《工程地質(zhì)原位測試》教學(xué)課件

1、第七章工程地質(zhì)原位測試內(nèi)蒙古科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院巖土工程學(xué)科組第1頁，共28頁。本章主要內(nèi)容緒論 原位測試的 基本概念 原位測試的優(yōu)缺點(diǎn)主要的原位測試 靜力載荷試驗(yàn) 靜力觸探試驗(yàn) 圓錐動力觸探 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 十字板剪切試驗(yàn)扁鏟側(cè)脹試驗(yàn) 旁壓試驗(yàn) 波速測試 現(xiàn)場大型直剪試驗(yàn) 塊體基礎(chǔ)振動試驗(yàn) 第2頁，共28頁。緒 論原位測試的定義： 就是在土層原來所處的位置基本保持土體的天然結(jié)構(gòu)、天然含水量及天然應(yīng)力狀態(tài)下，測定土的工程力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。原型試驗(yàn)： 以實(shí)際結(jié)構(gòu)物為對象，在現(xiàn)場工程地質(zhì)條件下按初步設(shè)計的荷載條件進(jìn)行試驗(yàn)。第3頁，共28頁。原位測試的優(yōu)點(diǎn)： 1. 可以測定難以取得不擾動土樣的有關(guān)工

2、 程力學(xué)性質(zhì)。 2. 可以避免取樣過程中應(yīng)力釋放的影響。 3. 原位測試的土體影響范圍遠(yuǎn)比室內(nèi)試驗(yàn) 大，因而代表性強(qiáng)。 4. 可以縮短地基土層勘察周期。第4頁，共28頁。缺點(diǎn)： 1.各種原位測試都有其適用條件，使用不當(dāng) 會影響效果。 2.原位測試所得參數(shù)與土的工程力學(xué)性質(zhì)之 間的關(guān)系往往是建立在統(tǒng)計經(jīng)驗(yàn)關(guān)系上的。 3.影響原位測試成果的因素較為復(fù)雜，影響其 準(zhǔn)確性。 4.原位測試中的主應(yīng)力方向往往與實(shí)際巖土工 程中的主應(yīng)力方向不一致。第5頁，共28頁。靜載荷試驗(yàn)基本原理及定義 是一種與建筑物基礎(chǔ)工作條件相似，而且直接對天然埋藏條件下的土體進(jìn)行的現(xiàn)場模擬試驗(yàn)。具體做法如下圖：第6頁，共28頁。第

3、7頁，共28頁。目的： 確定臨塑荷載，極限荷載 估算地基土的變形模量E0， 不排水抗剪強(qiáng)度 基床反力系數(shù)結(jié)果： Ps曲線，slogt曲線.第8頁，共28頁。三個階段： I： 直線變形階段 II：曲線變形階段 III：破壞階段第9頁，共28頁。第10頁，共28頁。第11頁，共28頁。技術(shù)要求： 1.承壓板：剛性 2.試坑寬度： 3.加荷方法 4.穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 5.荷載分級 6.破壞標(biāo)準(zhǔn) 第12頁，共28頁。資料應(yīng)用 確定地基承載力 拐點(diǎn)法 相對沉降法 極限荷載法 確定地基土的變形模量Eo 確定不排水抗剪強(qiáng)度 基床反力系數(shù) 第13頁，共28頁。局限性 1.承壓板小，反映深度淺，加荷時間短 2.表層有硬

4、殼層，反映情況不真實(shí)。第14頁，共28頁。靜力觸探試驗(yàn)概況 1917年，瑞典人首先使用 60年代，開始使用電測靜力觸探 主要裝置：貫入裝置 傳動裝置 量測裝置 分類（傳動系統(tǒng)）：機(jī)械式 液壓式 手搖式第15頁，共28頁。探頭 雙橋探頭 單橋探頭第16頁，共28頁。第17頁，共28頁。適用條件： 1. 粘性土、粉土、砂土 2.貫入能力要求滿足土性、深度要求 3.反力要大于貫入總阻力試驗(yàn)?zāi)康?1.根據(jù)阻力曲線的形態(tài)特征或數(shù)值變化劃分土層 2.估算地基土層的物理力學(xué)參數(shù) 3.評價地基承載力 第18頁，共28頁。4.選擇樁基持力層、估算單樁極限承載力，判斷沉樁可能性5.判定場地地震液化勢資料應(yīng)用： 劃

5、分土層 地基土強(qiáng)度（不排水抗剪強(qiáng)度） 變形模量 地基承載力 單樁承載力評價液化第19頁，共28頁。成果： 單橋：Psh曲線 雙橋：qch曲線 fsh曲線 Rf-h曲線第20頁，共28頁。圓錐動力觸探原理： 錘擊-圓錐 打入土中測阻力（錘擊數(shù)）第21頁，共28頁。優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)備簡單 操作方便 工效較高 適用性廣 可連續(xù)貫入缺點(diǎn)： 不能采樣 試驗(yàn)誤差大 再現(xiàn)性差類型： 輕型（10公斤錘） 重型（63.5公斤錘） 超重型（120公斤錘）第22頁，共28頁。影響因素： 桿長 桿側(cè)摩阻 地下水 上覆壓力壓力成果應(yīng)用； 確定砂土和碎石土的密實(shí)度、空隙比 確定地基土的承載力和變形模量 確定單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值第23頁，共28頁。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 動力觸探的一種。 主要區(qū)別在于，貫入器為圓筒，而不是圓錐，這樣可以取土。 63.5公斤錘，提升76厘米，自由落體，貫入30厘米的擊數(shù)。優(yōu)點(diǎn)： 具備動力觸探的優(yōu)點(diǎn) 可取土，用于鑒別，和室內(nèi)試驗(yàn)第24頁，共28頁。第25頁，共28頁。主要應(yīng)用： 1.評定砂土的密實(shí)度和相對密度 2.粘性土的狀態(tài) 3.砂土的抗剪指標(biāo) 4.粘性土的不排水抗剪強(qiáng)度 5.土的變形模量和壓縮模量 6.地基承載力 7.單樁承載力 8.砂土液化第26頁，