地基基础

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第十一章 平板载荷试验

了解：地基承载力的概念；地基承载力标准值的概念。

地基承载力：反映承载板下1.5-2.0倍承压板直径或板宽范围内地基强度、变形的综合形状。

地基承载力标准值：浅部地基土层（一般埋深小于3.0m）板下压力主要影响范围内的承载力。

熟悉：平板载荷试验设备与测试方法。

设备：承压板、加载装置、沉降量测装置

测试方法：试坑宽度一般为承压板直径的4-5倍，至少3倍；

1、分级维持荷载沉降相对稳定法，荷载增量一般取试验土层极限荷载的1/8-1/10，或临塑荷载的1/4-1/5；直至连续2h内每小时沉降量不超过0.1mm，或连续1h内每30min沉降量不超过0.05mm，即可施加下一级荷载。

2、分级维持荷载沉降非稳定法（快速法），间隔15min观测一次，每级荷载持续2h，即可施加下一级荷载。

3、等沉降速率法，控制承压板以一定的沉降速率沉降，测读沉降与相应的施加荷载，直至试验达破坏状态。

4、《港口岩土工程勘察规范》（JTS133-1-2010），低中等压缩性土采用100-200KPa，高压缩性土可采用25KPa，特别软弱的土可采用10KPa。每级荷载增量可取极限荷载的1/8-1/12。荷载的量测精度不应低于最大荷载正负1%，承压板沉降量的量测精度不应低于正负0.01mm。

掌握：平板载荷试验的试验终止条件；资料整理方法。

终止条件：1、承压板周围的土被挤出或出现裂缝和隆起，沉降急剧增加；

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2、本级荷载的沉降量大于前级荷载的沉降量的5倍，荷载与沉

降曲线出现明显陡降；

3、在本级荷载下，持续24h内沉降速率等速或加速发展，不能

达到相对稳定标准；

4、总沉降量超过承压板直径或宽度的1/2。

资料整理方法：1、相对沉降法，P-sS曲线上取S/一定的比值确定容许承载力特征值（b为压板直径或边长）；Terzaghi取s/b=0.02，Skermption取s/b=0.03，相应的荷载为容许承载力特征值。

2、极限荷载法，s/b=0.06相应的荷载为容许承载力特征值。

3、确定方法：临塑荷载法、极限荷载法、相对沉降控制法。

第十二章 标准贯入试验

掌握：标准贯入试验的原理

原理：用质量为63.5kg+-0.5kg的穿心锤，以76cm+-2cm的落距，将一定规格的标准贯入器打入土中15cm，再打入30cm，最后以打入30cm的锤击数作为试验的贯入数N，并贯入器对端部和周围土体产生挤压和剪切作用，并根据标准贯入次数来判断土体承载力。

熟悉：试验设备与试验方法

试验设备：贯入器、贯入探杆、穿心锤、锤垫、导向杆及自动落锤装置

试验方法：1、钻孔时，为防止扰动底土，一般先钻孔至试验土层高程以上

15cm处，清除孔底的虚土和残土。为防止孔中发生流砂或塌孔，通常采用泥浆护壁；

2、贯入前检查探杆与贯入器的接头是否已连接稳妥，然后将贯入器和探杆放入孔内，并保持导向杆、探杆何日贯入器的轴线在同一铅垂钱上，以保证穿心锤的垂直施打；

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3、贯入时，穿心锤落距为76cm，一般采用自动落锤装置。贯入速率为15-30击/min，并记录锤击数，包括：先打人的15cm，预打击数、后30cm中每10cm的击数以及30cm的累计击数。后30cm的总击数N即为贯入击数；

4、转动探杆，提出贯入器并取出贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录，必要时送试验室分析。

掌握：标准贯入试验成果的应用范围；试验成果的校正

应用范围：可判别砂土、粉土地震液化的可能性

校正：1、探杆长度校正：N=a×N’

(N’为实测锤击数，a为探杆长度校正系数)

探杆长度校正系数a

探杆长度 ≤3 6 9 12 15 18 21

a 1.00 0.92 0.86 0.81 0.77 0.73 0.70

2、地下水影响的校正

当用N值确定Dr、时，对地下水以下中、粗砂层的N值宜按下式校正：

N=N’+5 （式中符号同上）

第十三章 旁压试验

了解：旁压试验方法；预钻成孔的技术要求

旁压试验方法：试验时，使有压力的水通过中间的管路进入测量腔，使橡胶膜径向土体方向膨胀，给周围土体施加压力，从而得到测量腔压力和体积增量质检，亦即周围土体受到的压力与变形之间的关系。

预钻成孔技术要求：1、使土不受扰动或少受扰动；

2、孔径大小适中，与旁压器相匹配

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熟悉：预钻式和自钻式旁压试验仪器设备的组成；预钻式旁压试验的现场测试方法；预钻式旁压仪的校正

预钻式：旁压器（探头）、加压稳定装置、变形量测系统和管路组成。

自钻式：自钻系统、旁压器、加压与稳压系统、压力与变形传递系统、地面显示及记录系统

预钻式测试方法：1、用蒸馏水或干净的冷开水将水箱注满，为避免偶然操作的失误，使试验高压进入水箱，引起胀裂，在试验过程中要将安全阀一直打开。

2、把旁压器的两根注水管和两根导管分别与相应接头接通，相继打开注水阀、中腔注水阀、测管阀、辅管阀。给水箱加压不能太大，加至安全盖胶膜鼓起即可。将调压阀逆时针拧到最松位置，使调压阀起排气阀作用，直通大气。同时不断摇晃旁压器和尼龙管路，促使气泡排出。

3、将旁压器中腔中点与测管零刻度摆齐平，用调零阀将水位调到零，作为测管刻度水位的起始读数。关闭测管和辅管阀，在旁压器往下放时不使弹性膜膨胀。

预钻式旁压式的校正：

1、需要标定的膜：

① 新使用的膜；

② 新膜经第一次标定，试验3-4次之后；

③ 通常情况下经标定，试验6-8次之后；

④ 停止试验两昼夜以上，重新试验之前；

⑤ 当从孔总取出旁压器时，由于孔壁阻力，出现将膜拉翻到下面的箍时。

2、旁压膜标定的方法：

① 校正前对旁压膜进行加压减压，使其膨胀1-2次；

② 将旁压器竖立于地面，使弹性膜能自由膨胀；

③ 用10kPa的压力等级加压，稳定3min，读取测管水位值；

④ 逐级加压使测管水位下降至接近最大值时要立即停止试验；

⑤ 绘制压力-测管水位下降值曲线，该曲线称为旁压膜约束力校正曲线。

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掌握：旁压试验成果整理

1、旁压曲线的绘制；2、旁压试验特征指标的确定。

第十四章 十字板剪切试验

了解：十字板试验原理及用途

将具有一定高径比的十字板头插入土层中，通过钻杆对十字板头施加扭矩使其按一定速率旋转；量测土在破坏时的抵抗力矩，测定土的不排水剪的抗剪强度和残余抗剪强度。

熟悉：试验设备；十字板剪切仪的检定

设备：压入主机、十字板头、扭力传感器、量测扭力仪器、施加扭力装置以及其他辅助设备（如钻杆、水平尺和管钳等）

检定：每隔半年或每项工程勘察前进行钢环检定。

检定时逐级加荷或退荷，测记相应的钢环变形。反复检定次数不小于3次，以3次量表读数的平均值（差值不超过0.005cm）为横坐标，荷重为纵坐标，绘制钢环检定曲线。

掌握：十字板剪切试验的适用性；试验操作方法；十字板剪切试验的数据整理。

适用性：只适用于饱和软黏土不排水剪切强度的测定

操作方法：1、在试验地点下套管至测深度以上3-5倍套管直径处（电测式十字板剪切仪可以不下管套），清除孔内残土；

2、将十字板头、轴杆（电测十字板的扭力传感器），钻杆逐节接好并拧紧，

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然后将十字板头压入土内预测试的深度处。当试验深度处为软硬夹层，应穿过该夹层再进行试验；

3、对于开口钢环式十字板剪切仪，先提升导杆2-3cm，使离合器脱离，用旋转导杆十余圈，使轴杆摩擦减至最低值，然后再合上离合器；

4、安装扭力量测设备（电测式十字板剪切仪接好应变仪），将量测仪表调零或读取初读数；

5、施加扭力，以每10s1°的转速旋转，每一度读数据一次。当出现峰值或稳定值后，在继续测读1min，其峰值或稳定值读数即为原状土剪切破坏时的读数R，峰值读数或稳定读数一般在3-10min内出现；

6、松开导杆夹具，用扳手或管钳快速将钻杆顺时针方向转动3-6圈。对电测式十字板剪切仪，为防止因十字板头转圈数太多而扭断电缆，应事先反向旋转板头数圈，使十字板头周围土充分扰动，再进行重塑土的试验，测得最大读数Rc；

7、依次进行下一个测试深度处的剪切试验。待全孔试验完毕后，逐节提取钻杆和十字板头，清洗干净，检查各部件的完好程度，拆除压进主机。

数据整理：1、绘制抗剪强度与转动角度的关系曲线；

2、绘制抗剪强度值随深度的变化曲线。

影响试验成果的因素：十字板的旋转速率、土的各向异性及成层性、

土的渐进式破坏效应、土层的扰动

应用：确定饱和黏土的容许承载力、确定饱和黏土的灵敏度、

用于测定土坡或地基内的滑动位置、测定地基强度变化规律

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第十五章 土中应力测试

（一）土压力测试

了解：土压力的测试原理

原理与结构划分：

液压式：外界图压力作用于土压力圆盒表面的柔性膜，使土压力盒内液压增大，通过测量液压来确定土压力。

气压式：通过土压力圆盒内部气压与外部土压力平衡的原理来确定土压力。

电气式：通过黏贴在弹性传感元件上的电阻应变片的电量变化来确定土压力。

钢弦式：土压力作用于膜片，膜片变形使弹性钢弦的张力变化，根据钢弦振动频率与钢弦张力关系，通过测定钢弦振动频率来确定土压力。

常用的是：电阻应变式土压力计与钢弦式土压力计。

熟悉：土压力计的基本技术要求和埋设要求

技术要求：温度：0-40°

国家标准《岩土工程用钢弦式压力传感器》（GB/T13606-2007)的标准为：

分辨力：量程范围0-0.16MPa，分辨力≦0.2%F.S；

量程范围更大的，分辨力≦0.15%F.S；

不重复度≦0.5%F.S；

滞后≦1%F.S；

非线性/不符合度≦2%F.S；

综合误差≦2.5%F.S；

防水密封性：传感性在1.2倍额定压力的水中连续工作6h，应无渗漏；