原为测试考试.doc

SASW法的应用及存在问题瞬态瑞利波法之所以在今天得到越来越广泛的应用，主要在于它与其它传统地震波法相比具有如下一些特点及优点： 浅层分辨率高。瞬态激振产生的频率丰富,稳态激振可以通过人为控制频率范围及频率间隔来达到勘察目的。 地震折射波法要求下伏层速度大于上覆层速度，反之，则由于屏蔽效应观测不到厚层高速层下速度较低的层。而反射法则要求各层具有较大的波速或波阻抗差异。而SASW法不受各地层波速关系的影响制约，层与层之间只要具有较小的波速差异（10%以上），即可进行勘探，在被勘探的地层中，允许有速度倒转现象，即在高速层中可以夹低速层或低速层中夹高速层或上硬下软地层。 基本不受测量场地周围金属物体以及电磁干扰的影响。这在煤矿井下勘探中是十分有利的。 工作条件要求低， 经济、社会效益等方面具有较好优势。一是可以为工程项目争取时间，SASW法在大面积的工程地质勘察和检测任务中更能体现其快速迅捷的优势，在短时间内就可提交工程报告，如静载试验完成一个点要56天时间，而SASW法每天可完成数十个点，象公路这种线形工程，效率更高，在场地条件许可的条件下，每天可测试2km以上。二是可为工程节约大量资金。SASW法的应用范围(1)SASW法在岩土工程中的应用1)工程地质勘察通过对实测的瑞利波频散曲线的定性及定量解释可得到各地质分层的厚度及弹性波的传播速度，以此来完成地层划分、确定地基持力层的目的。2)岩土的物理力学参数原位测试：波速的大小与介质的物理力学参数(如密度、剪切模量、压缩模量、泊松比等)密切相关。通过对实测资料的正反演拟合解释,可得到岩土层的横波速度、密度等参数，进而计算出其他的参数。3）地下空洞及埋藏物的探测：在SASW勘探深度范围内有溶洞、废弃采空区及地下埋藏物等时,频散曲线会出现明显的异常跳跃,据此可确定其埋深及范围。4）饱和砂土层的液化判别：根据一定场地内的饱和砂土层的埋深、地下水位等地质条件,可以计算出饱和砂土层的液化临界波速值。可推导出瑞利波速与液化势的关系表达式，以此来判断液化的可能性。5） 地基加固处理效果评价：根据加固处理前后分别测得的瑞利波频散曲线,可得到加固前后的波速差异和地基处理后的物理力学性质的改善程度，对加固效果、加固深度及范围进行综合评价。6） 公路路基路面、机场跑道质量的无损检测：利用SASW法分别测出路面、路基的波速,然后计算出路面的抗折、抗压强度、路基的载荷能力及各结构层厚度,也可对道面和垫层的接触性能及道面的均匀性作出定性评价。利用SASW法也可实现道面质量的动态监控。7）其他应用：如场地土类型划分、滑坡调查、基岩面探测、堤坝渗漏探测、地裂缝探测及桩基入土深度探测等，还可以进行基岩完整性评价、堤坝危险性预测等。(2)SASW法在煤矿井下的应用理论研究和实践证明,SASW法用来解决煤矿井下地质构造探测问题应用前景广阔。由于稳态瑞利波法所需激振器体积大,不便于井下勘探,另外,电磁激振器所需功率大,对下井勘探时携带的便携式仪器无法满意地解决其防爆问题,因此煤矿井下主要应用瞬态瑞利波法，可解决独头巷道前方、侧壁,以及顶、底板方向的以下几个方面的矿井地质问题:1）巷道掘进面超前探测，防止瓦斯、水、煤突出灾害的发生：掘进过程用SASW探测仪对前方含气、水等异常地质构造进行超前动态监测和跟踪测量，根据瑞利波频散曲线异常反映进行判断。也可用于隔水层厚度和石门揭露煤层时石门工作面距煤层距离探测。2）巷道前方、侧壁和顶、底板的地质构造超前探测：主要是对裂隙、断层、破碎带、陷落柱及老窑采空区等进行探测。3） 厚煤层掘进及分层开采中剩余煤厚的探测：主要是关系到厚煤层开采方法设计及储量计算等，过去常采用钻探的方法，此方法工程量大、钻孔劳动条件差,效率低,不可能密布钻孔,因而达不到预期的精度。用SASW探测剩余煤厚没有这些缺点，是一种十分方便和有效的手段。另外，也可对煤层中夹矸及隔层煤厚进行探测。三、存在问题SASW法在基础理论上尚需要在以下几方面加深研究：1.瞬态法中的相位展开（2）土介质的粘弹性引起的物质频散效应（3）横向非均匀性引起体波和面波的相互转换（4）横向非均匀性引起不同振型面波之间的相互转换（5）平面瑞利波和柱面瑞利波的差异（6）瑞利波反演（7）瑞利波在垂向突变带上的折射和反射（8）震源研究9）瑞利波提取及信号处理SASW易受多种因素的影响,并且数据处理方法远不完善,如何提高信噪比,提高测量成果的可靠性和重复性应首先重点研究。SASW法在实际工程应用中尚存在下列几个问题： （1）现场测试系统的可操作性研究，包括激振、采集系统、抗干扰系统等； （2）资料分析处理软件的进一步优化； （3）工程应用对比试验，包括瞬态与稳态法、瞬态与跨孔法、瑞利波波速与工程特性指标的关系、评价标准等。SASW测试原理瑞利面波法有稳态和瞬态之分。SASW指瞬态法，其测试原理简介如下：在地表瞬态脉冲激励下，一般会产生直达纵波、折射纵波、反射纵波、横波和瑞利波以及转换波等扰动，瑞利波沿着一个圆柱波阵面径向地向外传播，且在R波到达时，土体出现很大的竖向位移，P波和S波产生的位移与R波相比可以忽略。另外，瑞利波较之体波衰减慢，在距震源一定距离上，瑞利波能量最强，约占传播总能量的67%，因此，只要将传感器放在离震源适当距离的位置处，并尽量减低测量系统的放大倍数，则在地表检测到的基本上是瑞利波信号。SASW测试的核心问题是要准确获得不同频率面波的相速度vR，同一频率的vR在水平方向的变化反映出地质条件的横向不均匀性，不同频率的vR的变化则反映出介质在深度方向的不均匀性。光纤传感器的发展前景 与普通的机械、电子类传感器相比，光纤传感器具有以下几方面的优点：1）灵敏度高、动态范围大。2）抗电磁干扰。一般电磁辐射频率比光波频率低很多，所以在光纤中传输的光信号不受电磁场干扰的影响。3）电绝缘性好。光纤本身是电绝缘的介质组成，且其敏感元件也多是由电绝缘材料做成。4）耐腐蚀，化学性能稳定。制作光纤的材料石英、塑料等具极高的化学稳定性，能在较恶劣的环境中使用。5）安全性能好。光纤传感器是无电源驱动的调制器，具有本质安全的特点，尤其适宜于在易燃易爆的油气化工生产环境中使用6）几何形状可塑，适应性强。7）传输损耗小，可实现长距离测试。8）测量范围广。可测量温度、压强、应力、应变、流速、流量、电流、电压、液位、气体成分、多相流流动剖面等物理量。光纤的特性包括传输特性、物理特性、化学特性、几何特性等。这里仅讨论传输特性。传输特性损耗色散吸收损耗：由光纤材料吸收光能并转化为其他形式能量的损耗。散射损耗：由光纤的非结晶材料在微观空间的颗粒状结构和玻璃中存在的像气泡这种不均匀结构引起的损耗。微扰损耗：由光纤的几何不均匀性引起的损耗。材料色散：同一材料的折射率受波长的影响所造成的色散。波导色散：光在纤芯及包层中传输时，以不同的速度行进而造成的色散。模间色散：光的同一波长分量沿不同模式传播速度不同而造成的色散。分布式光纤传感技术在岩土工程监测中的应用分布式监测是指利用相关的监测技术获得被测量在空间和时间上的连续分布信息。分布式光纤传感技术是一种以光为载体，光纤为媒介，感知和传输外界信号（被测量）的新型传感技术。分布式光纤传感技术的优点：分布式 一次测量就可获取被测量的分布信息长距离 目前可达80公里耐久性 光纤的主要材料是石英玻璃抗干扰 光纤是非金属，避免了电磁等干扰轻细柔韧 避免了匹配问题，便于安装布设成本较低 普通通讯光纤作为传感介质分布式光纤传感技术包括：微弯（Microbend）光纤传感器 准分布麦卡尔逊（Michelson）干涉传感器 准分布马赫曾德尔（Mach Zehnder）干涉传感器 准分布法布里珀罗（FP）干涉传感器 准分布光纤布喇格光栅（FBG）传感器 准分布布里渊散射光光纤传感器（BOTDR） 远程， 全分布目前岩土工程监测中主要在以下三个分布式光纤传感监测技术上开展研究：（1）光纤布喇格光栅传感技术 （FBG）（2）麦卡尔逊（Michelson）干涉传感器 （3）布里渊散射光光纤传感技术（BOTDR） BOTDR技术在岩土工程监测中的应用BOTDR属于目前国际上最前沿的尖端技术，它与传统监测技术相比具有如下优点：分布式；长距离；高精度；耐久性好。光纤铺设的方法目前主要有二种：一种是用专用或特制的粘结剂将光纤粘贴在被测构筑物上，这种方法主要用于已建构筑物的监测；另一种是将光纤植入构筑物中如钢筋混泥土中，这种方法主要用于在建构筑物及其竣工后的安全质量监测。根据构筑物整体和局部变形等特点以及监测仪器的距离分解度，可采用不同的铺设方式，这里介绍二种：全面接着铺设：是将光纤拉直后，用粘结剂将光纤完全贴附在结构物上。拉直的光纤，由于它与结构物紧密相联，因此可以确保它的应变与构筑物保持同步，这种方法主要用于构筑物整体变形的监测。定点接着铺设：是将光纤拉直、微微受力崩紧后，按一定的间隔定点粘着在构筑物上。一旦构筑物沿光纤方向拉伸或收缩，两点之间的光纤即发生变形，从而测得构筑物在两点间的变形情况。 由于监测仪器距离分解度的存在，因此此种铺设方式主要用于构筑物局部变形的监测。 钻孔灌注桩铺设工艺如下：为确保检测到的参数能够反映被测物的真实状态，铺设时将传感光纤布设在钢筋笼的主筋上，然后浇注混凝土将传感光纤埋设在灌注桩中，以确保传感光纤与桩体变形协调一致。铺设时，每条传感光纤在桩中呈U字形铺设。从钢筋笼的两侧主筋开始安装起，其中第一节钢筋笼可在没下笼之前安装，然后随钢筋笼的下放，将传感光纤沿着钢筋笼主筋每隔20cm固定一点，以保证传感光纤铅直分布于桩中。传感光纤铺设的位置尽量靠近钢筋笼主筋的侧面，以减少灌浆对传感光纤的破坏,每根桩布设两条传感光纤，布设的传感光纤在桩头预留约20m，后期测试时引出接入检测仪器。 钻孔弹性波CT技术（一） 基本原理钻孔弹性波CT通过地震波穿越地质体时，走时和能量的变化，得到地质体内部的地震波速和吸收系数的分布图像，以此推断地层、岩性和构造的分布。而地震波速是由岩土力学模量决定的。钻孔弹性波CT是在一个钻孔内不同深度放炮，在其它钻孔内安置检波器接收，从所获得的地震记录中拾取地震纵波初至，通过不同的数学方法在计算机上重建探测区内速度场，利用速度分布对应各种地质异常的分布或应力分布，直观地以剖面形式给出两钻孔间地质异常体赋存的状态，从而确定异常范围。6.2 超声成像测井超声成像测井是一种较为先进和精密的地球物理测井系统，它具有测量速度快，精度高，方便灵活，随测即显，当场就能看到直观感较强的孔壁图象的特点。通过对图像及数据资料的分析，便可获得地层产状、钻孔几何形态和其他物理参量。特别是对无岩心钻或少芯钻时钻孔质量的检查，地层层理、裂隙的分析、统计及评价，岩性分辨尤为方便，因此，它在地学界及岩石工程中，如地层勘探、石油勘探及开发、水电工程、地热及地下矿产资源的开采等方面得到了广泛的应用。（一） 基本原理 超声成像测井是采用工作频率1MHZ、直径20mm的园片压电陶瓷换能器向井壁发射超声波脉冲，并由该换能器接收各次发射脉冲的回波，测量回波幅度和传播时间从而对钻孔井壁进行扫描。超声换能器采用外部旋转扫描方式，与井液直接接触，每秒旋转5周，每周采样300个点（采样频率1500次/秒），在缓慢提升过程中螺旋式对钻孔孔壁进行扫描采样，记录由于孔壁岩性和岩石物理特征（例如层理、裂缝、孔洞、沟槽等）的变化以及井壁介质几何形状的变化而引起的声波回波幅度和传播时间两个参数的变化，由计算机处理成图像，把回波幅度和传播时间划分成若干等级，各等级按顺序赋予不同的色彩，在计算机上实时显示出彩色剖面图像（按磁北方向把剖面从0360 展开），从图像上可直接观察出孔壁岩性、裂缝、层理、洞穴及钻孔几何形状的变化、深度及方位，对产状可直接计算出倾角、倾向、位置和洞穴的位置、面积等参数。 超声波扫描成果图像的左边是孔径曲线，所表示的是探测器扫描井壁一周所测出的平均孔径大小，从曲线上可以看出不同深度孔径变化情况。中间的图像是井壁从磁北方向切开的按北-东-南-西-北方向顺序展开的声波回波幅度图像，深色表示声幅弱，浅色表示声幅强。右边的图像是按同样方式展开的超声波传播时间图像，浅色表示时间长，深色表示时间短。（1）裸眼井井壁的裂缝解释 1）水平裂缝在图像的画面上显示出水平黑线，根据黑线纵坐标确定水平裂缝宽度： 裂缝宽度=黑线宽度深度比例2)垂直裂缝在图像的图面上出现两条平行井轴的黑线,根据黑线的宽度和长度,计算裂缝的宽度和长度： 井壁周长 裂缝宽度= 黑线宽度 图面横向长度 裂缝长度=黑线长度深度比例 另外，根据黑线纵坐标确定深度分布范围，根据黑线的横坐标确定垂直裂缝的方位角。 3）倾斜裂缝在图像的图面上出现波浪黑线，根据波浪黑线最高点与最低点的垂直距离L和井径d可以确定倾斜裂缝的深度范围和产状。 4）洞穴或凹陷在图像的图面上呈点状或块状斑，颜色深浅反映洞穴或凹隐的深浅，形状反映洞穴或凹陷形状，可根据纵、横坐标、形状尺寸及比例计算其空间位置及大小。 5）沟槽在图像的图面上有时似垂直裂缝的反映，但一般比垂直裂缝宽得多，且不同时出现两条平行于井轴、长度和宽度相等的黑线。但有时与由于仪器偏斜（扶正器没有使探头完全居中）而造成的黑色条带难以区分。 （2）判断岩层的岩性，确定层面产状。 1）判断岩性：泥岩和煤层声阻抗比其它岩层小得多，反射系数也小，声幅图像为“暗色”显示。石灰岩、致密砂岩及其它坚硬岩石反射系数大，声幅图像为“亮色”显示，可根据暗亮大致区分岩性，也可根据采集数据较仔细地区分。 2）确定岩层产状：声阻抗差别明显的两种岩层，由于反射系数的差别在声幅图像上显示为“亮”、“暗”两部分，其分界被清楚地显示出来，据此可确定岩层产状。 3）确定套管内壁破损情况：在套管内进行超声波扫描成像测井时，由于地磁信号被套管屏蔽，因而不能进行方位的准确测量，但对于套管壁破损或断裂，能清楚地显示出深度位置及形状大小。TDR是时域反射法（time domain reflectometry）的简称，它是一种远程电子测量技术。其最早被应用于电力和通讯工业上，用于确定通信电缆和输电线路的故障与断裂。自从发现TDR技术可以测定土壤的含水量以后，TDR技术在农业上也有了很广泛的用途。美国矿业局自20世纪80年代也开始采用TDR技术来进行岩体变形的测量及寻找煤矿中的塌陷层。同一时期，加拿大矿物及能源技术中心还将其用于监测金属矿的顶板冒落，石化公司也用它监测靠近拉铲挖土机的滑坡。90年代初，美国加尼福利亚运输部门进行了深入的试验，以评价TDR在远程及实地监测滑坡领域的应用价值。研究的结果加上TDR技术在其他领域内的广泛应用，使得TDR技术受到了工程地质界的关注。在欧美等发达国家，TDR技术已开始在滑坡监测中得到广泛应用。我国也有部分的地质专家非常关注此技术的发展。总的说来，TDR 技术的工程应用可区分为使用介电原理与破坏机制监测两类，介电原理是源于量测材料的电学性质，再与工程性质进行反算对照，而破坏监测方面，主要运用外在介质的改变造成感应器的变形或拉伸作用，反应于TDR所显示的讯号反弹图上。TDR 的应用一、土壤含水率的测定 二土壤中溶质与含水量的关系三研究水分和溶质移动的规律（TDR 是用于土柱和一维田间研究水分和溶质的精确的和非破坏性的方法。）TDR技术在滑坡监测中的应用滑坡运动情况的监测是交通、矿山、建筑及水利等工程的一项重要课题，通过监测可以掌握其活动情况、破坏机理及对工程的影响，预测可能发生的破坏，从而为防灾减灾提供依据。测斜仪是一种传统的滑坡运动监测手段，但用这种方法测试，工作量大，每次只能测读一个孔位，自动化程度不高，远程操作十分困难，同时测斜仪无法及时测读数据，而且对具有危险性的滑坡工程的监测，测试人员安全无法保障。时域反射法(TDR)是20 世纪70 年代开始应用于岩土工程领域的一种检测技术，主要在测定土体含水量、监测岩体和土体变形、滑坡稳定性及结构变形等方面得以应用。在监测滑坡稳定性方面，TDR 技术的应用始于20 世纪90 年代，它以方便，安全，经济，数字化及远程控制等优点而受到广泛关注。7.4.3 TDR系统的优点及不足 在进行滑坡监测时，TDR系统与水平仪、倾斜仪等传统监测仪器相比有很多优点。 (1)价格低廉 与倾斜仪的外壳相比，电缆的价格优势十分明显。普通同轴电缆的价格仅为5元/m，而倾斜仪外壳的价格则高达200300元/m。电子设备方面的价格差距也同样很明显:每台倾斜仪的售价接近10万元，而新一代TDR电缆测试仪的价格要低得多。在实际使用时，钻孔并将两者埋入地下的费用是相同的，但倾斜仪的外壳在遇到剧烈形变时会损失昂贵的探头，TDR系统在这种情况下则只会损失埋于地下的那一段电缆。 (2)检测时间短 除了在设备方面可以节约费用以外，TDR电缆的快速数据读取功能使得可以在较短的时间内了解更多的钻孔情况，这就可以节约大量的人工。单独的一根TDR电缆，无论它放置有多深，都可以在不到5 min的时间内了解其信号状况。而根据埋入深度的不同，读出一个倾斜仪的数据要3060 min的时间。安放于同一地点的多路TDR电缆可以接入一个中心单元中，这样就可以同时读取所有的电缆信号数据，数据采集效率得到很大提高。 (3)可遥测 TDR系统可以与数据记录器、普通电话或便携式电话相连，将现场收集的数据发送到远处，从而方便地实现遥测。对于那些难以到达的地点，使用遥测技术可以保证技术人员即使不在现场也能实时读取数据。即使是在高速公路上安装TDR，也不必进行交通管制。电缆可以安装在人行道上，从道路两侧就可以很安全地获得数据。远程自动系统的另一个优点是它可以同时使用另外的传感器，如进行水位观测的线振压强计、观测地表移动的电势应变计以及监测斜坡的电解气泡应变计等。包括TDR在内的这些传感器都可以进行编程设定，如果传感器的读数超过某个预定的阀值，它们就会自动发出警告信号。 (4)可固定在倾斜仪的套管上 即使是在必须使用传统倾斜仪的场合，TDR电缆也可附着在倾斜仪的套管的外层，作为倾斜仪监测的补充。虽然TDR电缆会因为套管的存在受到影响，但电缆通常比套管持久。当探头因套管变形时间过长而失效后，TDR电缆仍可以提供地层移动的信息。 (5)安全性高 使用TDR，数据的采集就可以在安全的位置进行，甚至是在办公室里通过远程数据读取设备来进行。技术人员不再亲自出现在危险的交通要道上，也不需要冒着滑坡和岩崩的危险到不稳定的滑坡上进行数据采集。 (6)数据提供快捷 在大多数不稳定的滑坡地区，必须弄清楚这样的问题：滑坡是否在移动？何处发生了移动?移动的速度有多快？TDR可以快捷地提供这些数据。TDR不需要先将数据从读数显示屏输到计算机内，然后再绘制出结果，电缆测试仪的屏幕可以直接显示电缆的信号。通过比较不同时间的电缆信号，就能够确定滑坡的地点和移动速度的改变。通过比较不同时间电缆信号中出现的尖峰脉冲的幅度，还可以估计滑坡形变的速率。 但与传统监测仪器相比，TDR系统也存在不足之处。 (1)倾斜监测 只有在受到剪切力、张力或是两者的综合作用而变形的情况下，TDR电缆才会产生特征信号。如果电缆只是因受力而弯曲，本身并未变形，则不会有任何特征信号产生。因此，TDR不能用于需要监测倾斜情况但不存在无剪切作用的区域。例如，护岸以及其他类似的建筑通常都采用倾斜仪来进行倾角变化监测。 (2)滑坡移动量和移动方向已经有一些研究将TDR信号中尖峰脉冲的强度与滑坡的移动量联系起来。在实验室的试验中，也已经发现尖峰脉冲强度与滑坡移动量之间有一定的相关关系。但在实地测量中，发现它们之间的相关性几乎不存在。另一方面，TDR系统的监测原理决定了它仅能确定剪切面，无法确定滑坡移动的方向，因而需要结合其他方法加以弥补。地质雷达（GPR）技术的基本原理地质雷达(GPR)是利用高频电磁脉冲波（频率一般在10 - 1000MHz）的反射来探测目的体，它通过发射天线向地下或目的体发射高频宽带短脉冲电磁波，经过地下地层或目的体反射后返回地面，为接收天线所接收。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态的变化而变化。因此，根据接收到波的旅行时间、幅度与波形等资料，可探测地下介质或目的体的结构、构造及目的体的埋藏深度等。地质雷达接收到的信号通过模数转换处理后送到计算机，经过滤波、增益恢复等一系列数据处理后形成雷达探测图像。地质雷达图像是资料解释的基础图件，只要目的体与周边介质中存在电性差异，就可以在雷达图像剖面中反映出来，通过同相轴追踪可以测定目的体的反射波旅行时T。根据地下介质的电磁波速V和反射波旅行时T，由公式（8.1）可计算目的层的深度h：.4国际CPTU与常规CPT在测试功能与精度上的比较(1) 在划分土层、判别土类方面，孔压静力触探具有较高的分辨率。孔(2) 在求取土的工程性质指标方面，孔压静力触探可以准确求取固结系数和渗透系数，而其它静力触探方法是做不到的。CPTU机理分析在孔压静力触探试验中，锥头阻力扮演着十分重要的角色，可以定量地测定。从不同角度，对触探中锥头阻力的研究进行简要阐述，对承载力理论、孔穴扩张理论、应变路径法及运动点位错法、有限元方法小应变模型 等几种理论分析方法进行了回顾，CPTU资料解译应用.4.1地基土的鉴别与分层(1) 利用双桥探头的、和 判别土类2) 利用CPTU指标判别土类使用CPTU的三个指标（锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔压）更加全面。(3) Senneset和Janbu分类(4) Robertson & Campanella分类1.4.2细粒土的解译（粘土）1.4.2.1土的原位状态与应力历史（1）土层重度（2）应力历史（OCR）CPTU数据中估算超固结比OCR方法可大致分为以下三类： 1）用不排水抗剪强度Su来估算OCR2）利用CPTU曲线形状来估算OCR3）直接用CPTU参数来估算OCR（4）粘土自重应力状态1）利用OCR来估算K02）根据量测的不同部位孔压差估算K03) 利用量测的水平应力或侧壁摩擦力来估算 (5)砂土自重应力状态和OCR（6）灵敏度（St）孔穴扩张和临界状态方法（CE-CSSM法）渗透系数（k）和固结系数（c）代表了土体中水通过土颗粒的流动特性。在探头贯入土体过程中，产生了超孔隙水压力，在探头停止贯入时可以监测孔压消散随时间的变化。解释孔压消散试验有很多方法（例如Teh & Houlsby, 1991），然而以前的方法仅仅认为孔压消散随时间为单调消散。对类型2的探头，在超固结裂隙材料中会出现剪胀反应，在消散过程中起初孔压值升高，到达峰值后，然后随时间下降。存在的方法中仅仅通常用50的消散点来记录消散过程。使用联合孔穴扩张理论和临界状态方程的方法，八面体正应力和剪应力部分分别单独的消散。在孔压消散过程中它们一起的反应如图1.55所示。八面体部分可以用式（9）得出，值总是正的，而剪应力部分可以从式（11）得出，值可能正也可能负，取决于OCR和摩擦质量。此外，因为土体积的影响八面体区域需要长时间的消散。而剪应力区域为很薄的环面将消散的比较快。因此用这种方法代表单调和剪胀的反应是可能的。主要放在解二阶固结微分方程Burns & Mayne, 1998)，这儿仅仅给出实际应用的概括。CPTU成果工程应用CPT/CPTU作为原位测试手段之一，其主要目的是为岩土工程设计提供设计参数，在解决一系列岩土工程问题中发挥作用。1.5.1 浅基础(1)承载力计算浅基础的设计通常需要考虑稳定和变形两方面的问题。稳定性问题一般借助承载力的概(2)沉降计算浅基础的变形问题的通常表现为地基的沉降。关于从CPT成果中直接估算地基的沉降量，Meryerhof（1974）1.5.2桩基础进行桩基础经济、合理的设计，需要桩基承载力、变形和荷载传递进行有效的评估。基于此目的，提出了很多不同的桩基计算理论和数值分析方法（ONeill & Reese， 1999）。利用CPT数据来确定桩的承载力是CPT的早期应用之一(1)竖向承载力计算(2) 基于SCPTU桩基反应分析利用CPT资料，可以采用直接方法或间接方法来评估深基础的侧阻（fp）和端阻（qb）(Robertson等. 1988)。在间接的（或合理的）CPT方法中，C1）采用CPT确定桩基竖向承载力2）桩基竖向变形和荷载传递机理分析3）土刚度计算1.5.3 地基处理1.5.4 液化判定1.5.5 环境岩土工程应用.5.5.1 CPTU应用于环境岩土工程的背景1.5.5.2应用于环境岩土的传感器技术扁铲侧胀试验简称DMT，其定义为：利用静力或锤击动力将一扁平形探头压（贯）入土中，达到预定深度后，利用气压使扁铲探头上的钢膜片侧向膨胀，分别测得膜片中心侧向膨胀不同距离时的气压表值，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原位测试方法。 扁铲侧胀试验目的：评定土的类别;评定粘性土的塑性状态；计算土的侧压力系数和侧向基床系数。试验成果的工程应用一、浅基础沉降计算二、侧向受荷桩的设计三、超固结粘土边坡滑动面位置的确定四、地基处理效果检验五、液化判别离析或夹泥对放射波的影响离析是一种常见的混凝土缺陷，对桩的使用危害较大，其产生原因较多：混凝土的配合比不良会导致离析，施工中的过振会导致离析，地下水的作用会导致离析，混凝土落距大会导致离析等等。其特征是局部浆体富余，而局部粗骨料形成堆积。在灌注桩混凝土中表现为：上部为水泥砂浆而无或较少粗骨料，下部粗骨料聚集而无或较少水泥砂浆，且下部密实度较差，呈现过渡分层特征。对于大直径混凝土灌注桩，目前常采用的无损检测方法是低应变动测法和超声波透射法。而低应变法由于其检测方法的简便易行，检测费用低廉而被广泛采用。但是，由于离析缺陷相对于低应变法检测的特殊性，在工