原位测试与室内试验

对岩土勘察过程中如何提高其质量的对策及方法分析摘要：文章根据岩土勘察过程中所使用的方法，对之前能够对岩土工程勘探质量进行影响的相关因素进行分析，以此分析为基础提出相关的措施，以此来对勘探质量进行保证，从而使得工程能够获得社会效益和经济效益。

关键词：岩土工程；勘察；方法；措施我国在进行工程建设中非常重要的一个部分就是岩土工程勘察，通过合理、科学的勘察方法得到准确的勘察结果最后为工程在设计和施工中做出贡献。

所以，岩土工程勘察质量的好坏直接影响着建设项目，必须给予足够的重视。

1、岩土工程勘察技术与方法1.1 测绘技术地质测绘是岩土工程勘察过程中所有环节的基础同时也是其技术的关键，一般都是工程开展之初就开始进行；有些建筑工程师在偏远地区或者是地形非常复杂的地区进行的，所以就一定要通过地质测绘的方式对施工地的地质情况进行了解，做好相关的测绘工作，能够对施工所在地的条件进行掌握，为之后的勘察做好准备。

1.2 勘探技术勘探的方式有很多种，主要包括坑探、物探和钻探等。

运用科学的方法进行勘探，得到准确的数据，以达到真实掌握地下情况的目的。

由于勘探地的岩土结构不同，勘察的目的不同，所以选择的方法就不一样。

物探是一种相对而言非常间接的勘探方式，与其他两种方式相比，价格比较低，而且操作简单，具有较高的工作效率。

而且，物探也能够同其他两种勘探方式一起结合使用。

一般而言，因为物探产生的结果有很多不确定性，由于受到了地貌、地形的相关限制，导致了在确定物探结果的时候还需要通过勘探工程验证物探的结果。

在岩石工程勘察中非常必须的手段就是坑探与钻探两种，这两种方式都是以直接的形式进行勘探，在岩石工程中的运用非常多。

能够通过地形特征以及勘察规范对钻探方法进行选择，万一通过钻探方法不能够获得非常准确的结果，就应该通过坑探来完成。

1.3 原位测试和室内试验云永丰室内试验和原位测试两种方法能够对岩土工程分析评价的相关问题进行很好地解决，可以提供完整、可靠和真实的技术参数。

岩土工程原位测试岩土工程原位测试是土木工程领域中的一种技术，用于识别和表征地下土层和岩石的物理性质和力学性质。

在现代岩土工程中，原位测试已经成为了一种不可或缺的方法，为设计更安全的地基和地下结构提供了必要的数据和信息。

本文将探讨岩土工程原位测试的一些常见方法和应用。

1. 岩土工程原位测试的常见方法a. 标准贯入试验（SPT）标准贯入试验是一种基础的岩土工程原位试验方法，通过不断地使用一个标准贯入钻头向土层或岩石中插入钻孔来测试其密度和抗拉强度。

在测试过程中，钻孔通常被追加水泥浆或膨润土，以增加试验结果的可靠性和准确性。

b. 土压力计试验（TP）土压力计试验是根据土层内部的压缩或膨胀特性进行的一种原位测试，通过安装土压力计，可以测量土层在不同深度和负荷下的压缩性能，进而对土壤的承载能力和稳定性进行判断。

c. 压缩试验（CR）压缩试验是一种常用的原位测试方法，旨在测试土层或岩石受压应力下的应变变化。

在测试过程中，一个小型压力传感器被嵌入到岩土体中，当施加压力时，传感器将记录下所测量的压力变化和应变变化。

d. 土壤墙试验（SS）土壤墙试验是一种常用的试验方法，可以用来测量土壤内部的强度和抗拉强度。

在测试过程中，一根小型钢柱子被插入到土层中并加以挖掘，以模拟所需的负载并测量土壤的拉伸强度。

2. 岩土工程原位测试的应用a. 地基基础设计在进行地基基础设计时，需要对土壤的性质和强度进行判断，以评估地基的承载力和稳定性。

通过使用岩土工程原位测试方法，可以获得更准确、可靠地土壤参数和岩石物理性质，因此可用于优化地基设计方案。

b. 地下工程在地下工程中，如隧道、地下实验室和地下管道等，如何对土层和岩石的性质进行识别和评估，至关重要。

原位测试可以帮助工程师了解地下基土的物理属性、力学属性和变形特性，并确定选择合适的地基和隧道支护方式。

有助于提高地下工程的安全性和可靠性。

c. 填方工程在大型填土工程中，需要对填土体与基底土层之间的界面剪切强度进行测量和评估，以便更好地控制填土体的变形和稳定性。

1.矿物的硬度：矿物抵抗外力机械作用的强度。

通常采用摩氏硬度2.活断层：现在正在活动，或在最近地质时期发生过活动的断层3.潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层上具有自由水面的重力水4.风化作用：让岩石产生崩解，分离为大小不等的岩屑或土层的作用5.地基承载力：地基所能承受有建筑物基础传递来的荷载的能力6.节理：作用力超过岩石的强度，岩石的连续完整性遭到破坏而发生破裂形成的断裂构造7.原位测试：在岩土层原来所处的位置基本保持的天然结构含水量以及盈利状态下测定岩土的工程力学性质8.标准贯入试验：动力触探类型之一，利用规定重量的穿心锤，从恒定高度上自由落下，将一定规格的探头打入土中，根据打入难易程度判别图的性质9.含水层：能够给出并透过相当数量重力水的岩层10.断层:岩层发生破裂，破裂面两侧岩块发生明显的位移的这种断裂构造11.褶皱：岩层受力而发生弯曲变形称为褶皱12.矿物:天然产生的均匀固体，各种地质作用的产物，是掩饰的基本组成13.土的构造：地球表面还没有固化成岩的松散堆积物14.土的压缩性：15.斜坡：地表因自然作用而形成的向一个方向倾斜的地段16.工程地址问题：已有的工程地质条件下在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题17.解理：矿物受外流作用，能沿一定方向破裂成平面的性质18.断口：矿物受外力打击后无规则地沿解理面以外方向破裂，起破裂面称作断口19.径流：地下水由补给区流向排泄区的过程叫径流20.隔水层：不能给出并透过水的岩层21.土的工程分裂：以松散土为对象，以服务于工程建筑为目的的分类22.岩浆岩：岩浆作用的产物，分布于大陆海洋地表和地下23.变质岩：原先生成的火成岩沉积岩和变质岩经高温及化学活动性很强的气体和液体作用后，在固体状态下发生矿物成分或结构构造的改变形成新的岩石24.断裂构造：岩石受力后发生变形，作用力超过岩石的强度，岩石连续完整性遭到破坏而发生破裂形成的构造，包括节理和断层25.化学风化作用：岩石在水，水溶液和空气的氧和二氧化碳等的作用下发生溶解，水化，水解，碳酸化和氧化等复杂化学变化26.滑坡：斜坡土上土体，岩体或其他碎屑堆积物沿滑动面作整体下滑的现象27.岩溶：以地下水为主，地表水为辅，以化学作用为主，机械作用为辅对可溶性岩石的破坏和改造作用28.填土：由人类多动而堆积成的土,素填土、杂填土和冲填土、压实填土29.渗透性：岩土能被水或其他液体透过的性质称之为渗透性30.潜水等水位线图：潜水面上标高相等的各点的连线图1.简述原位测试与室内土工试验性比所具有的优势: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，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2.岩溶作用发生的基本条件：1岩石必须是可溶的2.岩石必须是透水的3.水必须有溶蚀力4.水必须是流动的2.按运动方式可将斜坡分为哪几类1.崩塌2.泥石流3.滑坡3.工程地质现场原位测试的主要方法：静力荷载试验，触探试验，剪切试验，地基土动力特性试验4.火成岩的结构与构造：（结构）：显晶质结构，斑状结构，隐晶质结构（构造）：块状构造，气孔与杏仁构造，流纹构造6.水对岩体质量的影响：1.产生浮托力，空隙水压力2.流动的重力水产生动水压力3.有溶解能力，对岩石产生化学腐蚀，导致岩石成分及结构的破坏7.层流与紊流的区别：8.何为滑坡？简述影响滑坡的主要因素：斜坡上土体，岩体或其他碎屑堆积物沿一定滑动面做整体下滑的现象。

软土原位测试与室内实验测试指标的对比1、引言软土是第四纪后期地表流水所形成的沉积物质，多数分布于海滨、湖滨、河流沿岸等地势比较低洼地带，地表终年潮湿或积水。

软土的主要特性是高含水量、低强度、高压缩性、流变性及含有一定的有机物质。

根据笔者经历的某勘察项目，场地内含有深厚的软土，为了能够准确的提供各软土层的物理、力学参数，本项目应用了多种手段，包括原位测试（十字板、静力触探测试）和室内土工試验（直剪快剪、固结快剪、三轴实验、无侧限），得到了该软土层大量的原始数据。

通过对这些数据的分析和对比，初步分析了各参数间的内在关系及参数的应用。

2、本项目各软土地层基本分布情况本勘察项目钻探揭露的软土层共分为6层，分述如下：②-1层淤泥：灰黄、灰色，饱和，流塑状，静力触探锥尖阻力平均值为0.47MPa。

②-2层淤泥：灰色，流塑状，静力触探锥尖阻力平均值为0.51MPa。

③-夹层淤泥混贝壳：灰黑色，流塑状，含大量、密集的白色和浅黄色贝壳碎屑。

③层淤泥：灰、灰黑色，流塑状，静力触探锥尖阻力平均值为0.66MPa。

⑤-1层淤泥：灰、灰黑色，流塑，静力触探锥尖阻力平均值为0.79MPa。

⑤-2层淤泥质粘土：灰、灰黑色，流塑，静力触探锥尖阻力平均值为1.30MPa。

3、本项目地基土物理力学参数标准值统计表4、软土强度参数的关系和对比分析参考相关规范及经验，结合分析本项目得到的各种强度参数，各强度参数（取标准值）之间存在如下的关系：4.1 直剪试验参数间关系各土层快剪试验的内摩擦角均小于固结快剪试验得到的粘聚力，即快剪（C）<固快（C），与本试验数据相符。

4.2 三轴、无侧限试验参数间关系（1）粘聚力根据各土层三轴试验得到的粘聚力数据，UU试验的粘聚力明显大于CU、CD，CU和CD之间的粘聚力存在微小差别，一般CU略大于CD。

粘聚力的整体趋势为：UU> CU >CD，与本试验数据相符合。

经验及规范表明：CU和无侧限抗压强度（qu）之间存在2倍的关系，即CU =qu/2，但本试验数据仅②-2层基本满足2倍关系，其它土层没有得到很好的印证。

论室内土工试验与原位测试在实际工程中的应用土工试验是岩土工程勘察设计中非常重要的一部分，无论是发电厂、变电所、送电线路等这些建设工程项目都与它们赖以存在的岩土体有着密切的关系。

我国地域辽阔，自然地理环境复杂，岩土体的种类繁多，其工程性质也千变万化。

因此，有效的利用土工试验方法提供可靠的岩土性质参数指标对于整个建设项目设计工作都是非常重要的。

土工试验的方法有很多，如室内土工试验、土动力特性试验、原位测试、土工合成材料等，我院目前在岩土勘测设计过程中主要采用室内土工试验和原位测试两种方式。

这两种方式各有优缺点，在实际的工作中是相辅相成的。

1. 两种方式的主要工作手段及其试验目的室内土工试验是对岩土试样进行测试，并获得岩土的物理性指标、力学指标、渗透性指标等的实验工作，从而为工程设计提供参数，是正确评价工程地质条件不可缺少的依据。

目前我院土工试验常采用的室内土工试验方法主要有含水率试验、密度试验、颗粒分析试验、界限含水率试验、击实试验、固结试验、直接剪切试验等。

含水率试验和密度试验的试验成果是计算土的基本物理性质指标依据，是进行其他土工试验的必要条件。

颗粒分析试验是测定土中各种粒组所占该土总质量的百分数的方法，我们目前主要采用两种试验方法筛析法和密度计法，筛析法适用于粒径小于、等于60mm，大于0.075mm的土，试验结果是粗粒土的工程分类的依据；密度计法适用于粒径小于0.075mm的试样，试验结果粉土的粘粒含量百分率是粉土液化初步判别的依据。

界限含水率试验采用的方法是液、塑限联合测定法，试验结果是细粒土的鉴别和工程分类和粘性土状态分类的依据。

室内击实试验是为了确定扰动土在一定的及时功能下干密度随含水率变化的关系曲线，以求得土的最大干密度和最优含水率；了解土的压实特性，为工程设计和现场施工碾压提供土的压实性资料。

固结试验是研究土体一维变形特性的测试方法，它是测定土体在压力作用下的压缩特性，所得的各项指标用以判断土的压缩性和计算土工建筑物与地基的沉降。

原位测试与室内土工试验的比较摘要：土工试验与原位测试是岩土工程、地质工程中的重要内容之一。

无论是高层建筑、高速公路和机场，还是铁路、车库和隧道等，这些工程建设项目都与它们赖以存在的岩土体有着密切的关系。

我国地域辽阔，自然地理环境各不相同，岩土体的种类各种各样，其工程性质也千变万化，因此，本文就原位测试与室内土工试验的比较进行分析。

关键词：原位测试；土工试验；比较引言：土工试验是岩土工程勘察设计中非常重要的一部分，无论是发电厂、建筑、道路等这些建设工程项目都与它们赖以存在的岩土体有着密切的关系。

我国地域辽阔，自然地理环境复杂，岩土体的种类繁多，其工程性质也千变万化。

因此，有效的利用土工试验方法提供可靠的岩土性质参数指标，对整个建设项目设计工作都是非常重要的。

一、土工试验与原位测试作用岩土体是自然界的产物，其形成过程、物质成分以及工程特性是极为复杂的，并且随受力状态、应力历史，加载速率和排水条件等的不同而变得更加复杂。

所以，在进行各类工程项目设计和施工之前，必须对工程项目所在场地的岩土体进行土工试验及原位测试，以充分了解和掌握岩土体的物理和力学性质，从而为场地岩土工程条件的正确评价提供必要的依据。

土工试验是对岩土试样进行测试，并获得岩土的物理性指标、力学性指标、渗透性指标以及动力性指标等的实验工作，从而为工程设计和施工提供参数，是正确评价工程地质条件不可缺少的依据。

所有的工程建设项目，包括高层建筑、高速公路、机场、铁路、隧道等的建设，都与它们赖以存在的岩土体有着密切的关系，在很大程度上取决于岩土体能否提供足够的承载力，取决于工程结构不至于遭受超过允许的地基沉降和差异变形等，而地基承载力和地基变形计算中的参数又主要是由土工试验来确定的，因此，土工试验对于各类工程项目建设是不可缺少的。

原位测试是指在保持岩土体天然结构、天然含水率以及天然应力状态的条件下，测试岩土体在原有位置上的工程性质的测试手段。

原位测试不仅是岩土工程勘察的重要组成部分，而且还是岩土工程施工质量检验的主要手段。

绪论1:原位测试: 就是在土原来所处位置基本保持土的天然结构，天然含水量及天然应力状态测定土的性能方法。

2：与一般试验方法比较具有以下优点①可在拟建工程场地进行测试,不用取样。

②原位测试涉及的土体积比室内试验样品要大得多，因而更能反映土的宏观结构对土的性质影响。

③很多土原位测试技术方法可连续进行，可得到完整土层剖面及物理力学性质指标。

④土的原位测试，一般具有快速经济优点。

3：土的测试方法可归纳为以下两类：② 层剖面测试法：如静力触探，动力触探。

②专门测试法：如载荷试验，旁压试验，标准贯入试验，十字板剪切试验，压水、注水试验。

4:土的原位测试缺点:①原位测试技术发展历史较短,对测试机理及应用的研究都有待于进一步深入.②难于控制测试中的边界条件,如排水条件,应力条件.③目前为止,土的原位测试技术所测出数据和土的工程性质关系仍建立在大量统计经验关系之上。

第一章：静力载荷试验一：载荷试验：保持地基土的天然状态和模拟建筑物的荷载条件，通过一定面积的承压板向地基施加竖向荷载，观察地基土变形和强度规律的一种原位试验。

1：目前静载荷试验适用范围：⑴平板载荷试验适用天然地基，复合地基。

⑵螺旋板载荷试验适用天然地基⑶基桩静载荷试验适用基桩2: 试验过程：①在承压板上逐级加荷，观测记录各级压力下沉降量S随时间变化情况；②一般待前级压力沉降稳定后，在加下一级压力；③直到某级压力下沉降量随时间增长而不能稳定到一定值；④得出各级压力P对应的稳定沉降值S，及最后级荷载下沉降量S 的趋势值；⑤作出P~S关系曲线。

3: 试验结果：P~S曲线反映承压板下2.0倍承压板宽度深度范围内土层强度及变形特性。

4::载荷试验基本理论体现在三方面：①直线变形阶段：压密阶段,压力小于比例界限P0，P~S为直线关系。

②剪切变形阶段：当压力P0＜Pi＜Pu（极限），P~S呈曲线关系，除土体压密外，还有局部剪切破坏。

③破坏阶段：压力Pi＞Pu，即使压力增加极小沉降急剧增加。

第七章工程地质原位测试1．什么是原位测试？原位测试和室内试验相比，有哪些优缺点？答：（1）原位测试是指土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、天然含水量以及天然应力状态下，测定土的工程力学性质指标。

（2）原位测试与室内土工试验相比，具有以下主要优点：①可以测定难以取得不扰动土样（如饱和砂土、粉土、流塑淤泥及淤泥质土、贝壳层等）的有关工程力学性质；②可以避免取样过程中应力释放的影响；③原位测试的土体影响范围远比室内试验大，因此代表性也强；④可大大缩短地基土层勘察周期。

（3）缺点①各种原位测试都有其适用条件，若使用不当则会影响其效果；②有些原位测试所得参数与土的工程力学性质间的关系往往是建立在统计经验关系上；③影响原位测试成果的因素较为复杂，使得对测定值的准确判定造成一定的困难④原位测试中的主应力方向往往与实际岩土工程中的主应力方向并不一致等等。

2．常用的原位测试方法有哪几种？简述各种测试方法的适用条件。

答：常用的原位测试方法有：静力载荷试验、触探试验、剪切试验和地基土动力特性试验与现场渗透试验等（1）静力载荷试验的适用条件：静载荷试验分为平板载荷试验和螺旋板载荷试验。

平板载荷试验适用于浅层的碎石土、砂土、粘性土、填土和软土地基，也适用于岩石地基；螺旋板载荷试验适用于深层或地下水位以下的砂土、粉土、粘性土或软土。

（2）触探试验包括静力触探和动力触探。

前者适用于黏性土、粉土和砂土，设备的贯入能力必须满足测试土性、深度等需要，反力必须大于贯入总阻力。

后者适用于强风化、全风化的硬质岩石、各种软质岩石及各类土。

（3）十字板剪切试验适用于灵敏度S t≤10，固结系数C v≤100m2/年的均质饱和软黏性土。

（4）旁压试验适用于测定黏性土、粉土、砂土、碎石土、软质岩石和风化岩的承载力、旁压模量和应力应变关系（5）现场大型直剪试验包括大剪仪法和水平推挤法。

前者适用于测试各类土以及岩土接触面或滑面的抗剪强度。

后者能使被试验土体的剪切面沿土内软弱面发展，对黏聚力较小的碎石土试验效果较好。

原位测试概念在岩土层原来所处的位置，基本保持的天然结构,天然含水量以及天然应力状态下，测定岩土的工程力学性质指标。

测试内容原位测试包括静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切、旁压试验、静载试验、扁板侧胀试验、应力铲试验、现场直剪试验、岩体应力试验、岩土波速测试等。

适用条件1. 当原位测试比较简单，而室内试验条件与工程实际相差较大时。

2. 当基础的受力状态比较复杂，计算不准确而又无成熟经验，或整体基础的原位真型试验比较简单。

3. 重要工程必须进行必要的原位试验。

优缺点优点：可以测定难于取得不扰动土样的有关工程力学性质；可避免取样过程中应力释放的影响；影响范围大，代表性强。

缺点：各种原位测试有其适用条件；有些理论往往建立在统计经验的关系上等。

影响原位测试成果的因素较为复杂,使得对测定值的准确判定造成一定的困难.一般规定第1条软土地区工程地质勘察应增加原位测试工作量，其布置应与钻探、室内试验的配合和对比，以提高勘察质量。

原位测试成果的使用应考虑地区性和经验性。

第2条原位测试一般包括静力触探试验、十字板剪切试验，标准贯入试验、旁压试验、载荷试验及波速试验等。

选用原位测试方法应以土层情况、设计参数的要求以及建筑物等级等因素确定。

第3条采用静力触探方法评价土的强度和变形指标时，应结合本地区经验取值。

应用静力触探曲线分层时，应综合考虑土的类别，成因和地下水条件等因素。

第4条十字板剪切试验适用于测定软土的抗剪强度。

对重荷载的大型建筑，应测定其残余强度并计算其灵敏度。

第5条标准贯入试验可用于评价土的均匀性和定性地划分不同性质的土层，以及软土中夹砂层的密实度和承载力。

第6条旁压试验宜采用自钻式旁压仪。

依据仪器设备和土质条件，选择适当的钻头、转速、进速、泥浆压力和流量、刃口的距离等以确定最佳自钻方式。

第7条用载荷试验确定地基承载力时，承压板面积不宜小于5000 。

承载力基本值的选用，应根据压力和沉降、沉降与时间关系曲线的特征，结合地区经验取值。

0.1 原位测试技术岩土工程：“根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。

”岩土工程勘察所采用的方法和手段较多，主要有勘探（包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探、物探、触探等）、原位测试和室内试验等。

原位测试：从广义上讲，包括原位检测和原位试验两部分，即指在被测试对象的原始位置，在不破坏、不扰动或少扰动被测试或检测对象原有（天然）状态的情况下，通过试验手段测定特定的指标，进而评价被测试对象阶性能和状态。

从狭义上讲，原位测试是指利用一定的试验手段在天然状态（天然应力、天然结构和天然含水量）下，测试岩土的反应或一些特定的物理、力学指标，进而依据理论分析或经验公式评定岩土的工程性能和状态。

0.2 原位测试方法载荷试验、静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、现场直接剪切试验、波速测试、岩体原位应力测试和激振法测试。

1载荷试验1.1 概述1.1.1 载荷试验方法载荷试验（P1ate Load Test，简称PLT）：是在现场通过一定面积的刚性承压板向地基逐级施加荷载，测定天然地基、单桩或复合地基的沉降随荷载的变化，借以确定地基土的承载能力和变形特征的现场试验。

1.1.2 载荷试验分类按试验对象划分：一般载荷试验、复合地基载荷试验和桩载荷试验（包括竖向和水平载荷试验）按加荷性质划分：静力载荷试验和动力载荷试验按承压板形状划分：平板载荷试验和螺旋板载荷试验按试验深度划分：浅层载荷试验和深层板载荷试验1.1.3 载荷试验的适用条件浅层平板载荷试验：适用于地表浅层地基土（包括各种填土和碎石土）深层平板载荷试验适用于埋深等于或大于3.0m和地下水位以上的地基土螺旋板载荷试验适用于深层地基或地下水位以下的土层1.1.4 载荷试验的优点对地基土不产生扰动，确定地基承载力最可靠、最具代表性，可直接用于工程设计，还可用于预估建筑物的沉降量，对大型工程、重要建筑物，载荷试验一般不可少，是世界各国用以确定地基承载力的最主要方法，也是比较其它原位测试成果的基础。