岩土工程勘察课件4.土体原位测试
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岩土工程原位测试岩土工程原位测试是岩土工程领域中常用的一种测试方法,主要用于研究土体和岩石的力学性质,包括密度、强度、变形等方面。
原位测试可分为静态和动态两种,常用的测试方法包括压缩试验、剪切试验、钻孔取心和动力触探等。
1. 压缩试验压缩试验是岩土工程中最常用的一种试验方法,主要用于研究土体和岩石在静态荷载作用下的应变和应力关系,以及其力学性质。
压缩试验一般采用圆柱形或立方体样品,常见的试验设备包括固定底板试验机和振动底板试验机两种。
固定底板试验机的测试原理是将试样放在机器的底板上,通过上下移动试验头,施加垂直向下的载荷,以产生压缩变形。
振动底板试验机是一种新型试验方法,通过在底板上施加振动载荷以促进试样的变形。
2. 剪切试验剪切试验主要用于研究土体和岩石的剪切性能,可分为单轴剪切试验和三轴剪切试验两种。
单轴剪切试验是将试样置于试验机的水平底板上,施加垂直向下的压力,同时在试样的表面产生水平力,使试样进行剪切。
三轴剪切试验是利用三个气室将试样完全包裹,分别施加三个方向的应力,以研究土体和岩石在三个方向上的切向应力和法向应力。
3. 钻孔取心钻孔取心试验是一种非破坏性的试验,主要用于评估岩土中存在的裂隙、结构和岩石类型。
在取样过程中需要特别注意制取的样品应具有代表性,应取样选择典型的岩土层位。
在岩石钻探中,常使用的钻探机械有手动旋转式钻机、电机转向钻机和系统化泥浆钻机。
对于深层地层和硬质岩体,通常使用钻探机械逐层取心,以便对结构和裂隙进行详细的剖分。
4. 动力触探动力触探试验是一种快速、简单且准确的测试方法,可以在不破坏土体的情况下测定岩土体的强度。
试验的原理是将一定质量的重锤从一定高度自由落下,击打位于土层内部的钻杆顶端,并测定沉击钻杆的下沉度以及反弹度,从而评估土层的类型和压缩性质。
动力触探试验设备通常由锤头、钻杆、压力计和数据采集器组成。
触探数据经过处理后,可以用于制作地下剖面图,为地勘、基础工程和岩土工程提供可靠的数据支持。
第二篇:岩土工程原位测试目录:一、原位测试的定义 (1)二、原位测试的特点: (2)三、几种原位测试的介绍 (2)(一)静力载荷试验 (2)(二)静力触探试验 (4)(三)圆锥动力触探试验 (6)(四)标准贯入试验 (7)(五)十字板剪切试验 (8)(六)旁压试验 (9)(七)扁铲侧胀试验 (11)(八)波速测试 (12)(九)现场直接剪切试验 (13)一、原位测试的定义在天然条件下原为测定岩土体的各种工程性质.由于是在岩土原来所处的位置进行的,因此不需要采取土样,被测土体在进行测试前不会受到扰动而基本保持其天然结构、含水率、原有应力状态,因此所测得的数据比较准确可靠,与室内试验相比,更加符合岩土体的实际情况.二、原位测试的特点:优点:1.可以测得难以取得不扰动土样的土的工程力学性质2.可以避免取样过程中应力释放的不良影响3.原位测试的土体影响范围远比室内试验大,因此具有较强的代表性4.可以节省时间,缩短岩土工程勘察的周期缺点:有一定的局限性,比如原位测试具有严格的试用条件,若使用不当会影响其效果,甚至得到错误的结果.三、几种原位测试的介绍(一)静力载荷试验(1)定义是在拟建建筑场地上,在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级加载,测定相应荷载作用下的地基土的稳定沉降量,分析研究地基土的强度与变形的特性,求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据.(2)优点:该方法用于对建筑物地基承载力的确定,比其他测试方法更接近实际;当试验影响深度范围内的土质均匀时,用此方法确定该深度范围内的土的变形模量也比较可靠。
(3)设备构成:承压板、加荷系统、反力系统、观测系统(4)适用范围: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2. 深层平板载荷试验,适用埋深大于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。
土体原位测试4.1 概述4.1.1土体原位测试的优缺点优点:(1) 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,如原状样扰动问题等。
(2) 原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多,因而更能反映土的宏观结构(如裂隙等)对土的性质的影响。
缺点:(1) 土体原位测试技术的发展历史较短,对测试机理及应用的研究都有待于进一步深入。
(2) 由于现场土体边界条件不易控制及其复杂性,使所测成果和数据与土的工程性质指标等对比时,目前仍主要是建立在大量统计的经验关系之上。
4.1.2 土体原位测试技术的种类土体原位测试可以归纳为下列两类:(1)土层剖面测试法。
它主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。
(2)专门测试法。
它主要包括载荷试验、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。
4.2 静力载荷试验平板静力载荷试验(英文缩写PLT),简称载荷试验。
其方法是在保持地基土的天然状态下,在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载,并观测每级荷载下地基土的变形特性。
测试所反映的是承压板以下大约1.5-2倍承压板宽的深度内土层的应力—应变—时间关系的综合性状。
载荷试验的主要优点是对地基土不产生扰动,利用其成果确定的地基承载力最可靠、最有代表性,可直接用于工程设计。
其成果用于预估建筑物的沉降量效果也很好。
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。
4.2.1 静力载荷试验的仪器设备及试验要点一、仪器设备载荷试验的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成。
1)承压板有现场砌置和预制两种,一般为预制厚钢板(或硬木板)。
2)加荷装置加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。
加荷方式可分为两种,即重物加荷和油压千斤顶反力加荷。
3)沉降观测装置沉降观测仪表有百分表、沉降传感器或水准仪等。