第4章 土体原位测试

1、第1节 概述第2节 静力载荷试验第3节 动力触探试验第4节 旁压试验试验第5节 十字板剪切试验第6节 波速测试第第4章章 土体原位测试土体原位测试本章重点：本章重点：土体原位测试技术的种类；土体原位测试技术的种类； 静力载荷试验的仪静力载荷试验的仪器设备、试验要点、试验成果整理及其应用；静力触探试验器设备、试验要点、试验成果整理及其应用；静力触探试验的特点和仪器设备、静力触探试验要点和试验成果整理及应的特点和仪器设备、静力触探试验要点和试验成果整理及应用；动力触探试验的特点和种类（圆锥动力触探试验、标准用；动力触探试验的特点和种类（圆锥动力触探试验、标准贯人试验）、动力触探试验成果的应用；旁压

2、试验原理和特贯人试验）、动力触探试验成果的应用；旁压试验原理和特点、仪器设备和测试要点及成果整理及其应用；十字板剪切点、仪器设备和测试要点及成果整理及其应用；十字板剪切试验的原理和特点、仪器设备和测试要点和试验成果整理及试验的原理和特点、仪器设备和测试要点和试验成果整理及其应用；现场波速试验的目的和原理、仪器设备和测试要点其应用；现场波速试验的目的和原理、仪器设备和测试要点和试验资料整理及其应用。和试验资料整理及其应用。 原位测试亦称现场试验、就地试验。许多试验方法是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。 1、在岩土体处于天然状态下，利用原地切割的较大尺寸的试件进行各种测试取得可靠的岩土体物理、

3、力学、水理性质指标。 2、对于某些因无法采取原状样品进行室内实验的岩土体的测试。如：裂隙化岩石、液态粘性土（低液限粘土、淤泥）、砂砾。 3、完成或实现室内无法测定的实验内容。如：地下洞室围岩应力、岩体裂隙的连通性、透水性、含水层的渗透性等。 4、为施工（基坑开挖、地基处理）提供可靠的数据。优点： (1) 可在拟建工程场地进行测试，避免了原状样扰动。 (2) 涉及土的尺寸较室内试验样品大，更能反映土的宏观结构(如裂隙等)对土的性质的影响。缺点： (1) 对测试机理及应用的研究都有待于进一步深入。 (2) 由于现场土体边界条件不易控制及其复杂性，使所测成果和数据与土的工程性质指标的关系，仍是建立在

4、大量统计上的经验关系。 土体原位测试可以归纳为下列两类： (1)土层剖面测试法。它主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。 (2)专门测试法。它主要包括载荷试验、旁压试验、标准贯入实验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。 静力载荷试验（plate load test，缩写PLT）是一种现场试验，指通过一定垂直压力测定土在天然产状条件下的变形模量、土的变形随时间的延续性及在载荷板接近于实际基础条件下估计地基承载力等 2022-2-118主要优点：是对地基土不产生扰动，利用其成果确定的地基承载力最可靠、最有代表性，可直接用于工程设计。 浅层（浅层地基土） 按试验深度分为 深层 载荷试

5、验分类 平板 按承压板形状分为 螺旋板（深层地基土、大直径桩桩端土；试验深度不小于5m）（深层地基土、地下水位以下地基土）静力载荷试验 1、试验目的 研究地基土体在天然状态下的压缩变形特征，测定地基土体体的变形模量，确定地基的容许承载力。 2、基本原理 通过对放置在地基土表面上的方形（或圆形）承压板逐级施加荷载，观察各级荷载下沉降量随时间的变化，逐级达到稳定为止，这样就测的各级荷载重压力(p)相应的稳定沉降量（s）,以此绘制压力与沉降量的关系ps曲线和沉降量随时间变化的st曲线。2022-2-1113其方法是在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地

6、基土的变形特性。 测试所反映的是承压板以下大约1.5-2倍承压板宽的深度内土层的应力应变时间关系的综合性状。基本原理： 直线变形阶段：直线变形阶段：受荷土体中任意点产生的剪应力小于土受荷土体中任意点产生的剪应力小于土体的抗剪强度，土的变形主要由土中空隙的压缩引起，体的抗剪强度，土的变形主要由土中空隙的压缩引起，并随时间趋于稳定。并随时间趋于稳定。 剪切变形阶段：剪切变形阶段：土体除了竖向压缩变形之外，在承压板土体除了竖向压缩变形之外，在承压板的边缘已有小范围内土体承受的剪应力达到或超过了土的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。此阶段土体的变的抗剪强度

7、，并开始向周围土体发展。此阶段土体的变形主要由压缩变形和土粒剪切变形共同引起。形主要由压缩变形和土粒剪切变形共同引起。破坏阶段：破坏阶段：即使荷载不再增加，承压板仍会不断下沉，即使荷载不再增加，承压板仍会不断下沉，土体内部开始形成连续的滑动面，承压板周围土体面上土体内部开始形成连续的滑动面，承压板周围土体面上各点的剪应力均达到或超过土体的抗剪强度。各点的剪应力均达到或超过土体的抗剪强度。 一、仪器设备 载荷试验的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成。 1承压板 有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板(或硬木板)。2加荷装置 加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。加荷方式可分为两

8、种，即重物加荷和油压千斤顶反力加荷。3沉降观测装置沉降观测仪表有百分表、沉降传感器或水准仪等。1 1、仪器设备：仪器设备： 由承压板、加荷装置和沉降观测装置等部件组成由承压板、加荷装置和沉降观测装置等部件组成 仪器设备 几种常用的静力荷载试验加压装置 1.承压板；2.千斤顶；3.木；4.钢梁；5.钢锭；6.百分表；7.地锚；8.桁架；9.立柱; 10.分力帽；11.拉杆；12.载荷台13.混凝土平板；14.侧点4.2.2 试验要点 (1)载荷试验一般在方形试坑中进行，试验点数不宜少于3个；试坑底的宽度应不小于承压板宽度(或直径)的3倍。试坑应布置在有代表性地点，承压板底面应放置在基础底面标高处

9、(土的浅层平板载荷试验承压板面积不应小于0.25m2，对软土和粒径较大的填土不应小于0.5m2；土的深层平板载荷试验承压板面积宜选用0.5m2；岩石载荷试验承压板的面积不宜小于0.07m2)。 (2)为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构，应做到以下几点： 测试之前，应在坑底预留20cm厚的原土层，待测试将开始时再挖去，并立即放入载荷板。 对软粘土或饱和的松散砂，在承压板周围应预留20cm厚的原土作为保护层。 在试坑底板标高低于地下水位时，应先将水位降至坑底标高以下，并在坑底铺设2cm厚的砂垫层，再放下承压板等，待水位恢复后进行试验。(3) 安装设备 安装承压板前应整平试坑底面，铺设12cm

10、厚的中砂垫层，以保证承压板与试验面平整均匀接触。 安装千斤顶、载荷台架或反力构架。 安装沉降观测装置。其支架固定点应设在不受土体变形影响的位置上，沉降观测点应对称放置。(4) 加荷(压)载荷试验加荷方式应采用分级维持荷载沉降相对稳定法(常规慢速法)；测试的第一级荷载，应将设备的重量计入，且宜接近所卸除土的自重(相应的沉降量不计)。以后每级荷载增量，一般取预估测试土层极限压力的1/8-1/10，并不应少于8级(一般10-12级)。当不宜预估其极限压力时，对较松软的土，每级荷载增量可采用10-25kPa；对较坚硬的土，采用50kPa；对硬土及软质岩石，采用100kPa。试验土层荷载增量（kPa）

11、淤泥、流塑粘性土、松散粉细砂 软塑粘性土、稍密粉细砂、新黄土 可塑硬塑粘性土、中密粉细砂、黄土 坚硬粘性土、密实粉细砂、中粗砂 碎石土、软岩、风化岩 151525255050100100200荷载增量参考值 (5) 观测每级荷载下的沉降承压板的沉降可采用百分表或电测位移计量（+-0.01mm）测， 5min、5min、10min、10min、15min、15min 测读一次沉降，以后间隔30min 测读一次沉降，当连读两小时每小时沉降量小于等于0.1mm 时，可认为沉降已达相对稳定标准，施加下一级荷载 .(6)当出现下列情况之一时，可终止试验：1) 承压板周边的土出现明显侧向挤出，周边岩土出现

12、明显隆起或径向裂缝持续发展；2) 本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降；3) 在某级荷载下24 小时沉降速率不能达到相对稳定标准；4) 总沉降量与承压板直径(或宽度)之比超过0.06。分级维持荷载沉降非稳定法（即快速法）分级加荷与慢速法相同，但每加一级荷载按时间间隔15min观测一次沉降，每级荷载维持2h，不必等待沉降达稳定标准，即施加下一级荷载。最后一级荷载观测沉降达稳定标准或仍维持2h。等沉降速率法 控制承压板以一定的沉降速率沉降，测读与沉降相应所施加的荷载，直至试验达破坏状态。静力载荷试验成果整理及其应用(1)绘制压力-沉降量关系曲线和各级荷载下沉降(s)

13、与时间(t)或时间对数(lgt)曲线。 包括分级累加荷载p-s曲线（荷载沉降曲线）、每一级荷载下的st曲线。 p-s曲线 将每一级加载下的荷载量值（p）和对应的最终沉降值（s）数据对（p，s）绘制在坐标纸上。 目的是确定p-s曲线的特征点p0和pu，当p-s曲线上有明显的直线段时，以直线的终点（第一拐点）为p0，当直线段不明显时，可变换坐标，改做lgp-lgs或p-s/p曲线（s为沉降增量，p为荷载增量），以拐点对应的荷载为p0。 p-s/p关系曲线关系曲线p-s关系曲线关系曲线（2）s-t曲线 s-t曲线反映的是每一级荷载下地基土随时间的变形情况；又可分为两种，即按p分级绘制和按p分段连续绘

14、制，两者都需在曲线上注明荷载等级。（1）图解法 如果开始的一些观测点基本在一条直线上，只是不通过原点，表明试验存在一定的系统误差。可将曲线上的各点沿s轴进行坐标平移s0，使它通过原点即可。（2）最小二乘拟合法 对于有明显直线段和拐点的p-s曲线，可以通过最小二乘法拟合出最佳回归直线方程式。比例界限p p0 0的确定方法有以下几种：（1 1）当p-sp-s曲线上有较明显的直线段和拐点时，直接取直线段的终点为比例界限压力p p0 0，并取该比例界限压力所对应的荷载作为地基土的承载力特征值。（2 2）当p-sp-s曲线上无明显直线段时，可用下述方法确定：a a在某一荷载下，其沉降量超过前一级荷载下沉

15、降量的2 2倍，即s sn n22s sn-1n-1的点所对应的压力即为比例界限。b b绘制lgp-lgslgp-lgs曲线，曲线上的转折点所对应的压力即为比例界限。c c绘制p-p-s/s/p p曲线，曲线上的转折点所对应的压力即为比例界限。 极限荷载p pu u的确定方法： 当载荷试验加载至破坏荷载，则取破坏荷载的前一级荷载为极限荷载p pu u。 确定地基承载力1当ps曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值。2当试验满足终止加荷条件之一时，其对应的前一级荷载为极限荷载，当该值小于对应比例极限荷载值的2倍时，取荷载极限值的一半。3不能按上述两条规则确定时，可取s/b0.010.05

16、所对应的值，但其值不应大于最大加载量的一半。4同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过平均值的30时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。 (2)成果应用(2)成果应用确定地基土的承载力 A.第一拐点法 当ps关系曲线有较明显的直线段时，一般就用这直线段的拐点所对应的压力即比例界限Po值，作为地基土的承载力。 在软粘土中ps关系曲线拐点常不明显，则可用lgplgs关系曲线、或用psp关系曲线和pst关系曲线找到拐点。特别是在双对数纸上，用lgplgs关系作图。 B.相对沉降控制法 当ps关系曲线无明显拐点，呈缓和曲线型时，还可以用相对沉降sb(s为承压板稳定沉降

17、值，b为承压板连长或直径)来控制。一般控制sb=0.02，取相应于这一点的压力p0.02作为地基承载力。对软粘土地基采用sb=0.010.015较为恰当。 土名粘 性 土粉 土砂 土状态流塑软塑可塑硬塑坚硬稍密中密密实松散稍密中密密实s/d或s/b0.0200.0160.0140.0120.0100.0200.0150.0100.0200.0160.0120.008C.极限荷载法（第二拐点法） 用ps关系曲线、或lgplgs曲线、psp、pst等关系曲线的第二个拐点对应的荷载确定为极限荷载 pj，应以pj除以安全系数K作为地基承载力。在ps关系曲线取sb=0.06时对应的压力，即p0.06为极

18、限荷载。 土的变形模量应根据p-s 曲线的初始直线段，可按均质各向同性半无限弹性介质的弹性理论计算。浅层平板载荷试验的变形模量E0(MPa) 可按下式计算： 深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验的变形模量E0(MPa)，可按下式计算： 确定地基土的变形模量spdE0spd)1 (IE200式中 Io-刚性承压板的形状系数圆形承压板取0.785 方形承压板取0.886 -土的泊松比(碎石土取0.27，砂土取0.30，粉土取0.35，粉质粘土 取0.38，粘土取0.42)； d承压板直径或边长(m)； pp-s 曲线线性段的压力(kPa)； s与p 对应的沉降(mm)； 与试验深度和土类有关的系数，可

19、按下表 选用。 基准基床系数Kv 根据承压板边长为30cm的平板载荷试验，按下列计算： spKV深层载荷试验计算系数(3) 确定地基土承载力应符合下列规定：1 同一土层参加统计的试验点数不应少于3个；2 试验点的地基土承载力的极差不大于其平均值30%时，可取平均值作为其设计使用值；当极差大于其平均值30%时，应查找、分析出现异常值原因，并按粗差剔除准则补充试验和剔除异常值。(4) 岩石地基承载力的确定应符合下列规定：1 对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限。符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载除以3的安全系数，所得值与对应于比例界限的荷载相比较，取小值；2 每个场地载荷试

20、验的数量不应少于3个，取最小值作为岩石地基承载力特征值；3 岩石地基承载力不进行深宽修正。1.在粉质粘土地基上进行载荷试验，试验观测资料见下表。试绘制p-s曲线，确定地基承载力和变形模量？已知承压板直径为62.8cm，承压板形状系数，粉质粘土泊松比为0.38。P(kPa)1020304050607080S(mm)1.0852.6973.9605.0486.3607.94610.21012.735P(kPa)90100110120130 S(mm)15.95821.38026.75231.37537.139 79. 0I00510152025303540050100150S/cmp/kPaPoP

21、LIIIIII 静力触探试验适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。 静力触探试验的特点和仪器设备 静力触探试验要点和试验成果整理 静力触探试验成果应用静力触探试验(CPT)，是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土中，以测定探头阻力等参数的一种原位测试方法。它分为机械式和电测式两种。机械式采用压力表测量贯入阻力，电测式则采用传感器和电子测试仪表测量贯入阻力。我国采用的是电测式。电测静力触探是应用最广的一种原位测试技术，这与它明显的优点有关：兼有勘探与测试双重作用；测试数据精度高，再现性好，且测试快速、连续、效率高、功能多；采用电子技术，便于实现测试过程自动化。2022-2-

22、1144静力触探关系曲线 静力触探试验仪器设备主要由以下几部分静力触探试验仪器设备主要由以下几部分组成：组成： 1 1触探主机和反力装置触探主机和反力装置 2 2测量与记录显示装置测量与记录显示装置 3 3探头探头 4 4探杆探杆目前国内外使用的探头可分为三种形式目前国内外使用的探头可分为三种形式: : (1)(1)单用单用( (桥桥) )探头：探头：是我国特有的一种探头型式，只是我国特有的一种探头型式，只能测量一个参数，即比贯入阻力能测量一个参数，即比贯入阻力p ps s，分辨率，分辨率( (精度精度) )较低。侧较低。侧壁高壁高5757mm或70mm。 (2)(2)双用双用( (桥桥) )

23、探头：探头：它是一种将锥头与摩擦筒分开，它是一种将锥头与摩擦筒分开，可以同时测量锥头阻力可以同时测量锥头阻力q qs s和侧壁摩阻力和侧壁摩阻力f fs s两个参数的探头，两个参数的探头，分辨率较高。侧壁面积采用分辨率较高。侧壁面积采用150150cm2 2 。锥尖锥角为。锥尖锥角为60600 0。锥底。锥底截面积采用截面积采用1010cm2 2。 (3)(3)多用多用( (孔压孔压) )探头：探头：它一般是将双用探头再安装一它一般是将双用探头再安装一种可测触探时所产生的超孔隙水压力装置种可测触探时所产生的超孔隙水压力装置透水滤器和孔透水滤器和孔隙水压力传感器，分辨率最高，在地下水位较浅地区应

24、优先隙水压力传感器，分辨率最高，在地下水位较浅地区应优先采用。采用。 (a)单桥探头 (b)双桥探头 (c)多功能探头2022-2-1151双缸液压静力触探仪 1.马达；2.油箱；3.油泵；4.进邮路；5.回邮路；6.换向阀；7.节流阀；8.压力表；9.倒顺开关；触探主机为液压传动式，反力装置为自重式 (1)率定探头，求出地层阻力和仪表读数之间的关系，以得到探头率定系数，一般在室内进行。新探头或使用一个月后的探头都应及时进行率定。(2)现场测试前应先平整场地，放平压入主机，以便使探头与地面垂直；下好地锚，以便固定压入主机。 (3)将电缆线穿入探杆，接通电路，调整好仪器。(4)探头应匀速垂直压入

25、土中，贯入速率控制在1.2m/min。此外，孔压触探还可进行超孔隙水压力消散试验，即在某一土层停止触探，记录触探时所产生的超孔隙水压力随时间变化(减小)情况，以求得土层固结系数等。探头率定曲线(1)对原始数据进行检查与校正，如深度和零飘校正。(2)计算阻力比贯入阻力ps ps= Kp p 锥尖阻力qc qc= Kc c侧壁摩擦力fs (3) fs= Kf f摩阻比FR (3)分别绘制qc 、 ps 、 fs 、 FR 随着深度(纵坐标)的变化曲线 静力触探成果应用很广，主要可归纳为以下几方面: (1)划分土层界线与类别； (2)求取各土层工程性质指标（压缩、变形模量）； (3)判断砂土液化；

26、(4)确定桩基承载力 （5）确定地基土承载力 。 （6）估算土的固结系数（cv）h2022-2-1161 (1)划分土层；根据比贯入阻力psh曲线或锥头阻力qch的线型特征结合ps值（或qc值）大小进行土类划分。 土的名称单 位，国 名铁道部交通部一航局一机部勘察公司法国qc ，fs/qc值qc （MPa）fs/qc（%）qc （MPa）fs/qc（%）qc （MPa）fs/qc（%）qc （MPa）fs/qc（%）淤泥质土及软粘性土3.511013166粘土1.792.5200.2550.63.5170.5330.5330304824粉质粘土1.432.

27、24.8粉土361.11.8砂类土2320.31.2300.60.2静力触探成果曲线及其相应土层剖面图 动力触探试验(DPT)是利用一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，根据每打入土中一定深度的锤击数(或以能量表示)来判定土的性质，并对土进行粗略的力学分层的一种原位测试方法。 动力触探试验的特点和种类 优点是：设备简单且坚固耐用；操作及测试方法容易；适应性广，砂土、粉土、砾石土、软岩、强风化岩石及粘性土均可；快速、经济，能连续测试土层；有些动力触探测试(如标准贯入)，可同时取样观察描述。动力触探应用历史悠久，积累的经验丰富，如已分别建立了动力触探锤击数与土层力学性质之间

28、的多种相关关系和图表，使用方便；在评价地基液化势方面的经验也得到了广泛应用。动力触探试验可分为轻型、重型及超重型动力触探试验。圆锥动力触探试验的分类与规格 类型轻型重型超重型探头规格直径(mm)407474截面积(cm2)12.64343锥角()606060落锤锤质量(kg)1201落距(cm)5017621002能量指数nd39.7115.2279.1探杆直径(mm)254260触探指标N贯入30cm击数N10贯入10cm击数N63.5贯入10cm击数N120最大贯入深度(m) 46121520动力触探和标准贯入试验的适用范围 (1) 导向杆 (2) 提引器(3)穿心

29、锤(4)锤座 (5)探杆 (6)探头 1轻型动力触探(1) 先用轻便钻具钻至试验土层标高以上0.30m处，然后对所需试验土层连续进行触探。(2) 试验时，穿心锤落距为(0.500.02)m，使其自由下落。记录每打入土层中0.30m时所需的锤击数(最初0.30m可以不记)。(3) 如遇密实坚硬土层，当贯入0.30m所需锤击数超过100击或贯入0.15m超过50击时，即可停止试验。如需对下卧土层进行试验时，可用钻具穿透坚实土层再贯入。(4) 本试验一般用于贯入深度小于4m的土层。必要时，也可在贯入4m后，用钻具将孔掏清，再继续贯入2m。 （5）当N10大于或贯入15cm锤击数超过15时，停止试验。

30、2重型动力触探 (1) 试验前将触探架安装平稳，使触探保持铅直地进行。铅直度的最大偏差不得超过2%。触探杆应保持平直，连结牢固。 ( 2 ) 贯 入 时 ， 应 使 穿 心 锤 自 由 落 下 ， 落 锤 高 度 为(0.760.02)m。地面上的触探杆的高度不宜过高，以免倾斜与摆动太大。 (3) 锤击速率宜为每分钟1530击。打入过程应尽可能连续，所有超过5min的间断都应在记录中予以说明。 (4) 及时记录每贯入0.10m所需的锤击数。最初贯入的1m内可不记读数。 (5) 对于一般砂、圆砾和卵石，触探深度不宜超过1215m；超过该深度时，需考虑触 探杆的侧壁摩阻影响。 (6) 每贯入0.1

31、0m所需锤击数连续三次超过50击时，即停止试验。如需对土层继续进行试验时，可改用超重型动力触探。3超重型动力触探 ( 1 ) 贯 入 时 穿 心 锤 自 由 下 落 ， 落 距 为(1.000.02)m。贯入深度一般不宜超过20m；超过此深度限值时，需考虑触探杆侧壁摩阻的影响。(2)其他步骤可参照重型动力触探进行。 1检查核对现场记录 2实测击数校正及统计分析 3绘制动力触探锤击数与贯入深度关系曲线岩土工程勘察规范规定，动力触探测试成果分析应包括下列内容： (1)单孔动力触探应绘制动探击数与深度曲线或动贯入阻力与深度曲线，进行力学分层。 (2)计算单孔分层动探指标平均值时，应剔除超前或滞后影响

32、范围内及个别指标异常值。 (3)当土质均匀、动探数据离散性不大时，可取各孔分层平均动探值，用厚度加权平均法计算场地分层平均动探值。 (4)当动探数据离散性大时，宜采用多孔资料或与其他原位测试资料综合分析。 (5)根据动探数据指标和地区经验，确定砂土的孔隙比、相对密度，土的强度、变形参数，地基土承载力和单桩承载力等设计参数；评定场地均匀性；检验地基加固与改良效果。 510152025303540502468101214161820 1.000.960.930.900.880.850.820.790.770.751.000.950.900.860.830.790.760.730.700.671.0

33、00.930.880.830.790.750.710.670.630.591.000.920.850.800.750.700.660.620.570.531.000.900.830.770.720.670.620.570.530.481.000.890.810.750.690.640.580.540.490.441.000.870.790.730.670.610.560.510.460.411.000.860.780.710.640.590.530.480.430.390.840.750.670.610.550.500.450.400.36 当采用重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时，锤击数N6

34、3.5 应按下式修正；N63.5=1N63.5 式中N63.5-修正后的重型圆锥动力触探锤击数；1-修正系数，按表取值；N63.5-实测重型圆锥动力触探锤击数。13579101520253035401235791113151719 1.000.960.940.920.900.880.870.860.840.850.841.000.928.880.820.780.750.730.710.690.680.661.000.910.860.790.750.720.690.670.650.630.621.000.900.850.780.740.700.670.650.630.610.601.000.90

35、0.840.770.730.690.660.640.620.600.581.000.900.840.770.720.680.660.630.610.600.581.000.900.840.760.710.670.640.610.590.570.561.000.890.830.750.700.660.620.600.580.560.541.000.890.820.740.680.640.610.580.560.540.521.000.880.820.730.680.630.600.570.550.530.511.000.880.810.720.670.620.590.560.540.520.50

36、1.000.880.810.720.660.620.530.550.530.500.48 当采用超重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时，锤击数N120 应按下式修正；N120=2N120 式中N120修正后的超重型圆锥动力触探锤击数；2修正系数，按表B.0.2 取值；N120实测超重型圆锥动力触探锤击数。在一定锤重（63.5kg）与落距（76cm）的锤击下，将标贯器打入土中，根据贯入土层的难易程度，用贯入30 cm的击数N判定土的物理力学性质。利用标准贯入试验，可判定砂土的密实度或粘性土的稠度状态；确定地基土的承载力；推断土层的抗剪强度。本试验适宜于砂土、粘性土。 标贯是间断贯入，每次测试只能按

37、要求贯入0.45m，只计贯入0.30m的锤击数N，称标贯击数N，N没有下标，以与圆锥贯入锤击数相区别。 圆锥动力触探是连续贯入，连续分段计锤击数的。 标贯的穿心锤质量为63.5kg，自由落距76m。其动力设备要有钻机配合。标准贯入试验设备规格标准贯入器 标准贯入试验要点 测试要点如下： (1) 先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处，清除残土。当在地下水位以下的土层 进行试验时，应使孔内水位保持高于地下水位，以免出现涌砂和塌孔；必要时，应下套管或 用泥浆护壁。 (2) 将贯入器放入孔内，注意保持贯入器、钻杆、导向杆联结后的铅直度。孔口宜加导向器，以保证穿心锤中心施力。 (3) 将贯入器以每分

38、钟击打1530次的频率，先打入土中0.15m，不计锤击数；然后开始记录每打入0.10m及累计0.30m的锤击数N，并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层，锤击数超过50击时，不应强行打入，并记录50击的贯入深度。 (4) 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。 需注意的是：标贯和圆锥动力触探测试方法的不同点，主要是不能连续贯入，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。 此项试验不宜在含碎石层

39、中进行，只宜用在粘性土、粉土和砂土中，以免损坏标贯器的管靴刃口。 先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处，清除残土放入贯入器先打入土中0.15m，不计锤击数记录每打入0.10m及累计0.30m的锤击数N提贯入器，对土样进行鉴别、描述标准贯入试验流程 标贯击数是否要进行探杆长度修正的问题 观点一：必须要修正探杆长度对标贯试验有显著影响我国的建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002)及日本规范，进行杆长修正观点二：不要修正勘察规范（GB 50021 -2001） 、建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）、欧美国家(1)求锤击数N杆长修正:当试验深度大于3m时，实测锤击数N需按下式

40、作杆长修正： N=N(2)绘制标贯击数-深度(N-H)关系曲线 评定砂土的相对密度Dr； 评定粘性土的稠度状态 确定粘性土、砂土的抗剪强度 评定粘性土的不排水抗剪强度 评价饱和砂土、粉土的地震液化 确定地基土承载力 适用:粘性土,粉土,沙土,碎石土,残积土,软岩等旁压试验(英文缩写PMT)也是岩土工程勘察中的一种常用的原位测试技术，实质上是一种利用钻孔作的原位横向载荷试验。原理：是通过旁压器在竖直的孔内加压，使旁压膜膨胀，并由旁压膜(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

41、移)关系曲线。 旁压试验示意图可分为自钻式旁压仪 和预钻式旁压试验 旁压试验的优点是在不同深度上进行测试，特别是可用于地下水位以下的土层，所求地基承载力值和平板载荷试验所求的相近，精度高。 一、 仪器设备 1 旁压器 2 压力和体积控制箱 3 管路系统 4 成孔工具等配件 二、 仪器校正(率定) 1 弹性膜约束力的率定 2 仪器综合变形的率定弹性膜约束力率定在周围没有土反力的条件下，测定旁压器弹性膜扩张所需的压力。率定方法：将旁压器和控制箱用管路相连，充水，当水灌满旁压器并返回至规定刻度时，将旁压器中腔的中点位置与量管水位齐平，然后逐级加压，加压增量为10kPa，量测每级压力下的量管水位下降值

42、，直至水位下降35cm左右终止，绘制压力p和水位下降值s关系曲线 弹性膜约束力校正曲线 将旁压器放入有机玻璃管或钢管中，使旁压器在受到侧向限制的条件下进行逐级加压，加压等级为100kPa，直加到旁压仪的额定压力（500kPa）为止，绘制ps关系曲线，曲线直线段的斜率为仪器综合变形校正系数。 仪器综合变形的率定仪器综合变形校正曲线图 测试要点 (1)试验前，应平整试验场地；(2)成孔(3)将水箱注满蒸馏水或干净的冷开水，在整个试验过程中最好将水箱安全阀一直打开，然后接通管路；(4)向旁压器和变形测量系统注水。将旁压器置于地面，使水流进入旁压器三腔，待量管中水位升高到一定高度时，提取旁压器使中腔的

43、中点与量管的水位相齐平，此时旁压器不受静水压力，不会使弹性膜膨胀，然后关闭阀门，记录量管水位初值。 (5)调零和放入旁压器 (6) 逐级加压，并测记各级压力下的测管水位下降值。加压等级增量取预估极限荷载pL的1/81/12。稳定时间标准，采用1min或2min，按下列时间顺序测记量管水位下降值S：观测时间为1min时：15s，30s，60s；观测时间为2min时：30s，60s，120s。(7)终止试验国产的PY3A型旁压仪，当量管水位下降值超过36cm时，可终止试验。 旁压试验成果整理及其应用 一、试验成果整理旁压试验的主要成果是旁压p-S或p-V曲线，可从曲线上求出一些和土的性质有关的参数

44、。 1 数据校正 (1)压力校正 p = pm + pw - pi P-校正后的压力(kPa); pm-压力表读数(kPa);静水压力(kPa); pi弹性膜约束力(kPa) 静水压力，可用下式计算： 孔中无地下水时 孔中有地下水时 wwZhp)(0wwwhhp)(0(2)测管水位下降值 式中：S校正后的测管水位下降值(cm)；S实测测管水位下降值（cm）；仪器综合变形校正系数(cm/kPa)。 2.绘制ps曲线或pV曲线和特征值确定)(wmmppSS预钻式旁压试验曲线及特征值 2022-2-1198根据预钻式旁压p-S曲线的特征，可以求取三个特征值： (1)静止侧压力p0 将旁压pV关系曲线

45、直线段延长与轴的交点，过该点作平行线交曲线的点所对应的压力。 (2)临塑压力pf 旁压pV关系曲线直线段的终点所对应的压力为临塑压力。 (3)极限压力pl旁压pV关系曲线趋向于v轴的渐近线的压力即为pL；或以V=Vc + 2V0 (Vc为旁压器中腔的固有体积，V0为孔穴体积与中腔固有体积之差)所对应的压力。二、成果应用（1）利用EM/ pL*可划分土类（pL*= pLp0；EM为旁压模量）。（2）确定地基土的旁压模量EM（3）估算土的强度参数（4）确定地基承载力 VpVVVEfcM2)1 (20 十字板剪切试验(英文缩写FVST)是用插入软粘土中的十字板头，以一定的速率旋转，在土层中形成圆柱形

46、破坏面，测出土的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度。十字板剪切十字板剪切仪 优点：(1)不用取样，特别是对难以取样的灵敏度高的软粘土，可以在现场对基本上处于天然应力状态下的土层进行扭剪，所求软土抗剪强度指标比其他方法都可靠。(2)野外测试设备轻便，容易操作。(3)测试速度较快，效率高，成果整理简单。此法对较硬的粘性土和含有砾石、杂物的土不宜采用。野外十字板剪切试验的仪器为十字板剪切仪，目前国内有三种：开口钢环式、轻便式和电测式。方法分为钻孔式和压入式两种。电测式十字板剪切仪由以下几部分组成： (1) 压入主机 (2) 十字板头 (3)扭力传感器 (4)量测扭力仪表 (5)施加扭力装置 (6)其他

47、：钻杆、水平尺和管钳等 1-电缆；2-加力装置；3-大齿轮; 4-小齿轮；5-大链条；6、10-链 条；7-小链条；8-摇把；9-探杆; 11-支架立杆；12-山形板；13-垫 压板；14一槽钢；15-十字板头十字板头扭力传感器的率定和正式测试两部分 1扭力传感器率定 2 现场测试2 现场测试 (1)安装及调平电现测式十字板剪切仪机架，用地锚固定，并安装好施加扭力的装置。 (2)将十字板头接在传感器上拧紧，然后将其所附电缆及插头与穿入钻杆内的电缆及插座连接，并进行防水处理。接通测量仪器。 (3) 将十字板头垂直压入土中至预定深度，并用卡盘卡住钻杆，使十字板头固定在同一深度上进行扭剪。在扭剪前，

48、应读取初始读数或将仪器调零。 (4)测试开始，匀速转动手摇柄，摇柄每转一圈，十字板头旋转一度。每10s使摇柄转动一圈，每转动一圈测记应变读数一次。当读数出现峰值或稳定值后，再继续测记1min。GB50021-94规范规定，十字板头插入预定深度后需静置25min后才能开始扭剪，并应在2min内测得峰值强度。 (5)松开钻杆夹具，用手或管钳快速将探杆顺时针方向旋转6圈，使十字板头周围的土充分扰动后，立即拧紧钻杆夹具，重复步骤(4)，测记重塑土剪切破坏时的应变仪或测力仪的读数。注意事项为要设法防止电缆与十字板接头处被拧断，故此项宜每层土只做一二次。(6)完成一次试验后，松开钻杆夹具。根据需要，继续将十字板头压至下一个试验深度，重复(3)至(5)步骤。 电测十字板剪切试验中的数据可分为二类：第一类是原位剪切所测的原状土剪切破坏时的读数Rv和重塑土剪切破坏时的读数Re等；第二类是传感器率定系数及十字板头直径与高度。据上述试验数据，按下式计算土的抗剪强度及灵敏度 1 估算地基允许承载力2 预估极限端阻力和极限侧摩阻力3其他 将十字板抗剪强度用于软土地基及其他软土填挖方斜坡工程的稳定性分析与核算，是尤为普遍的。用十字板剪切仪