(精品)《工程地质学》孔宪立-石振明第七章.pptVIP

第7章工程地质原位测试;二、优点（与室内试验比较）

不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能真实反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性。

原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，因而更能反映土的宏观结构如裂隙等)对土的性质的影响，比土样具代表性。

可重复进行验证，缩短试验周期。

;土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类：

(1)土层剖面测试法(loggingorstratigraphicprofilingmethods)：主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。

土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。

(2)专门测试法(specifictestmethods)：主要包括载荷试验、旁压试验、标准贯入实验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。

土的专门测试法可得到土层中关键部位土的各种工程性质指标，精度高，测试成果可直接供设计部门使用。其精度超过室内试验的成果。;四、土体原位测试的应用

根据不同的测试方法其应用可归纳为：

（1）、土层土类划分；

（2）、求天然地基承载力；

（3）、测定土的物理力学性质指标；

（4）、在桩基勘察中的应用；

（5）、评价砂土和粉土的地震液化；

（6）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；

（7）、检验压实填土的质量及强夯效果；

（8）、进行浅基础的沉降计算；

（9）、其它。;7.1静力载荷试验;载荷试验按承压板的形状有平板与螺旋板之分

按用途可分一般载荷和桩载荷

我们主要讲的是浅层平板静力载荷测试;优点：对地基土不产生扰动，结果最可靠、最具有代表性，可直接用于工程设计。是确定承载力的最主要方法。

缺点：价格昂贵、费时;二、测试设备与方法;（二）试验方法

载荷测试一般在方形坑中进行

安装设备

分级加荷

加荷原则：第一级为坑底原有重力，后每级按：中低压缩性土50kPa，高压缩性土25kPa，特软土为10kPa;观测每级荷载下的沉降

观测时间间隔：加荷开始后，第一个30min内，每10min观测沉降1次；第二个30min内，每15min观测1次；以后每30min进行一次。

稳定的标准：连续4次观测的沉降量，每小时累计不大于0.1mm，对于软粘土最好观测24h以上，对于正常固结粘土要8h，对于老粘土、砂土、砾石等要4h。;尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力，以评价承载力的安全度。

结束试验的标准：当下述情况出现时即可停止实验

a)承压板周围的土体出现裂缝或隆起，沉降的很快；

b)在荷载不变的情况下，沉降速率加速发展或接近一个常数。压力——沉降曲线出现明显拐点；

c)总沉降量超过承压板宽度（或直径）的1/10。

当需要卸载观测回弹时，每级卸荷量可为加荷量的2倍，历时1h，每隔15min观测一次。荷载完全卸除后，继续观测3h。

;三、测试数据整理;（1）以压力为依据

①P—s曲线上的两个特征点

比例极限P0(临塑荷载Pcr)：P-s曲线上第一直线段的终点对应的荷载，可以作为砂土、超固结粘土、砾石土的承载力。

极限承载力PU：P-s曲线上的第二个拐点对应的荷载;②确定地基的容许承载力[R]

[R]=Pcr

[R]=PU/F，安全系数F=2~3

（2）以相对沉降量为依据

对于中、高压缩性土，地基受压破坏形式为局部剪切破坏或冲剪破坏，P-s曲线无明显拐点。

这时用P-s曲线上沉降量s与承压板的宽度B之比为0.02所对应的压力为地基容许承载力。

对砂土和新近沉积的粘性土则采用s/B=0.01-0.015所对应的压力

;3．计算变形模量E0

土的变形模量是指土在单轴受力，无侧限情况下的应力与应变之比。

可由P-s曲线的直线变形段，按弹性理论公式求得，下式适用于同一层位的均匀地基。

当承压板位于地表时：

当承压板位于地表以下时：?

;四、测试精度影响因素

;一般来说，大的比小的好，最好与实际基础面积相同；但太大则需大的压力，有时难以达到。

所以承压板的面积应适中1000cm2?A?5000cm2。;2.沉降稳定（时间）标准

每级压力下的沉降稳定标准不同，则所观测的沉降量就不同，那么所得出压力——沉降量曲线就不一样，从而得出的变形模量或承载力就不同。

采用统一的标准，消除这种影响。

每施加一级荷载，待沉降速率达到稳定后再加下一级荷载。

(1)?s?0.1mm/h,?s?0.2mm/h很慢

(2)快速方法：每级持续2h，然后根据标准方法的外推。;3.承压板埋深

载荷测试的影响深度一般为1.5-2倍承压板宽度（或直径）；

在影响深度范围内土性应保持一致，否则测试成果就不能反映出土层的真实性质；

如果场地土层多，且都是重要的持力层，应分层做载荷试验；

如果土层较薄，达不到2倍承压板的宽度，就应采用小的承压