工程地质测试与试验讲解.ppt

第八章 工程地质测试与试验 一、原位测试特点 免除取样麻烦； 试样尺寸较大； 保持天然状态，综合反映客观； 试验成果可靠； 试验周期长； 试验设备较笨重，操作复杂。 1、原理— 模拟建筑物基础的工作状态，保持土体天然结构，逐级加荷，观测变形特性。 2、设备— 承压板；加荷装置；观测装置。 3、试验要点— 成坑、准备、安装、加荷、观测、终止、卸荷 3、 试验要点： ①成坑-试坑达板宽三倍，承载板位于基底标高处。 ②准备-预留30cm以保持天然状态，降低地下水位，铺2cm砂垫层放承载板。 ③安装-压板均匀接触坑底，安装加荷与观测装置。 ⑥终止- 4、成果应用 三、静力触探 2、设备及操作要点 3、资料整理 ⑶ 曲线修正— 5、影响因素分析： 5、影响因素分析： 小结： 原位测试主要特点 试样较大、免取样； 保持天然状态、综合反映客观；试验成果可靠；设备、技术要求高。 载荷试验成果应用 确定地基承载力基值、计算变形模量 动探试验的特点、原理及适用范围 标贯试验的注意事项 不适宜用于碎石类土；不能连续贯入，每0.45m需提升，钻至预定深度，再贯入。 思考题： 原位测试方法的主要特点是什么？ 载荷试验成果？P~S曲线对应的地基变形三阶段和特征值意义为何？ 习题1 某建筑场地土层为稍密砂层，用方形板面积0.5m2进行载荷板试验，压力和相应沉降见表，试求土层承载力特征值和变形模量（土泊松比μ=0.33）。 题 解 (1)根据压力和沉降量绘制p-s曲线。由曲线判断其比例界限对应的荷载为200kPa,但最大加载量为275kPa，未到极限荷载，该土层承载力特征值fak≥275/2=137.5kPa. (2) 土层的变形模量 E0=I0(1-μ2）· pd/s E0— 土变形模量；p— p-s曲线线性段压力； s— 与p对应的沉降； d—承压板边长或直径； I0—承压板形状系数，方形I0= 0.886。 主要为土层及测试机理、设备与试验方法两方面的影响 ⑴有效锤击能：能量消耗于锤与垫碰撞、杆变形、孔壁摩擦等，此外才是克服土体阻力的锤击能。 ⑵动探方法非标准，成果无法对比。 ⑶设备的贯入能力及适用性： 轻-较适于软土；超重-砾石层 动贯入阻力： 有效锤击能： 贯入度： 阵击贯入深度 5、影响因素 原位测试 ⑸钻进方法（参见标贯） ⑹土层埋深：上覆土压力、侧压力增大，贯入阻力增，动探击数增 ⑺杆偏斜的影响： 增加侧壁摩阻，减有效锤击能，对击数有影响。 ⑷探杆长度影响：依规范进行校正。 ? 最佳贯入深度下限： 轻：6~10m； 重：14~25m； 超重：40m； 规范规定： 偏斜度2%， 保持速率： 15~30击/min。 5、影响因素（续) 原位测试 贯入器靴 贯入器身 贯入器头 探杆接头 排水孔 标准贯入器结构 1-穿心锤 2-锤垫 3-触探杆 4-贯入器头 5-出水孔 6-贯入器身 7-贯入器靴 动力触探直方图及土层划分 静力触探试验 --划分地层剖面 静力触探应用 静力触探应用 --划分土类 --钻孔与静力触探孔联合剖面图 静力触探应用 15.80 10.54 8.00 7.25 6.13 5.30 4.41 3.53 1.76 0.88 沉降s(mm) 275 250 225 200 175 150 125 100 50 25 压力p(kPa) * * * * 原位测试 确定承载力、判液化、… 测剖面、定名、分层… 求抗剪强度、灵敏度 确定承载力、变形模量 确定承载力、变形模量 成果应用 适于砂及碎石类土 动力触探 不适于碎石类土 静力触探 适于饱和粘性土 十字板剪切 不适于碎石类土 旁压试验 适于各种类型土 载荷试验 适用性 方法 土体原位测试方法 原位测试 原位测试 二、载荷试验 承压板面积：50x50cm2 ；厚度：40~50mm 加荷：油压千斤顶、锚式或斜撑反力装置 观测装置：百分表 原位测试 4、成果应用— P~S曲线、曲线特征值 →确定承载力、变形模量 ↑锚 原位测试 ④加荷-分级加荷。第一级计入设备重，接近卸除土重，其后为1/8极限荷载。 a.尽可能最终荷载达地基极限承载力； b.出现以下情况可终止： 压板周边土隆起； 荷载不变，沉降加速，曲线出拐点； 总沉降量≥0.08b； 某级荷载下，24h沉降不稳； c.达不到极限荷载，最大压力达预期压力2倍。 ⑤观测- 间隔时间：10、10、10、15、15、30min、…稳定标准：连续四次沉降量，≤0.1mm/h。 ↑顶 原位测试 ⑦卸荷-卸荷量可取每级加荷量的两倍，历时1h，隔15min观测一次，卸载完毕继续观测3h。 ⑴成果整理— ａ,主要成果为P~S曲线 ｂ,曲线特征值 第一拐点p