岩土工程测试 本文简介：
绪论1、岩土试验技术包括室内试验技术、原位测试技术、现场监测技术2、室内试验技术包括哪些内容。常规的土工实验（土的物理力学指标试验和岩土的物理力学指标试验）和模型试验（岩土工程模型试验、数值仿真试验）3、原位测试技术包括哪些内容。（1）土体的原位测试试验：静载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、十字
岩土工程测试 本文内容：
绪论
1、
岩土试验技术包括室内试验技术、原位测试技术、现场监测技术
2、
室内试验技术包括哪些内容。
常规的土工实验（土的物理力学指标试验和岩土的物理力学指标试验）和模型试验（岩土工程模型试验、数值仿真试验）
3、
原位测试技术包括哪些内容。
（1）
土体的原位测试试验：静载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、现场直剪试验等
（2）
岩体的原位测试试验：岩体强度试验、岩体变形试验、地应力测试、弹性波测试、回弹试验等
4、
原位测试与室内试验的对比分析。
（1）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。
（2）原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多(土体体积大、代表性好)，因而更能反映土的宏观结构如裂隙等对土的性质的影响，比土样具代表性。
（3）可重复进行验证，缩短试验周期。
测试技术基础知识
1、
传感器定义：感受被测量的大小并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
2、
电阻应变片工作原理：基于导体和半导体材料的电阻应变效应和压阻效应。
电阻应变效应：电阻材料的电阻值随机械变形而变化的物理现象。
压阻效应：电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的物理现象。
3、
误差分为：系统误差、随机误差、粗大误差
系统误差发现方法：试验对比法、残余误差观察法、准则检查法
4、
粗大误差数据剔除的三个准则：3σ准则、肖维勒准则、格拉布斯准则
5、
数据处理中拟合物理量之间的函数关系：
经验公式拟合试验数据回归分析；最小二乘法应用使各测量值的残余误差平方和最小。
土的物理力学性质测试
1、
影响土的渗透性因素有哪些？
（1）
土粒特性：粒径大小及级配；孔隙比e；矿物成分；结构
（2）
流体特性：水的动力粘滞系数；饱和度
2、土体渗透性试验注意事项
①试验容器尺寸
试样容器的内径应大于试样中最大粒径的10倍。
②试样代表性
采取各层土的代表试样进行室内试验求得平均渗透系数。
③过滤层厚度
过滤层的渗透系数与试样的渗透系数差别不能太小。
④试样的饱和
对于粗粒试样，采用水头饱和法。
对于细砂和粉土，采取真空抽气饱和法。
对于黏土，采用反压力饱和。
3、土体固结试验注意事项
（1）切削试样时，应十分耐心操作，尽量避免破坏土的结构，边削边压环刀，不允许直接将环刀压入土中。
（2）注意仪器的调整工作，实验前重点检查仪器的加压设备，加压框架的横梁必须水平，竖杆必须垂直。
（3）在削去环刀两端余土时不允许用刀来回涂抹土面，避免孔隙被堵塞。?
（4）不要振碰压缩台及周围地面，加荷或卸荷时均应轻放或轻取砝码，以避免冲击力。4、土体直剪试验的优缺点
优点：仪器构造简单，试样的制备和安装方便，易于操作
缺点：
①剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面不符合实际情况，不一定是土样的最薄弱面。
②试验中不能严格控制排水条件，对透水性强的土尤为突出，不能量测土样的孔隙水压力。③上下盒的错动，剪切过程中试样剪切面积逐渐减小，剪切面上的剪应力分布不均匀
5、
简述土体三轴剪切试验的三种实验方法的差异及适用范围。
（1）不固结不排水试验
（2）固结不排水试验
（3）固结排水试验
静力载荷试验
1、
什么是载荷试验，优缺点？
静力载荷试验是现场在一定尺寸的刚性承压板上分级施加静荷载，测定承压板下应力影响范围内的天然地基、单桩或复合地基岩土的承载力和变形特性。
实际上是模拟建筑物地基基础在受荷条件下工程性能的一种现场模型试验。
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。
2、
载荷试验有哪几种类型？各自的适用性？
根据承压板的形式和设置深度不同，可以将试验分成三种：
1）浅层平板载荷试验，适用于浅层地基土（<3m，地下水位以上）；
2）深层平板载荷试验，适用于埋深大于3m和地下水位以上的地基土；
3）螺旋板载荷试验，适用于深层地基或地下水位以下的地基土。
3、典型P-S曲线
4、
载荷试验的试验技术要求
1）试坑的尺寸及要求
浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承载板宽度或直径的三倍。试坑底部的岩土应避免扰动，保持其原状结构和天然湿度，在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层并凿平,之后尽快安装设备;
2）承压板的尺寸
载荷试验宜采用圆形刚性承载板，根据土的软硬或岩体裂隙密度选用合适的尺寸;对于浅层平板载荷试验，承压板面积不应小于0.25m2；当在软土和粒径较大的填土上进行试验时，承载板尺寸不应小于0.5m2。
3）加载方式
载荷试验的加载方式一般采用分级维持荷载沉降相对稳定法(通常称为慢速法);有地区经验时，也可采用分级加荷沉降非稳定法(通常称为快速法)或等沉降速率法。关于加荷等级的划分，一般取10-12级，并不小于8级。最大加载量不应小于地基土承载力设计值的两倍，荷载的量测精度控制在士1%。
加荷原则：第一级为坑底原有重力，后每级按：中低压缩性土50kPa，高压缩性土25kPa，特软土为10kPa
4）沉降标准
根据国标《岩土工程勘察规范》，当采用慢速法时，对于土体，每级荷载施加后，间隔:5min，5min，10min，10min，15min，15min测读一次沉降，以后间隔30min测读一次沉降。当连续2h每小时沉降量不大于0.1mm时，认为沉降已达到相对稳定标准，可施加下一级荷载;当试验对象是岩体时、间隔1min，2min，2min，5min测读一次沉降，以后每隔10min测读一次，.当连续三次读数之差小于0.01mm时，认为沉降已达到相对稳定标准，可施加下一级荷载。
采用快速法时，每加一级荷载按间隔15min观测一次沉降。每级荷载维持2h，即可施加下一级荷载。最后一级荷载可观测至沉降达到相对稳定标准或仍维持2h。
当采用等沉降速率法时，控制承压板以一定的沉降速率沉降，测读与沉降相应的所施加的荷载，直至土体达破坏状态。
5、
试验终止条件
一般应尽可能进行到试验土层达到破坏阶段，然后终止试验。当出现下列情况之一时，可认为己达破坏阶段，并可终止试验。
（1）承载板周边的土出现明显侧向挤出，或出现明显隆起，或径向裂缝持续发展;
（2）沉降量急骤增大，本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降关系曲线出现陡降段;
（3）在某级荷载下，24h沉降速率不能达到相对稳定标准;
（4）总沉降量与承载板直径(或边长)之比超过0.06。
6、
载荷试验有哪几个方面的应用？
1）确定地基的承载力；2）确定地基的变形模量
；3）确定地基的基床反力系数
7、
载荷试验确定地基承载力有哪几种方法？
1)拐点法；2)极限荷载法；3）相对沉降法
静力触探试验
1、
静力触探：是将一锥形金属以一恒定的贯入速率探头匀速地静力压入土中，量测其贯入阻力大小来而进行的一种原位测试方法。
2、
静力触探探头工作原理
将探头压入土中时，由于土层的阻力，使探头受到一定的压力；土层的强度越高，探头所受到的压力越大。通过探头内的阻力传感器，将土层的阻力转换为电信号，由仪表测量出来。
3、
停止条件
当贯入到预定深度或出现下列情况之一时，应停止贯入：①触探主机负荷达到最大容许贯入能力，探头阻力达到最大容许压力（额定荷载的120%）；②反力装置失效；③发现探杆弯曲已超出限度。
4、
成果应用
划分土层；确定土类；求浅基承载力；估算单桩的竖向承载力；其它方面的应用
5、临界深度：模型试验及实测表明，地表厚层均质土的贯入阻力自地表向下是逐渐增大的。当超过一定深度后，阻力才趋近一个常数值，这个土层表面一定深度就称为临界深度动力触探试验
1、
动力触探试验：利用一定的锤击能量，将一定规格的探头打入土中，根据贯入的难易程度来判定土的性质。
2、
基本原理3、
重型动力触探资料整理中探杆长度和地下水影响的校正4、
成果应用
地基承载力的确定；土的抗剪强度指标的确定；地基土变形模量、压缩模量的确定；粘性土和粉土天然状态判定；砂土相对密实度的确定；桩基承载力的确定。
十字板剪切试验
1、
十字板剪切试验：是用插入软粘土中的十字板头，以一定的速率旋转，测出土的抵抗力矩，换算地基土不排水抗剪强度的现场试验。适用范围：在沿海软土地区广泛使用，适用于灵敏度St
≤
10、固结系数cv
≤
100(m2/a)的均质饱和软粘土。
2、基本原理：在钻孔中某深度的软粘土中插入规定形状和尺寸的十字板头，施加一定的扭转力矩，将土体剪切破坏，测定土体抵抗扭损的最大力矩，根据力矩平衡条件，通过换算得到土体不排水抗剪强度Cu值(假定φ=0)。
3、
基本技术要求：
1）钻孔十字板剪切试验时，十字板头插入孔底以下的深度应大于5倍钻孔直径，以保证十字板能在未扰动土中进行剪切试验。
2）为测定软黏性土不排水抗剪强度随深度的变化，在同一孔内进行不同深度点的剪切试验时，试验点间距不小于1.0m。
3）十字板头插入土中试验深度与开始扭剪的间歇时间应小于5min，一般为2-3min。因为插入时在十字板头四周产生超孔隙水压力，静置时间过长，孔隙压力消散会使有效应力增长，使不排水抗剪强度增大；若静置时间过短，土稍稍被扰动还来不及恢复，测出的强度值可能偏低。
4）扭剪速率应力求均匀，并控制在一定值。剪切速率过慢，由于排水导致强度增长。剪切速率过快，对于饱和软粘性土，由于粘滞效应，也使强度增长。扭剪速率宜采用(1°～2°)／10
s，以此作为统一的标准速率，以便能在不排水条件下进行剪切试验。测记每扭转1°的扭矩，当扭矩出现峰值或稳定值后．要继续测读1min以便确认峰值或稳定扭矩。
5）测定重塑土的不排水强度试件，应在峰值强度或稳定值测试完毕后，顺时针方向连续转动6圈，使十字板头周围土体充分扰动。
6）对于开口钢环十字板剪切仪、应进行轴杆与土之间摩擦阻力影响的修正；对于电测十字板剪切仪，不需进行此项修正。
7）十字板剪切试验的测定范围为1-2kPa。
4、
成果应用
（1）评价软土的地基承载力
（2）估算单桩极限承载力
（3）评价地基土的原位状态
（4）确定地基土强度的变化规律
（5）检测地基加固效果
扁铲侧胀试验
1、
扁铲侧胀试验：利用静力或锤击动力将一扁平铲形探头压入土中，达到预定试验深度后，利用气压使扁铲探头上的圆形钢膜向外膨胀，分别测得膜片中心侧向膨胀不同距离（分别为0.05mm和1.10mm）时的气压值，根据测得的压力与变形之间的关系，获得地基土参数的一种现场试验。
2、
适用范围和成果应用：
现场剪切试验
1、
现场剪切试验：包括现场直剪试验和现场三轴试验
2、
简述现场直剪试验施加垂直荷载和剪切荷载的技术要求
施加垂直荷载
1）在每组(4-5个)试体上，分别施加不同的垂直荷载，加于试体上的最大垂直荷载，以不小于设计法向应力为宜。当剪切面有软弱物充填时，最大法向应力以不挤出充填物为限。
2)对每个试体分4-5级施加其垂直荷载。加载用时间控制，每隔5分钟加一次，加荷后立即读数，5分钟后再读一次，即可施加下一级荷载。当加至预定荷载时，仍需每隔5分钟读一次数，当连续两次垂直变形之差小于0.1mm,即认为稳定，可以施加剪切荷载。
施加剪切荷载
1)每级剪切荷载按预估计最大剪切荷载的8%-10%或按垂直荷载的5%-10%分级等量施加。
2)当施加剪切荷载所引起的剪切变形为前一级的1.5倍以上时，下一级剪切荷载则减半施加。
3)岩体按每5min-10min，土体按30s施加一级剪切荷载。
4)每级剪切荷载施加完成后，应立即测记垂直变形量、剪切荷载和剪切变形量。
5)当达到剪应力峰值或剪切变形急剧增加或剪切变形大于试件直径(或变长)的1/10时，即认为己剪切破坏，可终止试验。
试体剪断后，可进行剪断面的抗摩擦试验。本文档由论文格式(http://www.csmayi.cn/)用户上传
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