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升拓技术—岩土强度的检测 升拓资料库—X—岩土检测 01 走进升拓 感受未来 sensing the future 岩土强度的检测 （四川升拓检测技术有限责任公司，四川 成都 610045） 摘要：岩土材料强度指标主要包括粘聚力、内摩擦角、压缩强度，强度指标的测定， 是基于 A.S.Vesic 理论的“空洞扩张”理论。岩土材料的强度特性只有在较大应变水平 时才能显现，往往需要较大的荷载或者采用较小的截面积。用于深度较深的地基勘测的 圆锥动力触探、标准贯入试验方法一般难以用于填土材料强度的检测。 关键词：岩土材料检测，岩土强度检测，岩土检测，无损检测，空洞扩张理论 岩土工程所用的材料主要是岩土类材料，主要包括碎石、砂质以及粘土质材料，具 有天然性、多样性、复杂性等特性。其中，决定其性能（沉降、稳定等）最指标为其力 学特性（包括变形模量 E 和强度指标 C、φ 等）。对于高速铁路、高速公路这样的长、大 工程，由于碾压，使用材料等问题，经常会发生不均匀沉降而被迫返工，严重时会因强 度不足而造成滑坡事故，从而造成巨大 的经济和社会损失。 测试的意义 岩土材料的一个重要的力学特性是强度特性（如内摩擦角φ 和粘聚力 c ）。在岩土材 料的强度特性只有在较大应变水平时才能显现，往往需要较大的荷载或者采用较小的截 面积。用于深度较深的地基勘测的圆锥动力触探、标准贯入试验方法一般难以用于填土 材料强度的检测，因此学者们用各种方法进行了尝试。 日本国土交通省近畿地方整备局在 2005 年提出了名叫“キャスポル”的简易支持 力测定装置，在日本得到了较为广泛的应用。通过测试的加速度，并根据事先标定的经 验公式来推求岩土材料的各种指标（c ，φ ，CBR 等）。 1 028 四川升拓检测技术有限责任公司 升拓技术—岩土强度的检测 升拓资料库—X—岩土检测 01 走进升拓 感受未来 sensing the future キャスポル的构造概要 但是，即使是这些为数不多的方法，对于强度指标的测试都是不能令人满意的。由 于缺乏有效的现场测试方法，因此只有通过与室内试验对比的方法进行。然而，由于碾 压方式、材料粒径等的差异，即使干密度、含水量相同，材料的强度特性也不尽一致。 为此，我们开发了岩土材料的强度特性（c ，φ ）的测试理论和技术，并集成到落 球测试仪（S 型）中。 需要指出的是，由于现场验证困难，本设备测试的强度指标（c ，φ ）尚缺乏足够 的验证，测试结果仅供参考。 测试方法和原理 强度指标的测定，是基于 A.S.Vesic 理论的“空洞扩张”理论。 根据 Vesic 的“空洞扩张”理论，当有桩、锚、旁压仪等压入土体时，会产生一个 膨胀区。在膨胀区中岩土材料会发生屈服，从而使得材料的强度特性得到发挥。 空洞扩张区 塑性屈服区 弹性区 Vesic 空洞扩张理论的概念 而当球体落入岩土材料中时，也会像桩压入土体一样，产生一个膨胀区域。因此， 可以利用 Vesic 的“空洞扩张”理论来测试材料的强度。 2 028 四川升拓检测技术有限责任公司 升拓技术—岩土强度的检测 升拓资料库—X—岩土检测 01 走进升拓 感受未来 sens