原位测试习题

1、 平板载荷试验：平板载荷试验是在保持地基土天然应力和结构状态情况下，模拟建筑物荷载条件，通过一定面积的承压板向地基施加垂向荷载，研究地基土变形和强度规律的一种原位试验。确定地基土承载力：在经过校正后的PS曲线上取Sb一定比值所对应的荷载为地基土的容许承载力： 1)太沙基取Sb=0.02相对应的荷载为地基土的容许承载力；2)斯坎普顿取S/b=0.03相对应的荷载为地基土的容许承载力；3)对一般粘性土、粉土宜采用Sb=0.02对应的压力为容许承载力；4）对砂土宜采用 Sb=0.010.015对应的压力为地基土的容许承载力 应用：1）估计地基土的不排水抗剪强度Cu=(Pu-Po/N) 2）确定地基土

2、基床反力系数Ks 3）确定地基承载力，变形模量4）估算地基基础的实际沉降量 12、载荷试验仪器设备及其组成、分类：A加荷系统：承压板和加荷装置（千斤顶加荷装置和重物加荷装置，千斤顶加荷装置又可以分为机械式和油压式两种；根据千斤顶数量的不同，又分为单个千斤顶加荷装置和多个千斤顶加荷装置）。B反力系统：重物、地锚或地锚与重物联合提供C量测系统：主要是指沉降量测系统。螺旋版载荷实验（地下水位以下一定深度砂土、软粘土和硬粘土）：是借用人力或机械力将一螺旋形的承压板旋入地面以下预定的试验深度，通过传力杆对螺旋形承压板施加荷载，并观测承压板的位移，由试验所得到的应力一应变一时间关系曲线，采用理论方法或经验

3、关系得到地基土一些重要参数的试验方法。应用：(1)计算螺旋板压缩模量Es1 (2)计算土的固结系数(3)计算粘性土的不排水抗剪强度Cu (4)评定地基土的承载力(5)计算地基土的变形模量(6)确定地基土的非线性变形模量Ec静力触探（适用于软土，粘性土，粉土，砂类土，含有少量碎石的土层）：用准静力将一个内部装有传感器的探头以匀速压入土中。由于地层中各层土的强度不同，探头在贯入过程中所受到的阻力也就不同，传感器将这种大小不同的阻力通过电信号输入到记录仪记录下来，再通过贯入阻力与土的工程地质性质之间的相关关系以及统计关系，来实现取得土层剖面、提供地基承载力、判别场地土液化、选择桩端持力层、预估单桩承

4、载力等目的。应用：划分场地土的类别，计算土的强度参数，计算土的变形参数，确定地基土承载力，确定单桩承载力，评价饱和砂土，粉土的液化趋势，检验水泥土桩的施工质量圆锥动力触探试验：利用一定的锤击能量，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的难易程度（贯入阻力或贯入一定深度的锤击数）来判别土的性质的一种现场测试方法。标准贯入试验：是动力触探的一种，它是利用一定的锤击能量(锤重63.5±0.5kg，落距76±2cm)，将一定规格的对开管式贯入器，打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯入阻力的大小，判别土层的变化情况和土的工程性质。贯入阻力的大小用贯入器贯入土中30cm的锤击数N6

5、3.5来表示。应用：1评价地基土的物理状态2评价地基土的力学性能参数3计算天然地基的承载力4计算单桩的极限承载力及对场地成桩的可能性作出评价5评价场地砂土和粉土的液化可能性及等级 施工要求：1)钻探成孔 为了保证标准贯入试验的钻孔质量，要求采用回转钻进，当钻进至试验标高以上15cm处时，应停止钻进，仔细清除孔内残土到试验标高。为 保持孔壁稳定，必要时可用泥浆或套管护壁。(2)贯入准备 贯入前先要检查探杆与贯入器接头，以保证它们之间的连接不松脱，然后将标准贯入器放入钻孔内，保持导向杆、探杆和贯入器的垂直度，以保证穿心锤中心施力，贯入器垂直打入。(3)贯入 先将贯入器打入土中15cm。然后再将贯入

6、器继续贯入，记录每打入10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数即为标贯击数N63.5 (4)土样描述和试验拔出贯入器，取出贯入器中的土样，进行鉴别描述或进行土工试验。重复上述步骤，进行下一深度试验。 优缺点：操作简单，地层适应性广，对不宜钻探取样的砂土和砂质粉土尤为适用，当土中含有较大碎石时使用受限制。缺点是离散性比较大，故只能粗略地评定土的工程性质。十字板剪切试验（适用条件：均质饱和软粘土。对于不均匀土层，夹有薄层粉细砂或粉土的软粘土会有较大误差）：通过对插入地基土的规定形状和尺寸的十字板头施加扭矩，使十字板头在土体中等速扭转形成圆柱状破坏面，经过换算评定地基土不排水抗剪强度的现场试验。在

7、理论上它相当于室内三轴不排水剪总强度或无侧限抗压强度的一半。 装置：十字板头、传力系统、施力装置和测力装置等组成。按照力的传感方式十字板可分为机械式和电测式两类。应用：1）测定原位应力条件下软粘性土的不排水抗剪强度2）评定软粘性土的灵敏度3）计算地基的承载力4）判断软粘性土的固结历史 十字板剪切资料整理：a计算各试验点原状土的不排水抗剪强度、重塑土抗剪强度和土的灵敏度；b绘制各个单孔十字板剪切试验土的不排水抗剪强度、重塑土抗剪强度和土的灵敏度随深度的变化曲线，根据需要可绘制各试验点土的抗剪强度与扭转角的关系曲线；c可根据需要，依据地区经验和土层条件，对实测的土的不排水抗剪强度进行必要的修正。十

8、字板剪切试验数据处理：修正公式Cu=CuUA *UR旁压试验（粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩和软岩等）：又称横压试验，是利用旁压器对钻孔壁施加横向均匀应力，使孔壁土体发生径向变形直至破坏，利用量测仪器量测压力与径向变形的关系推求地基土力学参数的一种原位测试方法。旁压试验具有以下优点： 1)旁压试验的物理模型为轴对称的圆柱形孔的扩张问题问题，这个问题的弹塑性解已经得到了很好的解决： 2)旁压试验可以用来估计原位水平应力； 3)旁压试验可以用来推求水平不排水切应力-应变关系。4)测试方便，不受地下水位限制，与室内试验相比，试样大、扰动小。试验前，对新旁压仪应进行弹性膜的约束力校正和仪器综合变形

9、率定。旁压试验前，最好先进行静力触探，选取贯入阻力均匀、厚度不小于lm的层位做旁压试验，试验最小深度、连续试验层位间距、取土钻孔或其它原位测试孔与旁压试验孔间的水平距离，均不宜小于1m。成孔直径比旁压器外径大28mm为宜，强度高的土孔径宜小，孔形要圆整，孔壁要垂直，应尽量减轻对孔壁土体的扰动，保护孔壁土体的含水量。成孔深度一般应比试验深度大50cm。试验成果的应用1、判别土的状态2、推求土的应力历史3、计算土的强度指标4、计算土的变形参数5、计算浅基础承载力6、计算地基沉降 7、计算地基土水平向基床系数扁铲侧胀试验（适用于软土，一般粘性土，粉土，黄土和松散中密的砂土。）：利用静力或锤击动力将一

10、扁平铲形探头压入土中，达到预定试验深度后，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的关系，获得地基土参数的一种现场试验。用于1）评价土的类型2）确定粘性土的塑性状态3）计算土的静止侧压力系数和侧向基床系数建筑基坑工程检测：在建筑基坑施工及使用期限内，对建筑基坑及周边环境实施的检查、监控工作。 支撑：由钢、钢筋混凝土等材料组成，用以承受维护墙所传递的荷载而设置的基坑内支撑构件。 锚杆：一端与挡土墙联结，另一端锚固在土层或岩层中的承受挡土墙水、土压力的受拉固件。 建筑基坑工程设计阶段应由设计方根据工程现场及基坑设计的具体情况，提出基坑工程监测的技术要求，主要

11、包括监测项目、测点位置、监测频率和监测报警值等。监测方案应包括工程概况、监测依据、监测目的、监测项目、测点布置、监测方法及精度、监测人员及主要仪器设备、监测频率、监测报警值、异常情况下的监测措施、监测数据的记录制度和处理方法、工序管理及信息反馈制度等。基坑工程现场监测的对象包括： 1  支护结构； 2  相关的自然环境； 3  施工工况； 4  地下水状况； 5  基坑底部及周围土体； 6  周围建（构）筑物；

12、60;7  周围地下管线及地下设施； 8  周围重要的道路； 9  其他应监测的对象。基坑支护： 为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。支护结构：支挡或加固基坑侧壁的结构支挡式结构；以挡土构件和锚杆或支撑为主要构件,或以挡土构件为主要构件的支护结构。挡土构件 ：设置在基坑侧壁并嵌入基坑底面的支护结构竖向构件。例如,支护桩、地下连续墙。锚杆：由杆体(钢绞线、普通钢筋、热处理钢筋或钢管)、注浆形成的固结体、锚具、套管、连 接器所组成的一端与支护结构构件连接,另

13、一端锚固在稳定岩土体内的受拉杆件。杆体采用钢 绞线时,亦可称为锚索。土钉：设置在基坑侧壁土体内的承受拉力与剪力的杆件。例如,成孔后植入钢筋杆体并通过孔内 注浆在杆体周围形成固结体的钢筋土钉,将设有出浆孔的钢管直接击入基坑侧壁土中并在钢管 内注浆的钢管土钉复合土钉墙 土钉墙与预应力锚杆、微型桩、旋喷桩、搅拌桩中的一种或多种组成的复合型支护结构。重力式水泥土墙 水泥土桩相互搭接成格栅或实体的重力式支护结构。地下水控制：为保证支护结构、基坑开挖、地下结构的正常施工,防止地下水变化对基坑周边环境产生影响所采用的截水、降水、排水、回灌等措施。基坑开挖监测意义1）监测工作既是检验深基坑设计理论正确性和发展

14、设计理论的重要手段；靠现场监测提供动态信息反馈来指导施工全过程，并可通过监测数据来了解基坑的设计强度，为今后降低工程成本指标提供设计依据。2）及时指导正确施工、避免基坑工程事故发生的必要措施；可及时了解施工环境地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度。3）基坑开挖前期监测已发展成为一种新的信息化施工技术；可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度，为及时采取安全补救措施充当耳目。监测工作因而也成为深基坑开挖工作的重要组成部分（设计、施工、监测）,因而在工程实践中得到了高度重视。深基坑围护结构包括挡土结构和支撑结构两部分。1、挡土结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压

15、力和水压力并将其传递到支撑，是满足后继施工需要的一种临时性挡墙结构。2、支撑结构则承受挡土结构所传递的土压力、水压力。板桩式挡土墙(1)钢板桩挡墙 钢板桩挡墙主要有U形钢板、H形钢板、Z型钢桩和钢管桩等几种形式。优点：钢板桩质量容易保证，具有耐久性和可重复使用的优点，施工方便，工期短。缺点： 1、接头部位的防水问题。2、打拔桩时振动噪声较大，容易引起周围土体位移和地基的较大沉降。3、由于钢板桩的刚度较小，基坑开挖后其挠曲变形较大。(2)钢筋混凝土预制板桩挡墙 优点：是一种较为经济的挡土结构，它具有施工方便、快捷、造价低廉等特点，可与主体结构结合使用。缺点：但接头防水性差，不适合在硬土层中施工，

16、也不适合在建筑密集的城市中心使用。 (3)主桩横列板挡墙 优点：主桩横列板挡墙具有施工方便、快捷、造价低廉等特点，适合于开挖深度较浅、开挖宽度较窄的市政排管工程。缺点：其止水性较差，容易引起周围地基沉降。柱列式挡墙 柱列式挡墙 (1)钻孔灌注桩挡墙 优点：钻孔灌注桩横向刚度较大，利用钻孔灌注桩作挡墙，可以就地浇筑、施工时噪声小，对周围环境影响小。缺点：接头防水性能较差，需要根据地质条件选择适当的方法解决防水问题。 (2)挖孔灌注桩挡墙 优点：挖孔灌注桩挡墙挖孔灌注桩施工方便、造价低，成桩质量容易保证。缺点：施工劳动保护条件较差。不能用于地下水位以下不稳定地层。 自立式水泥土挡墙 (1)水泥土搅

17、拌桩挡墙优点：水泥土搅拌桩挡墙适合于软土地区深度小于7.0m的基坑开挖。施工对周围环境影响小，止水性能好，造价经济。 (2)高压旋喷桩挡墙基本性能与水泥土搅拌桩一样。当高压旋喷桩作为围护结构的止水措施时，旋喷深度可达30.0m。 地下连续墙挡墙地下连续墙断面有一字型、折板型、型等。地下连续墙对各种土质适应性强，墙体长度可随意调整，可适用于不同深度基坑。同时，地下连续墙还可作为结构外墙。 组合式挡墙(1)SMW（Soil Mixed Wall)挡墙SMW工法是从日本引进的一项先进的施工技术，它是在水泥土桩中再插入一定量的型钢以提高水泥土桩挡墙的抗弯刚度。优点：具有支挡和止水效果好、施工噪声低，对

18、周围环境影响小等特点，可适用于各种土层。如果配以多道支撑，可应用于深度较大的基坑。 (2)灌注桩与搅拌桩结合的挡墙灌注桩受力结构，搅拌桩止水结构，搅拌桩和灌注桩结合可形成连拱结构，搅拌桩作受力拱，灌注桩作支撑拱角，沿灌注桩竖向设置适当的支撑。深基坑开挖监测 是指在深基坑开挖施工过程中，借助仪器设备和其它一些手段对围护结构、周围环境(土体、建筑物、构筑物、道路、地下管线等)的应力、位移、倾斜、沉降、开裂及对地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等进行综合监测 。一、名词解释（每题5分，共15分） 1平板静力载荷试验：简称载荷试验，在保持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，

19、并观测每级荷载下地基土的变形特性，是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法。2临界深度：模型试验及实测表明，地表厚层均质土的贯入阻力自地表向下是逐渐增大的。当超过一定深度后，阻力才趋近一个常数值，这个土层表面一定深度就称为临界深度。3动力触探：是利用一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，根据打入土的难易程度(可用贯入度、锤击数或探头单位面积动贯入阻力来表示)判定土层性质的一种原位测试的方法。4孔压静力触探：即孔隙水压力静力触探，简称孔压触探(CPTU)，它是在普通的CPT探头上安装了可以测量孔隙水压力的传感器，使贯入时能在测量 ， 的同时，测量贯入引起的超孔隙水压力，当停止贯入时，可测量超孔

20、隙水压力的消散过程及完全消散时的静止孔隙水压力u0。5标准贯入测试：简称标贯，重63.5kg的穿心锤自0.76m高处自由下落，撞击锤座，通过探杆将标准贯入器贯入孔底土层中，记录贯入0.30m的锤击数，用来测试土层物理力学参数的一种测试方法。6十字板剪切试验：是用插入软粘土中的十字板头，以一定的速率旋转，测出土的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度的一种测试方法。7旁压测试：是利用钻孔做的原位横向载荷试验，是工程勘察中的一种常用原位测试技术。8土的原位测试：指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层一种土工勘察技术。9静力触探

21、：国际上常称静力触探试验为“荷兰锥”试验，简称CPT或静探。静力触探试验是把一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土中，并测定探头阻力等的一种测试方法，实际上是一种准静力触探试验。10旁压模量：地基土层旁压模量是反映土层中应力和体积变形（可表达为应变的形式）之间的关系的一个重要指标，代表地基土水平方向的变形性质。二、填空（每空1分，共20分） 1旁压试验中常用的旁压器一般为三腔式，分别为一个 和两个 。主腔(测试腔)护腔(辅助腔)2孔压探头饱和的方法有 和 。加热排气法 真空排气法 圆锥动力触探测试 轻型 重型中型动力触探试验3依据为穿心锤的重量和探头类型，可将动力触探分为 和标贯，前者又可细分

22、为 、 、 和超重型动力触探。4载荷试验所用承压板在加荷过程中变形要小，即要有足够的 ，对于一般土承压板的面积多采用 。刚度 25005000cm2 5在厚层均质土中做静力触探试验，各触探参数自地面向下逐渐增大，当超过一定深度后，才趋于常值，这一深度称为 。6土层 是反映土层中应力和体积变形（可表达为应变形式）之间关系的一个重要指标，代表地基土水平方向的变形性质。7十字板剪切试验所测抗剪强度大小与板头在土中的旋转（剪切）速率有关，因此应规定统一的旋转速率，一般为 。1°/10s8 是影响预钻式旁压测试成果精度的最主要因素，是旁压测试成败的关键。成孔质量9可以用十字板剪切试验计算饱和软

23、粘土的灵敏度，其为 与 的比值。原状土不排水抗剪强度 重塑土不排水抗剪强度10载荷试验的加荷方式有 和 两种，前者的加荷装置包括压力源（重物）和 ，后者的加荷装置包括压力源（油压千斤顶）和 。重物加荷 油压千斤顶加荷 载荷台架 反力构架主腔(测试腔)护腔(辅助腔) 加热排气法 真空排气法 圆锥动力触探测试 轻型 重型中型动力触探试验 刚度 25005000cm2 临界深度旁压模量1°/10s 成孔质量 原状土不排水抗剪强度 重塑土不排水抗剪强度 重物加荷 油压千斤顶加荷 载荷台架 反力构架1用静力触探划分土层时，一般先根据贯入阻力曲线或触探参数划分土层，称为 分层，而后结合钻探资料或

24、当地经验，进一步进行 分层。力学 工程地质2依据探头类型，可将动力触探分为 和 。圆锥动力触探 标准贯入测试(标贯3孔压静力触探一般通过 试验来求土层固结系数。孔压消散试验 4旁压仪一般由四部分组成，包括 、 、 及成孔工具 等配件。旁压 器 压力体积控制箱 管路系统5在孔压静力触探中探头饱和非常重要，进行饱和度检验的试验称为 试验。孔压响应6典型的预钻式旁压试验曲线可以明显划分为三个区，分别是 、 和 。恢复区 似弹性区 塑性发展区7十字板剪切试验主要用来测试饱和软粘土的 指标。不排水抗剪强度8静力触探探头使用前，必须先率定，其目的是求出测量仪表读数与贯入阻力值之间的关系，这种关系称为率定系

25、数 。力学 工程地质 圆锥动力触探 标准贯入测试(标贯) 孔压消散试验 旁压 器 压力体积控制箱 管路系统 孔压响应 恢复区 似弹性区 塑性发展区 不排水抗剪强度 率定系数 轻型动力触探 孔压响应 载荷试验 旁压模量 原状土不排水抗剪强度 重塑土不排水抗剪强度 刚度 2500-5000cm2 承压板 加荷装置 沉降观测装置9对埋深小于4m的软粘土进行测试，应采用的动力触探的类型为轻型动力触探。10在孔压静力触探中探头饱和非常重要，进行饱和度检验的试验称为 试验。11 是确定承载力的最可靠的测试方法，其结果可直接用于工程设计。载荷试验12土层 是反映土层中应力和体积变形（可表达为应变形式）之间关

26、系的一个重要指标，代表地基土水平方向的变形性质。13可以用十字板剪切试验计算饱和软粘土的灵敏度，其为 与 的比值。14载荷试验所用承压板在加荷过程中变形要小，即要有足够的 ，对于一般土承压板的面积多采用 。15载荷试验的设备由 、 及 等部件组合而成。承压板 加荷装置 沉降观测装置三、判断题（每题15分，共15分）1载荷试验中试验土层的沉降量随承压板宽度B的增加而增加。2在孔压静力触探中探头饱和非常重要，进行饱和度检验的试验称为孔压率定试验。3在动力触探测试前应采用冲击钻进的方式，以避免使土层受压而使N值增大。4静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也称为“荷兰锥”试验。5在安装静力载荷试验

27、的沉降观测装置时，其支架固定点应设在不受变形影响的位置上，且观测点应对称放置。6旁压器弹性膜约束力校正的方法是将旁压器放在无缝钢管或有机玻璃管内分级加压，测其约束力与水位下降值之间的关系。7平板静力载荷试验所用承压板有方形的和圆形的，面积一般为10005000cm2，且要有足够的刚度。8动力触探适用范围非常广泛，他不仅适用于土类，而且也适用于软岩。9十字板剪切试验属于专门测试法。10在预钻式旁压试验中，如果旁压试验PS曲线与S轴相交，一般原因是该试验的试验孔产生缩孔所至。1×2×3×456×78910×1静力触探可以用来测试密实砂土和碎石土。2

28、十字板剪切试验可以用来测定软粘土的不排水抗剪强度指标，该方法属于土层剖面测试法。3轻型动力触探测试所用穿心锤锤重10kg，试验时穿心锤落距0.5m，适用于深度小于4m的土层，可取土样。4十字板剪切试验的速率一般是每10秒种十字板头在土中旋转1°。5在孔压静力触探中探头饱和非常重要，进行饱和度检验的试验称为孔压响应试验。6在静力触探贯入测试中测量仪表产生零漂的主要原因是温度的变化。7在安装静力载荷试验的沉降观测装置时，其支架固定点应设在承压板附近，且观测点应对称放置。8旁压器弹性膜约束力校正的方法是将旁压器裸漏竖直放置，分级加压，测其约束力与水位下降值之间的关系。9在动力触探测试中，其

29、他条件相同时，贯入度越大，土层越易贯入，土的工程性质越差。10如果旁压试验PS曲线与P轴相交，则可判定该预钻式旁压试验的试验孔孔径过大1×2×3×4567×8910×四、问答题（共25分） 1确定单桩承载力的土体原位测试方法很多，试举2种方法说明如何确定单桩承载力？（15分）1答案：(1)静力触探：静力触探机理和桩的作用机理类似，静力触探相当于沉桩的模拟试验。静力触探法计算单桩极限承载力的基本公式如下，式中： 单桩轴向极限承载力(kN)； 桩端附近平均锥尖阻力(kPa)；A桩端截面面积平均值(m2)； 桩身截面周长(m)； 第i层土 平均值(k

30、Pa)； 桩身在i层中的长度(m)；桩端阻力修正系数； 的修正系数；n沿桩侧所分土层数。(2)动力触探：有Meyerhof法、日本法等等，其中Meyerhof法采用标贯锤击数来确定单桩承载力，公式如下， 式中：B为桩宽度或直径m，h为桩进入砂层的深度m2载荷试验的测试精度影响因素？在工程中应怎样考虑这些因素？（10分答案：(1)承压板的尺寸：B<45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而降低，B>45cm时，沉降量随B的增加而增加。由于载荷测试是模拟基础工作条件的一种试验方法，基础宽度一般均超过30cm，所以承压板的宽度B不宜太小。承压板的面积应适中 1000cm2A5000

31、cm2。(2)沉降稳定(时间)标准：每级压力下的沉降稳定标准不同，则所观测的沉降量就不同，那么所得出压力沉降量曲线就不一样，从而得出的变形模量或承载力就不同。为了消除这种影响，就要采用统一的标准。(3)承压板埋深：载荷测试的影响深度一般为152倍承压板宽度(或直径)；在影响深度范围内土性应保持一致，否则测试成果就不能反映出土层的真实性质；如果土层较薄，达不到2倍承压板的宽度，就应采用小的承压板或螺旋板载荷试验。(4)地基土的均匀性：在影响深度范围内土性应保持一致，否则测试成果就不能反映出土层的真实性质；如果场地土层多，且都是重要的持力层，应分层做载荷试验。1怎样由孔压静力触探的消散试验求土层固

32、结系数？（15分）答案：一般可用孔隙水压力消散试验求取土层固结系数，求解步骤为：在预定深度停止贯入，记录触探产生的超孔隙水压力随时间的消散过程；绘制消散曲线；按下式计算土层水平向固结系数式中：Ch土层水平固结系数(cm2/s)； T时间因数；可由土的性质确定孔隙压力系数Af、土的刚度指数Ir，由超孔隙水压力衰减与时间因数关系曲线查得。t超孔隙水压力达到某消散度所需时间；r0锥头底面半径或透水滤器半径(cm)。其中T、t应为同一消散程度所对应的值(如固结度为50%)。土层垂直向固结系数为 ，其中Kv、Kh为垂向、水平向渗透系数。(可不答)2影响动力触探试验测试精度的因素包括什么，在工程中怎样处理

33、？（10分）答案：如下表所示1选择土体原位测试方法时应考虑哪些因素？（15分） 答案：选择土体原位测试方法时应考虑如下一些因素：地层条件：对于淤泥、粉土、砂土、碎石土、软岩及硬岩等不同条件性质的岩土体，对测试工具和方法都有一定要求。对于淤泥土不宜采用动力触探（DPT）和标准贯入测试（SPT）；对于碎石土、软岩、硬岩，不宜采用触探方法（静力触探CPT、动力触探DPT），因为会使触探探头损坏。准确度：某一特定土层不同的方法，准确度也不一样，如单桥静力触探仅能测Ps，而双桥静力触探可测试 和 ，在划分土层、土类等方面双桥静力触探的准确度要高，但测试费用却高不了许多，在可能的情况下建议采用双桥静力触探

34、。又如轻型动力触探在测试软粘土方面比中型、重型动力触探的准确度要高，在软粘土中进行动探，要采用轻型动力触探。工程要求：不同的工程，对测试结果的准确度、可靠度的要求不一样，对一般建筑物，可采用静力触探等方法确定地基土承载力，而对于重要建筑物则需要通过载荷试验确定其地基土的承载能力。2静力触探数据中的零漂产生的主要原因是什么，怎样处理回零值？（10分答案：静力触探数据中零漂产生的主要原因是探头温度的变化。工程中零漂值的处理方法：当零漂值在该深度测试值的10%以内时，可将此回零值按照归零检查的深度间隔，按线性插值内插法对测试值予以平差；当零漂值大于该深度测试值的10%时，宜在相邻两次归零检查的时间间

35、隔内，按贯入行程所占比例进行线性平差。（在实际中多为第一种情况，可用自己的语言进行描述）1、原位测试：一般指在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，已获得土层的物理力学性质指标及划分土层的一种土工勘察技术。2、（室内）土工试验：包括土的物理性质指标的测定、土的力学性质指标的测定、土的动力特性试验、粘土矿物分析等等。3、原位测试目的：获得有代表性的、能够反映岩土体现场实际状态下的岩土参数，认识岩土体的空间分布特征和物理力学特性，为岩土体工程设计和治理提供工程设计参数。4、 与室内土工试验对比，原位测试的优点：a在工地进行，不用取样，避免扰动，提高了所测指标的工程应用价

36、值b测试的土体积更大，更能反映土的宏观结构对图的性质的影响c很多土的原位测试技术方法可以连续进行，因而可以得到完整的土层剖面及物理力学性质指标d快速经济。 缺点：a难于控制测试中的边界条件（排水/应力条件）b测试成果和边界条件的关系和测试机理的科学解释有待于进一步明确，目前仍是建立在大量统计的经验关系之上的。5、 土的原位测试与钻探取样室内试验的关系：在工程地质勘察中，可以大量使用原位测试技术，只需对需要做对比的土层或关键部位配以少量钻探和室内试验即可。这样做的目的是，可以建立很多适合勘察现场的经验关系，提高土的原位测试精度，大量减少工程地质钻探和室内试验费用，缩短勘察周期。6、载荷试验：在现

37、场用一个刚性承压板逐级加荷，测定天然地基或复合地基的变形随荷载的变化而变化，借以测定地基承载力的试验。7、浅层平板载荷试验：在现场用一定面积的刚性承压板逐级加荷，测定天然埋藏条件下浅层地基变性随荷载而变化的现场试验，用以评价承压版下应力影响范围内岩土的强度和变形特性。 8、深层平板载荷试验 9、螺旋板载荷试验10、载荷试验的分类，及各类载荷试验的适用土层：a浅层平板载荷试验：浅层地基土b深层平板载荷试验：埋深等于或大于3.0米和地下水位以上的地基土C螺旋板载荷试验：深层地基或地下水位以下的土层。11、载荷试验的基本原理（p-s曲线分几个阶段？各阶段特征？与土体的应力应变状态有何联系？）A直线变

38、形阶段：压力小于比例极限压力p0，p-s呈直线关系。土体中任一点产生的剪应力小于土体的抗剪强度，土的变形主要是土中孔隙体积的减小，土体变形主要是竖向压缩，且随时间的增长逐渐趋于稳定。B剪切变形阶段：压力大于p0小于极限压力pu。p-s曲线斜率随压力的增大而增大，土体除竖向压缩外，在承压板边缘已有小范围内土体承受的剪应力达到或超过了土的抗剪强度，并开始向周围土体发展。土体的变形由土体的竖向压缩和土粒的剪切变位同时引起。C破坏阶段：压力大于极限压力pu，沉降急剧增大。在此阶段，即使压力不再增加，承压板仍不断下沉，土体内形成连续的滑动面，承压板周围土体发生隆起及环状或放射状裂隙，在滑动土体内各点的剪

39、应力均达到或超过土体的抗剪强度。12、载荷试验仪器设备及其组成、分类：A加荷系统：承压板和加荷装置（千斤顶加荷装置和重物加荷装置，千斤顶加荷装置又可以分为机械式和油压式两种；根据千斤顶数量的不同，又分为单个千斤顶加荷装置和多个千斤顶加荷装置）。B反力系统：重物、地锚或地锚与重物联合提供C量测系统：主要是指沉降量测系统。14、浅层平板载荷试验设备安装：下地锚挖试坑放置承压版千斤顶和测力计的安装横梁和连接件的安装沉降测量元件的安装。操作步骤加载操作稳压操作沉降观测试验测试与记录15、浅层平板载荷试验资料整理步骤与方法：A绘制p-s曲线B.p-s曲线的修正（图解法、最小二乘修正法）C绘制s-lgt曲

40、线D绘制lgp-lgs曲线16、平板载荷试验确定地基承载力的方法:A拐点法B极限荷载法C相对沉降法17、平板载荷试验成果的影响因素：（1）承压板的尺寸（2）沉降稳定（时间）标准 （3）承压板埋深（4）地基土的均匀性18、静力触探试验:利用准静力以恒定的贯入速率将一定规格和形状的圆锥探头通过一系列探杆压入土中，同时测记贯入过程中探头所受到的阻力，根据测得的贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的现场试验方法。19、比贯入阻力：ps值是单桥探头在贯入过程中所受到的总的贯入阻力P与探头锥尖面积A的比值， ps = P/A。20、临界深度：在均质土层中，不论是锥尖阻力还是侧摩擦阻力，都存在“临界深度”

41、的问题，即在一定深度范围内，均随着贯入深度的增大而增大，但达到一定深度后， qc 和fs均达到极限值，贯入深度继续增加， qc 和fs不再增加。21、静探试验的特点、适用范围：适应于软土、粘性土、粉土、砂类土和含有少量碎石的土层。优点：速度快、劳动强度低、清洁、经济，而且可以连续获得地层的强度和其他方面的信息，不受取样扰动等人为因素的影响。缺点：不能对土进行直接的观察、鉴别，不适用于含较多碎石、砾石的土层和很密实的砂层。22、静力触探试验的分类：A按测量机理分：机械式和电测式。B按探头功能分：单桥、双桥、孔压。电测式静力触探的优点：a测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用b测试

42、数据精度高，再现性好c采用电测技术，便于实现测试工程的自动化，测试成果可由计算机自动处理，减少了工作强度。23、静探中不同类型探头的原理及其测试的参数：A单桥探头：将锥头与外套筒连在一起，只能测量一个参数比贯入阻力ps 。b双桥探头：锥头与摩擦筒分开，可同时测锥尖阻力qc 和侧壁摩阻力fs两个参数的探头。C在双桥探头基础上再安装一种可测触探时产生的超孔隙水压力装置的探头。孔压探头最少可测三种参数，即qc 、fs及孔隙水压力u24静力触探试验成果的影响因素：a孔隙水压力b温度的影响c探孔（探头）的偏斜d孔压传感器的位置与尺寸e探头及探杆的规格 f贯入速率g孔压探头的饱和问题25、静力触探数据修正

43、:A贯入深度的修正b零漂修正c锥尖阻力修正d侧壁摩擦力的修正26、静力触探试验成果的工程应用:A浅基础设计方面的应用b深基础方面的应用c地基处理质量控制d砂性土地基的液化评价27、圆锥动力触探试验：利用一定的锤击能量，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的难易程度（贯入阻力或贯入一定深度的锤击数）来判别土的性质的一种现场测试方法。28、圆锥动力触探试验的特点、适用范围及优缺点：适用于不同的土类。优点：A设备简单，且坚固耐用B操作及测试方法容易C适用性广D快速经济，能连续测试土层E有些动力触探，可同时取样，观察描述F经验丰富，使用广泛。缺点：试验误差大，再现性较差。30圆锥动力触探试验成果

44、影响因素：（1）动力触探的有效锤击能量 （2）测试设备与方法的标准化（3）动力触探设备贯入能力（4）探杆长度的影响（5）杆侧摩擦的影响（6）上覆压力的影响（7）地下水的影响（8）探杆偏斜的影响31圆锥动力触探试验成果工程应用：（1）评定地基土的状态或密实程度（2）确定地基土的承载力与变形模量（3）确定单桩承载力标准值32标准贯入试验：是一种在现场用63.5kg的穿心锤，以76cm的落距自由落下，将一定规格的带有小型取土筒的标准贯入器打入土中，记录打入30cm的锤击数（即标准贯入击数N），并以此评价土的工程性质的原位试验。33标准贯入试验的特点、适用范围及优缺点：操作简单，地层适应性广，对不宜钻

45、探取样的砂土和砂质粉土尤为适用，当土中含有较大碎石时使用受限制。缺点是离散性比较大，故只能粗略地评定土的工程性质。35试验成果工程应用：（1）地基土的液化判别（2）评定地基土的承载力（3）确定单桩承载力（4）地基处理效果检测36圆锥动力触探试验与标准贯入试验的异同点：均属动力触探范畴，只不过贯入器不是圆锥探头，而是标准规格的圆筒形探头（由两个半圆筒合成的取土器），通过标贯试验，从贯入器中还可以取得该试验深度的土样，可以对土层进行直接观察，利用扰动土样可以进行鉴别土类的有关试验。不同点：标贯不能连续贯入，每贯入0.45m必须提钻一次，然后换上钻头进行回转钻进至下一试验深度，重新开始试验。另外，标

46、贯试验不宜在含有碎石的土层中进行，只宜用于粘性土、粉土和砂土中，以免损坏标贯器的管靴刃口。37十字板剪切试验：通过对插入地基土中规定形状和尺寸的十字板头施加扭矩，使十字板头在土体中等速扭转形成圆柱状破坏面，经过换算评定地基土不排水抗剪强度的现场试验。38十字板剪切试验原理：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cu值（假定0）。39十字板剪切试验的特点、适用范围：可在现场基本保持原位应力条件下进行扭剪，适用于灵敏度St10，固结系数cv 100（m2/a）的均质饱和软粘土。优点 a不用取样，可在现

47、场对基本上处于天然应力状态下的土层进行扭剪，指标可靠。B野外测试设备轻便，操作容易。C测试速度较快，效率高，成果整理简单。缺点：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。41十字板剪切资料整理：a计算各试验点原状土的不排水抗剪强度、重塑土抗剪强度和土的灵敏度；b绘制各个单孔十字板剪切试验土的不排水抗剪强度、重塑土抗剪强度和土的灵敏度随深度的变化曲线，根据需要可绘制各试验点土的抗剪强度与扭转角的关系曲线；c可根据需要，依据地区经验和土层条件，对实测的土的不排水抗剪强度进行必要的修正。成果工程应用：（1）评定软土地基承载力（2）确定

48、地基土强度的变化（3）检验地基处理效果42十字板剪切试验成果影响因素：A十字板头的旋转速率B土的各向异性C十字板头的规格D排水条件43旁压试验：主要是通过旁压器在竖直的孔内加压，使旁压膜膨胀，由旁压膜（或护套）将压力传给周围土体（或软岩），使土体（或软岩）产生变形直至破坏，并通过量测装置测出施加的压力和土变形之间的关系，然后绘制应力-应变（或钻孔体积增量、或径向位移）关系曲线。44旁压试验原理：可以理想化为圆柱孔穴扩张课题，是轴对称平面应变问题。典型的旁压曲线（压力p-体积变化量V变化曲线或压力p-测管水位下降值S变化曲线）可分为三段： 段(曲线AB):初步阶段,反映孔壁受扰动土的压缩; 段(

49、直线BC）：似弹性阶段，压力与体积变化量大致呈直线关系；段（曲线CD）：塑性阶段，随着压力的增大，体积变化量逐渐增大，最后急剧增大，达到破坏。45旁压试验试验的特点、适用范围：粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩和软岩等。优点：旁压试验的优点是和静力载荷测试比较而显现出来的。它可在不同深度上进行测试，所求地基承载力值基本和平板载荷测试所求的相近，精度很高。预钻式设备轻便，测试时间短。缺点：受成孔质量影响大，在软土中测试精度不高。46旁压试验试验的分类（按照将旁压器放置土层中的方式）预钻式旁压试验、自钻式旁压试验、压入式旁压试验47预钻成果质量对旁压试验试验成果的影响：a孔壁严重扰动，因旁压器体积

50、容量不够而试验提前终止；b孔径太大，旁压器的膨胀量有相当一部分消耗在空穴体积上，试验无法进行；c孔径太小，或者有缩孔现象，试验前孔壁已受到挤压，所以曲线没有前段。34标准贯入试验方法：（1）先用旋转钻进钻具钻至试验土层标高以上0.15m处，清除残土（2）将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，注意保持贯入器、钻杆、导向杆联接后的垂直度。测定贯入器所在深度，要求残土厚度不大于0.1m。（3）将贯入器以每分钟击打1530次的频率，先打入土中0.15m，不计锤击数；然后连续贯入土中30cm，记录其锤击数，即为标准贯入击数N。若遇密实土层，锤击数超过50击时，应终止试验，并记录实际贯入深度S（cm）和累积击数n，并折算贯入30cm的标贯击数N=30n/ S 。（4）旋转钻杆，然后提出贯入器，取贯入器中的土样进行鉴别、描述记录，并测量其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验之用。（5）重复14步骤，进行下一深度的标贯测试，直至所需深度。一般每隔1m进行一次标贯试验。技术要求：（1）须保持孔内水位高出地下水位一定高度，以免塌孔，保持孔底土处于平衡状态，不使孔底发生涌砂变松，影响N值；（2）下套管不要超过试验标高；（3