工程地质实验报告.doc

工程地质实验报告 姓 名： 何 思 成班 级： 土木1103班学 号： U201115323完成时间： 2014-1-21静力触探试验1.1 试验原理与目的静力触探的工作过程是用静力将探头压到土层中去。在贯入过程中，由于埋藏在地层中的各种土的物理力学性质不同，因此，探头遇到的阻力也不同，有的土软，阻力就小，有的土硬，阻力就大。土的软硬正是土的力学性质的一种体表现。所以贯入阻力是从一个侧面反应了土的强度。根据这样一种内部联系，我们利用探头中的阻力传感器，将贯入阻力通过电子量测记录仪表把它显示和记录下来，并利于贯入阻力和土的强度之间存在的一定关系，确定土的力学指标，划分土层，进行地基土评价和提供设计所有需参数。当静力触探的探头在静压力作用下，均速向土层中贯入时，探头附近一定范围内的土体受到压缩和剪切破坏，同时对探头产生贯入阻力。一般的说，同一种土层中贯入阻力大，土层的力学性质好，承载力高。反之，贯入阻力小，土层软弱，承载力低。在生产中利用静力触探与土的野外载荷试验对比，或静力触探贯入阻力与桩基承载力及土的物理学性质的指标对比，运用数理统计的方法，可以建立各种相关方程(经验关系)。这样，只要知道土层的贯入阻力即可确定该层土的地基承载力等指标参数。1.2 试验装置 手控轻型链式静力探触仪：仪器主要有三部分组成：1.贯入系统，包括加压装置和反力装置，其基本功能是将探头匀速、垂直地压入土层中，其使用的传动系统是手摇链式机械传动系统（见左图）；2.测量系统，用来测量和记录探头所受到的阻力；3.静力触探头，探头内有阻力传感器，传感器将贯入阻力通过电信号传至测量装置。 常用的探头有单桥探头，双桥探头和孔压探头。实验用到的是单桥探头，它是将锥头与外套筒连在一起，因而只能测量一个参数包括锥尖阻力和侧壁摩阻力在内的总贯入阻力。 单桥探头结构示意图 单桥探头实物图1-四心电缆；2-密封圈；3-探头管；4-防水塞；5-外套管；6-导线；7-空心柱；8-电阻片；9-防水盘根；10-顶柱-探头锥直径；L-有效侧壁长度；a-探头锥角1.3 试验步骤 1.平整一块实验场地，在合适的距离间打下两根地锚。2.将触探主机放到试验地，调整水平，并用连接板与地锚紧密连接，形成反力装置。3.将传感线引线穿过探杆，将探杆插入触探主机上上下面板的对应孔位，并把探头与之连上。4. 将已穿入探杆内的传感器引线按要求接到量测仪器上，打开电源开关。5.转动手摇臂，带动链条将探杆压入地下，并注意每10cm记录一下数据。1.4 触探参数随深度的变化曲线 1.5 试验小结 静力触探实验成果的应用主要有下列几个方面：（1）划分土层界：线根据静探曲线对地基土进行力学分层，或参照钻孔分层结合静探ps或qc及fs值的大小和曲线形态特征进行地基土的力学分层，并确定分层界线。 （2）估计土的物理力学性质指标，判定饱和沙土和粉土的液化势。（3）确定浅基础的承载力，预估单桩承载力。2十字板剪切试验（VST）十字板剪切试验( Vane Shear Test ,简称VST)适用于原位测定饱水软粘土的不排水抗剪强度。所测得的抗剪强度值，相当于试验深度处天然土层在原位压力下固结的不排水抗剪强度;由于十字板剪切试验不需要采取土样，避免了土样扰动及天然应力状态的改变，是一种有效的现场测试方法。 根据十字板仪的不同，十字板剪切试验可分为普通十字板和电测十字板;根据贯入方式的不同,又可分为预钻孔十字板剪切试验和自钻式十字板剪切试验(Self-Boring Vane Shear Test,简称SBVST)。从技术发展和使用方便的角度，自钻式电测十字板仪具有明显的优势。 其缺点是仅适用于江河湖海的沿岸地带的软土，适应范围有限，对硬塑粘性土和含有砾石杂物的土不宜采用，否则会损伤十字板头。2.1 试验原理 十字板剪切试验的原理，即在钻孔某深度的软粘土中插入规定形状和尺寸的十字板头，施加扭转力矩，将土体剪切破坏，测定土体抵抗扭损的最大力矩，通过换算得到土体不排水抗剪强度。十字板头旋转过程中假设在土体中产生一个高度为H(十字板的高度)、直径为D(十字板头的直径)的圆柱状剪损面，并假定该剪损面的侧面和上、下底面上土的抗剪强度都相等。在剪损过程中，土体产生的最大抵抗力矩M由圆柱侧表面的抵抗力矩M1、和圆柱上下面的抵抗力矩M2两部分组成。即MM1+M2。2.2 试验装置1.压入主机2十字板头3.扭力传感器4.量测扭力的仪表5.施加扭力装置6.其它（探杆等）2.3 试验步骤1.平整场地，安装机架，并固定2.把板头压至测试深度3.卡住钻杆，并调零4.转动手柄，旋转钻杆，使板头产生扭矩(每10秒使摇柄转动一圈，每转动一圈测记应变读数一次。 )5.测量扭矩直至峰值出现6.松动钻杆7.完全扰动测试土体，重复2-5测量扰动土的剪切强度。2.4 试验小结 十字板剪切试验适用于饱和软黏土。应用的目的是：计算地基承载力；确定桩的极限端承力和摩擦力；确定软土地区路基、海堤、码头、土坝的临界高度；判定软土的固结历史。3圆锥动力触探（DPT）3.1 试验目的1.评定砂土的孔隙比或相对密实度、粉土及粘性土的状态。2.估算土的强度和变形模量。3.评定场地地基的均匀性及承载力。4.探查土洞、滑动面、软硬土层界面等。5.估算桩基持力层和承载力。6.检验地基加固与改良的质量效果。3.2 试验原理DPT 的基本原理可以用能量平衡法来分析。在一次锤击作用下的功能转换按能量守恒原理，其关系为：Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee。 Em-穿心锤下落能量； Ek-锤与触探器碰幢时损失的能量； Ec-触探器弹性变形所消耗的能量； Ef-贯入时用于克服杆侧壁摩阻力所耗能量； Ep-由于土的塑性变形而消耗的能量； Ee-由于土的弹性变形而消耗的能量3.3 试验设备导向杆，提引器，穿心锤（10kN），锤座，探杆，探头 3.4 试验步骤先用轻便钻具钻至试验土层标高，然后对所需试验土层连续进行触探。穿心锤落距为50cm，使其自由下落，将探头竖直打入土层中，每打入土层30cm记录锤击数即为N。3.5 试验小结动力触探试验具有设备简单、操作及测试方法简便、试用性广等优点，对难以取样的砂土、粉土、碎石类土及静力触探难以贯入的土层，动力触探是一种非常有效的勘探试手段。它的缺点是不能对土进行直接鉴别描述，试验误差大。 实验是给特别花力气的一个实验，