《工程地质学》孔宪立-石振明07-第七章.ppt

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1、第7章工程地质原位测试一、土体原位测试的概念原位测试（In-SituTesting）：在岩土体原有的位置上，在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条件下测定岩土性质称为原位测试。土体原位测试：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层一种土工勘察技术。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

2、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

3、室内试验的成果。三、土体原位测试的种类四、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静力载荷试验一、定义平板静力载荷试验(PLT:plateloadtest)，简称载荷试验，在保持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每

4、级荷载下地基土的变形特性，是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法。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（一）仪器设备承压板要有足够的刚度，面积一般为1000-5000cm2加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。加荷方式有重物加荷和油压千斤顶反力加荷沉降观测装置（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

5、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；

6、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.压力——沉降量关系曲线P-s曲线的特征：I段直线段II段曲线段III段直线段（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

7、应的荷载2.地基的承载力可用下述方法确定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

8、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1.承压板的尺寸B<45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而降低B45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而增加由于