，可加下一级荷载。 当试验中出现下列情况之一时，可终止加荷： （1）承压板周围的土明显侧向挤出； （2）沉降s急骤增大，荷载-沉降曲线出现陡降段； （3）某一荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定标准； （4）s/b0.06(b—承压板宽度或直径） 满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载。 试验资料的整理 （1）校对原始记录资料和绘制试验关系曲线（如p-s、lgp-lgs、lgt-lgs等）； （2）沉降观测值的修正。 静力荷载试验资料应用 （1）确定地基土承载力特征值（fak） ①强度控制法：p-s曲线有明显的直线段，采用直线段的拐点所对应的荷载为比例界限荷载p0，取p0为fak；当极限荷载pu小于2p0时，取1/2pu为fak。 ②相对沉降量控制法：当p-s曲线无明显拐点，可用相对沉降s/b来控制（如承压板面积为0.25~0.5m2，可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载值。 *同一土层中试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30%时，取平均值作为地基土承载力特征值。 （2）确定地基土的变形模量 2. 螺旋板荷载试验 试验要求： （1）应力法。用千斤顶分级加荷，每级荷载对于砂土、中低压缩性的黏性土、粉土宜采用50kPa，对于高压缩性土用25kPa；每加一级后按10、10、10、15、15min的间隔观测沉降，以后间隔为30min。相对稳定的标准为连续两次观测值小于0.1mm/h。 （2）应变法。对于砂土、中低压缩性土，宜采用1~2mm/min，每下沉1mm测读压力一次；对于高压缩性土，采用0.25~0.5mm/min，每下沉0.25~0.5mm测读压力一次，直至土层破坏为止。试验点的垂直距离为1.0m。 试验资料整理 （1）采用应力法时，根据试验可获得荷载-沉降关系曲线（p-s曲线）、沉降与时间关系曲线（s-t曲线）； （2）采用应变法时，可获得荷载-沉降关系曲线（p-s曲线）。 资料的应用： （1）根据试验资料绘制p-s曲线，确定地基土的承载力特征值，其方法与静力荷载试验相同； （2）确定土的不排水变形模量Eu： （3）确定排水变形模量E0: （5）计算一维压缩模量Esc （6）计算径向固结系数Cr 二、静力触探试验 利用准静力将一个内部装有传感器的标准规格的探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的状态或密实度不同，探头记录所受到的阻力，通过贯入阻力与土的工程地质特性之间的定性关系和统计相关关系，来实现获取土层剖面、提供浅地基承载力、选择桩尖持力层和预估单桩承载力等岩土工程勘察目的。 优点： 具有勘探和测试双重功能； 快速、精确、经济； 缺点： 贯入机理尚未弄清； 不能直接识别土层； 对碎石类土和较密实砂土层难以贯入。 试验工作： （1）确定实验前的初读数。将探头压入地表下0.5m左右，经过一定时间后将探头提升10~25cm，使探头在不受压状态下与地温平衡，此时仪器上的读数即为试验开始时的初读数； （2）贯入速率要匀速，速率控制在1.2±0.3（m/min）； （3）一般要求每次贯入10cm读一次微应变，也可根据土层情况增减，但不能超过20cm；深度记录误差不超过1%，当贯入深度超过30m或穿过软土层贯入硬土层后，应有测斜数据； （4）每贯入一定深度（一般为2m），要将探头提升5~10cm，测读一次初读数，以校核贯入过程初读数的变化情况； （5）当贯入到预定深度或出现下列情况之一时，停止贯入：触探主机达到最大容许贯入能力，探头阻力达到最大容许压力；反力装置失效；发现探杆弯曲已达到不能容许程度。 资料的整理 （1）原始记录的修正：读数修正、曲线脱节修正和深度修正。 （2）贯入阻力的计算 （3）摩阻比的计算 划分土层 贯入阻力的换算 静力触探成果应用 （1）划分土类 （2）确定地基土的承载力 （3）确定砂土的密实度 （4）确定砂土的内摩擦角 三、野外十字板剪切试验 一种原位测定饱和软黏土抗剪强度的方法。 所测得的抗剪强度值，相当于天然土