巖土原位測試復習考試題

1、一、名詞解釋（每題 5 分，共 15 分） 1平板靜力載荷試驗：簡稱載荷試驗，在保持地基土天然狀態(tài)下，在一定面積的承壓板上向地基土逐級施加荷載， 并觀測每級荷載下地基土的變形特性，是模擬建筑物基礎(chǔ)工作條件的一種測試方法。2臨界深度：模型試驗及實測表明，地表厚層均質(zhì)土的貫入阻力自地表向下是逐漸增大的。當超過一定深度后， 阻力才趨近一個常數(shù)值，這個土層表面一定深度就稱為臨界深度。3動力觸探：是利用一定的錘擊動能，將一定規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)打入土的難易程度（可用貫入度、錘擊數(shù)或探頭單位面積動貫入阻力來表示 ）判定土層性質(zhì)的一種原位測試的方法。4. 孔壓靜力觸探：即孔隙水壓力靜力觸探，簡稱孔壓觸探

2、 （CPTU），它是在普通的CPT探頭上安裝了可以測量孔隙水壓力的傳感器，使貫入時能在測量，的同時，測量貫入引起的超孔隙水壓力當停止貫入時，可測量超孔隙水壓力的消散過程及完全消散時的靜止孔隙水壓力uO。5. 標準貫入測試：簡稱標貫，重 63.5kg的穿心錘自0.76m高處自由下落，撞擊錘座，通過探桿將標準貫入器貫入 孔底土層中，記錄貫入0.30m的錘擊數(shù)，用來測試土層物理力學參數(shù)的一種測試方法。6. 十字板剪切試驗：是用插入軟粘土中的十字板頭，以一定的速率旋轉(zhuǎn)，測出土的抵抗力矩，然后換算成土的抗剪強度的一種測試方法。7旁壓測試：是利用鉆孔做的原位橫向載荷試驗，是工程勘察中的一種常用原位測試技術(shù)

3、。 8土的原位測試：指的是在工程地質(zhì)勘察現(xiàn)場，在不擾動或基本不擾動土層的情況下對土層進行測試，以獲得所 測土層的物理力學性質(zhì)指標及劃分土層一種土工勘察技術(shù)。9靜力觸探：國際上常稱靜力觸探試驗為“荷蘭錐”試驗，簡稱CPT 或靜探。靜力觸探試驗是把一定規(guī)格的圓錐形探頭借助機械勻速壓入土中，并測定探頭阻力等的一種測試方法，實際上是一種準靜力觸探試驗。10旁壓模量：地基土層旁壓模量是反映土層中應力和體積變形（可表達為應變的形式）之間的關(guān)系的一個重要指 標，代表地基土水平方向的變形性質(zhì)。二、填空（每空 1分，共 20 分）1旁壓試驗中常用的旁壓器一般為三腔式，分別為一個和兩個 。主腔 （測試腔） 護腔（

4、輔助腔）2孔壓探頭飽和的方法有和 。加熱排氣法 真空排氣法 圓錐動力觸探測試 輕型 重型中型動力觸探試驗3依據(jù)為穿心錘的重量和探頭類型，可將動力觸探分為和標貫，前者又可細分為 、 、 和超重型動力觸探。4載荷試驗所用承壓板在加荷過程中變形要小， 即要有足夠的 ，對于一般土承壓板的面積多采用 。剛度 25005000cm2 5在厚層均質(zhì)土中做靜力觸探試驗，各觸探參數(shù)自地面向下逐漸增大，當超過一定深度后，才趨于常值，這一深 度稱為 。6土層 是反映土層中應力和體積變形（可表達為應變形式）之間關(guān)系的一個重要指標，代表地基土水平方向的 變形性質(zhì)。7十字板剪切試驗所測抗剪強度大小與板頭在土中的旋轉(zhuǎn)（剪切

5、）速率有關(guān)，因此應規(guī)定統(tǒng)一的旋轉(zhuǎn)速率，一般為 。 1°/10s8 是影響預鉆式旁壓測試成果精度的最主要因素，是旁壓測試成敗的關(guān)鍵。成孔質(zhì)量9可以用十字板剪切試驗計算飽和軟粘土的靈敏度，其為與 的比值。原狀土不排水抗剪強度 重塑土不排水抗剪強度10載荷試驗的加荷方式有 和 兩種，前者的加荷裝置包括壓力源（重物）和 ，后者的加荷裝置包括壓力 源（油壓千斤頂）和 。重物加荷 油壓千斤頂加荷 載荷臺架 反力構(gòu)架主腔（測試腔 ） 護腔（輔助腔） 加熱排氣法 真空排氣法 圓錐動力觸探測試 輕型 重型中型動力觸探試驗剛度 25005000cm2 臨界深度旁壓模量1°/10s 成孔質(zhì)量 原

6、狀土不排水抗剪強度 重塑土不排水抗剪強度 重物加荷 油壓千斤頂加荷 載荷臺架 反 力構(gòu)架1用靜力觸探劃分土層時，一般先根據(jù)貫入阻力曲線或觸探參數(shù)劃分土層，稱為分層，而后結(jié)合鉆探資料或當?shù)亟?jīng)驗，進一步進行 分層。 力學 工程地質(zhì)2依據(jù)探頭類型，可將動力觸探分為和 。圓錐動力觸探 標準貫入測試 （標貫3孔壓靜力觸探一般通過 試驗來求土層固結(jié)系數(shù)。 孔壓消散試驗4旁壓儀一般由四部分組成，包括、 、 及成孔工具 等配件。 旁壓 器 壓力體積控制箱 管路系統(tǒng)5在孔壓靜力觸探中探頭飽和非常重要，進行飽和度檢驗的試驗稱為試驗。 孔壓響應6典型的預鉆式旁壓試驗曲線可以明顯劃分為三個區(qū)，分別是、 和 。 恢復區(qū)

7、 似彈性區(qū) 塑性發(fā)展區(qū)7十字板剪切試驗主要用來測試飽和軟粘土的指標。 不排水抗剪強度8靜力觸探探頭使用前，必須先率定，其目的是求出測量儀表讀數(shù)與貫入阻力值之間的關(guān)系，這種關(guān)系稱為率定系力學 工程地質(zhì) 圓錐動力觸探 標準貫入測試 （標貫 ） 孔壓消散試驗 旁壓 器 壓力體積控制箱 管路系統(tǒng) 孔壓響應 恢復區(qū) 似彈性區(qū) 塑性發(fā)展區(qū) 不排水抗剪強度 率定系數(shù) 輕型動力觸探 孔壓響應 載荷試驗 旁壓模量 原狀土不排水抗剪強度 重 塑土不排水抗剪強度 剛度 2500-5000cm2 承壓板 加荷裝置 沉降觀測裝置9對埋深小于 4m 的軟粘土進行測試，應采用的動力觸探的類型為 輕型動力觸探 。10在孔壓靜

8、力觸探中探頭飽和非常重要，進行飽和度檢驗的試驗稱為試驗。11 是確定承載力的最可靠的測試方法，其結(jié)果可直接用于工程設計。 載荷試驗12土層 是反映土層中應力和體積變形（可表達為應變形式）之間關(guān)系的一個重要指標，代表地基土水平方向的 變形性質(zhì)。13可以用十字板剪切試驗計算飽和軟粘土的靈敏度，其為與 的比值。14載荷試驗所用承壓板在加荷過程中變形要小，即要有足夠的，對于一般土承壓板的面積多采用 。15載荷試驗的設備由 、 及 等部件組合而成。 承壓板 加荷裝置 沉降觀測裝置三、判斷題（每題 15分，共 15 分）1載荷試驗中試驗土層的沉降量隨承壓板寬度 B 的增加而增加2在孔壓靜力觸探中探頭飽和非

9、常重要，進行飽和度檢驗的試驗稱為孔壓率定試驗。 3在動力觸探測試前應采用沖擊鉆進的方式，以避免使土層受壓而使N 值增大。4靜力觸探首先在荷蘭研制成功，因此靜力觸探也稱為“荷蘭錐”試驗。5在安裝靜力載荷試驗的沉降觀測裝置時，其支架固定點應設在不受變形影響的位置上，且觀測點應對稱放置。6旁壓器彈性膜約束力校正的方法是將旁壓器放在無縫鋼管或有機玻璃管內(nèi)分級加壓，測其約束力與水位下降值 之間的關(guān)系。7 .平板靜力載荷試驗所用承壓板有方形的和圓形的，面積一般為1000- 5000cm2,且要有足夠的剛度。8動力觸探適用范圍非常廣泛，他不僅適用于土類，而且也適用于軟巖。9十字板剪切試驗屬于專門測試法。10

10、.在預鉆式旁壓試驗中，如果旁壓試驗 P- S曲線與S軸相交，一般原因是該試驗的試驗孔產(chǎn)生縮孔所至。1.x 2.x 3.x 4.V5.V6.x 7.V8.V9.V 10.X1靜力觸探可以用來測試密實砂土和碎石土。2十字板剪切試驗可以用來測定軟粘土的不排水抗剪強度指標，該方法屬于土層剖面測試法。3.輕型動力觸探測試所用穿心錘錘重 10kg，試驗時穿心錘落距0.5m，適用于深度小于4m的土層，可取土樣 4十字板剪切試驗的速率一般是每 10 秒種十字板頭在土中旋轉(zhuǎn) 1°。5在孔壓靜力觸探中探頭飽和非常重要，進行飽和度檢驗的試驗稱為孔壓響應試驗。6在靜力觸探貫入測試中測量儀表產(chǎn)生零漂的主要原因

11、是溫度的變化。7在安裝靜力載荷試驗的沉降觀測裝置時，其支架固定點應設在承壓板附近，且觀測點應對稱放置。8旁壓器彈性膜約束力校正的方法是將旁壓器裸漏豎直放置，分級加壓，測其約束力與水位下降值之間的關(guān)系。9在動力觸探測試中，其他條件相同時，貫入度越大，土層越易貫入，土的工程性質(zhì)越差。10.如果旁壓試驗P-S曲線與P軸相交，則可判定該預鉆式旁壓試驗的試驗孔孔徑過大1.x 2.x 3.x 4.V5.W7.x 8.V9.V 10.X四、問答題（共 25分）1. 確定單樁承載力的土體原位測試方法很多，試舉 2 種方法說明如何確定單樁承載力？（ 15分）1.答案： （1）靜力觸探：靜力觸探機理和樁的作用機理

12、類似，靜力觸探相當于沉樁的模擬試驗。靜力觸探法計算單樁極限承載力的基本公式如下，幫巾二q八暫=32疋仇丿、口7-1式中：一單樁軸向極限承載力(kN);樁端附近平均錐尖阻力(kPa); A 樁端截面面積平均值(m2);，樁身截面周長(m)；二一第i層土 '平均值(kPa); 一 一樁身在i層中的長度(m)； a 樁端阻力修正系數(shù)；匚的修正系數(shù)；n沿樁側(cè)所分土層數(shù)。(2) 動力觸探：有Meyerhof法、日本法等等，其中Meyerhof法采用標貫錘擊數(shù)來確定單樁承載力，公式如下， 務二咚坐£4刀(打英尺巧対斗叩R優(yōu)屜)B好=2N <QQkPa式中：B為樁寬度或直徑m, h為

13、樁進入砂層的深度m2.載荷試驗的測試精度影響因素？在工程中應怎樣考慮這些因素？ (10分答案：(1)承壓板的尺寸：B<45cm(5000cm2)時，沉降量隨B的增加而降低，B>45cm時，沉降量隨B的增加而 增加。由于載荷測試是模擬基礎(chǔ)工作條件的一種試驗方法，基礎(chǔ)寬度一般均超過30cm，所以承壓板的寬度B不宜太小。承壓板的面積應適中 1000cm2三A三5000cm2。(2)沉降穩(wěn)定(時間)標準：每級壓力下的沉降穩(wěn)定標準不同，則所觀測的沉降量就不同，那么所得出壓力一一沉降量曲線就不一樣，從而得出的變形模量或承載力就不同。為了消除這種影響，就要采用統(tǒng)一的標準。(3) 承壓板埋深：載荷

14、測試的影響深度一般為 1. 5-2倍承壓板寬度(或直徑)；在影響深度范圍內(nèi)土性應保持一致，否則測試成果就不能反映出土層的真實性質(zhì)；如果土層較薄，達不到2倍承壓板的寬度，就應采用小的承壓板或螺旋板載荷試驗。(4) 地基土的均勻性：在影響深度范圍內(nèi)土性應保持一致，否則測試成果就不能反映出土層的真實性質(zhì)；如果場 地土層多，且都是重要的持力層，應分層做載荷試驗。1.怎樣由孔壓靜力觸探的消散試驗求土層固結(jié)系數(shù)？ (15分)答案：一般可用孔隙水壓力消散試驗求取土層固結(jié)系數(shù)，求解步驟為： 在預定深度停止貫入，記錄觸探產(chǎn)生的超孔隙水壓力隨時間的消散過程； 繪制消散曲線； 按下式計算土層水平向固結(jié)系數(shù)c用式中：

15、Ch土層水平固結(jié)系數(shù)(cm2/s)；T時間因數(shù)；可由土的性質(zhì)確定孔隙壓力系數(shù)Af、土的剛度指數(shù)Ir，由超孔隙水壓力衰減與時間因數(shù)關(guān)系曲線查得。t超孔隙水壓力達到某消散度所需時間；r0錐頭底面半徑或透水濾器半徑（cm）。其中T、t應為同一消散程度所對應的值（如固結(jié)度為50%）。土層垂直向固結(jié)系數(shù)為，其中Kv、Kh為垂向、水平向滲透系數(shù)。（可不答）10 分）2.影響動力觸探試驗測試精度的因素包括什么，在工程中怎樣處理？（.答案：如下表所示影響因畫處理方法1）有蝕鋰擊能量在觸探探頭或錘墊上安裝測試能量的倩感器，直接測宦有效極擊能量2）測試設備和方法的標誰化采用標淮化設備，自動落錘裝買等習動力觸探設備

16、貫入自幼根據(jù)不同的勘察目的和地層，選用不同責人能力的設備口 如軟土地區(qū)采用輕型動力觸探，礫石層中采用重型超重 型動力觸探.4）探桿長度進行桿長校正5）鉆進方式不胃操用沖擊鉆進，在砂層中用泥漿護壁等土的深度（有效上覆壓力）進行測試土層深度的修正與處理7）探桿偏斜錘墊離地面不宜太高，加導向器等1.選擇土體原位測試方法時應考慮哪些因素？ （15分）答案：選擇土體原位測試方法時應考慮如下一些因素： 地層條件：對于淤泥、粉土、砂土、碎石土、軟巖及硬巖等不同條件性質(zhì)的巖土體，對測試工具和方法都有一定要求。對于淤泥土不宜采用動力觸探（DPT）和標準貫入測試（SPT）;對于碎石土、軟巖、硬巖，不宜采用觸探方法（靜力觸探CPT、動力觸探DPT），因為會使觸探探頭損壞。 準確度：某一特定土層不同的方法，準確度也不一樣，如單橋靜力觸探僅能測Ps,而雙橋靜力觸探可測試 -和二，在劃分土層、土類等方面雙橋靜力觸探的準確度要高，但測試費用卻高不了許多，在可能的情況下建議采用雙橋靜力觸探。又如輕型動力觸探在測試軟粘土方面比中型、重型動力觸探的準確度要高，在軟粘土中進行動探，要采用輕型動力觸探。 工程要求：不同的工程，對測試結(jié)果的準確度、可靠度的要求不一樣，