岩土工程地质勘察第四章
二、 土体原位测试的优缺点
1)优点: ①保持土体的天然状态;
②可在拟建工程场地进行测试,毋需取样,避免了因钻探取样所带来的一 系列困难和问题;
②原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多,因而更能反应土的 宏观结构对土得性质的影响。
2)缺点 需要的实验条件、设备和技术都较复杂,有时又需较大的辅助工作量。
(一)划分土层及土类判别 根据静力触探资料划分土层应按以下步骤进行:
(1) 将静力触探探头阻力与深度曲线分段。分段的依据是根据各种阻力大小 和曲线形状进行综合分段。如阻力较小、摩阻比较大、超孔隙水压力大、曲线 变化小的曲线段所代表的土层多为粘土层;而阻力大、摩阻比较小、超孔隙水 压力很小、曲线呈急剧变化的锯齿状则为砂土。
8)当卸荷观测回弹时,每级卸荷量可为加荷量的2倍,历时1h,每隔15min 观测一次。
三、静力载荷试验成果整理及其应用
1)静力荷载测试成果——压力--沉降量关系曲线
2)试验成果的应用
①确定地基承载力基本值ƒ。
a.当p—S上有明显的比例界限P。时,取该 比例界限所对应的荷载值。
b.当极限荷载能确定,且该值小于对应比例 界限的荷载值的1.5倍时,取荷载极限值的一半。
(2) 按临界深度等概念准确判定各土层界面深度。静力触探自地表匀速贯八 过程中,锥头阻力逐渐增大(硬壳层影响除外),到一定深度(临界深度)后才达 到一较为恒定值,临界深度及曲线第一较为恒定值段为第一层;探头继续贯入 到第二层附近时,探头阻力会受到上下土层的共同影响而发生变化,变大或变 小,一般规律是位于曲线变化段的中间深度即为层面深度,第二层也有较为恒 定值段,以下类推。
3) 将电缆线穿人探扦,接通电路,调整好仪器。 4) 边贯入,边测记,贯入速率控制在1—2cm/s。此外,孔压触探还可进 行超孔隙水压力消散试验,即在某一土层停止触探,记录触探时所产生的超孔 隙水压力随时间变化(减小)情况,以求得土层固结系数等。 2、静力触探试验成果整理
p
三、静力触探试验成果应用
二、静力载荷试验的仪器设备及试验要点
1、仪器设备:
由承压板、加荷装置和沉降观测装置等部件组成
2、实验要点(详见课本P53) 1)载荷试验一般在方形试坑中进行。试坑底的宽度应不小于承压板宽度(或
直径)的3倍,试坑应布置在有代表性地点,承压板底面影放置在基础底面标高 处。
2)为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构,应做到以下几点: ①测试之前,在坑底预留20〜30cm厚的原土层,带测试将开始时挖去; ②对软粘土或饱和的松散砂,在承压板周围应预留20〜30cm厚的原土作为 保护层;
③在试坑底板标高低于地下水位时,应先将水位降至坑底标高以下,并在 坑底铺设2cm厚的沙垫层,再放下承压板凳,待水位恢复后进行试验;
3)安装设备
4)分级加荷
5)观测每级荷载下的沉降
6)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
7)如达不到极限荷载,则最大压力应达到预期设计压力的两倍
第四章 土体原位测试
本章重点:土体原位测试技术的种类; 静力载荷试验的仪器设备、试验要点、 试验成果整理及其应用;静力触探试验的特点和仪器设备、静力触探试验要点 和试验成果整理及应用;动力触探试验的特点和种类(圆锥动力触探试验、标 准贯人试验)、动力触探试验成果的应用;旁压试验原理和特点、仪器设备和 测试要点及成果整理及其应用;十字板剪切试验的原理和特点、仪器设备和测 试要点和试验成果整理及其应用;现场波速试验的目的和原理、仪器设备和测 试要点和试验资料整理及其应用。
二、静力触探试验仪器设备
1、触探主机和反力装置 2、测量和记录装置 3、探头和探杆
三、静力触探试验要点和试验成果整理
1、静力触探试验要点 1) 率定探头,求出地层阻力和仪表读数之间的关系,以得到探头率定系 数,一般在室内进行。新探头或使用一个月后的探头都应及时进行率定。
2) 现场测试前应先平整场地,放平压入主机,以便使探头与地面垂直;下 好地锚,以便固定压入主机。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
S(cm)
1 2 3 4 P(100kpa)
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
c.不能按上述两点确定时,如承压板面积为2500—5000cm2,对低压缩性土 和砂土,可取S/B=0.01~0.015所对应的荷载值;对中、高压缩性土,可取S/ B=0.02所对应的荷载值。
②计算地基土变形模量E。
二、 土体原位测试技术的种类
1)土层铺面测试法:静力触探法、动力触探法、扁产松胀法和波速法; 2)专门测试法:载荷法、旁压法、标贯法、抽水和注水法、十字板剪切法 等。
第二节 静力载荷试验
一、试验目的与基本原理
1、试验目的
研究地基土体在天然状态下的压缩变形特征,测定地基土体体的变形模量, 确定地基的容许承载力。
第一节 概述
一、意义
试验工作是建筑场地中进行的,试件不仅尺寸大而且没有脱离原来的环境; 所采用的压力大小及其动、静性质等实验条件,都选择接近工程设计情况,这 种具有模拟性的大型现场试验,也称为原位试验,它比室内试验更能获得符合 岩土体实际情况的工程性质参数,为解决各类建筑物的工程地质问题、建筑场 地的工程地质评价、工程设计和施工等提供可靠的地质资料。
第三把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压 入土中,以测定探头阻力等参数的一种原位测试方法。它的特点是:
①兼有勘探与测试双重作用; ②测试数据精度高,再现性好,且测试快速、连续、效率高、功能多; ③采用电子技术,便于实现测试过程自动化。
(3)将每一层土的探头阻力等参数分别进行算术平均,其平均值可用来定土 层名称。
2、基本原理
通过对放置在地基土表面上的方形(或圆形)承压板逐级施加荷载,观察 各级荷载下沉降量随时间的变化,逐级达到稳定为止,这样就测的各级荷载重 压力(p)相应的稳定沉降量(s),以此绘制压力与沉降量的关系p——s曲线和沉 降量随时间变化的s——t曲线。
静力载荷试验按试验深度分为浅层和深层;按承压板形状有平板与螺旋板 之分;按用途可分为一般载荷试验和桩载荷试验;按载荷性质又可分为静力和 动力载荷试验。