工程地质测试与试验

1、二、载荷试验二、载荷试验承压板面积：承压板面积：50 x50cm50 x50cm2 2 ；厚度：；厚度：404050mm50mm加荷：油压千斤顶、锚式或斜撑反力装置加荷：油压千斤顶、锚式或斜撑反力装置观测装置：百分表观测装置：百分表n4 4、成果应用成果应用 P PS S曲线、曲线特征值曲线、曲线特征值确定承载力、变形模量确定承载力、变形模量锚锚加荷加荷-分级加荷。分级加荷。第一级计入设备第一级计入设备重，接近卸除土重，接近卸除土重，其后为重，其后为1/8极极限荷载。限荷载。a.a.尽可能最终荷载达尽可能最终荷载达地基极限承载力；地基极限承载力；b.b.出现以下情况可终止：出现以下情况可终止：

2、压板周边土隆起；压板周边土隆起；荷载不变，沉降加速，曲线荷载不变，沉降加速，曲线出拐点；出拐点；总沉降量总沉降量0.08b0.08b；某级荷载下某级荷载下，24h24h沉降不稳；沉降不稳；c c. .达不到极限荷载，最达不到极限荷载，最大压力达预期压力大压力达预期压力2 2倍倍。 - 间隔时间：间隔时间：10、10、10、15、15、30min、稳定标准：连稳定标准：连续四次沉降量，续四次沉降量，0.1mm/h。顶顶 -卸荷量可取每级加荷量的卸荷量可取每级加荷量的两倍，历时两倍，历时1h，隔，隔15min观测一次，观测一次，卸载完毕继续观测卸载完毕继续观测3h。成果整理成果整理, , ,第一拐

3、点第一拐点第二拐点第二拐点。PaPbPS表达土体变形三阶段，即：压密、塑性变形、整体剪切破坏。表达土体变形三阶段，即：压密、塑性变形、整体剪切破坏。a.f f0 0 = p= pa a 若若pb 1.5 pa ，取，取f0=1/2 pb； pa 、pb无法确定，则取无法确定，则取s/b=0.02(0.010.015)对应的对应的p值值为为f0值。高压缩性土取高值。值。高压缩性土取高值。PaPbPSE E 0 0 = =BI(1-BI(1-2 2)p/s)p/sB B：板宽；：板宽；I I：压板深度系数；：压板深度系数；：压板形状修正压板形状修正系数；系数；：土的泊松比；：土的泊松比；p p、s

4、 s：PS曲线直曲线直线段上任一点的压线段上任一点的压力、沉降值。力、沉降值。 d d ：压板直径：压板直径 E E 0 0 =I=I0 0* *(1-(1-2 2)p/s)p/s* *d d土的变形模量指土在单轴受力、土的变形模量指土在单轴受力、无侧限情况下似弹性阶段的应力无侧限情况下似弹性阶段的应力应变之比，由应变之比，由P PS S曲线直线段，按曲线直线段，按弹性理论求：弹性理论求： b.b. -工程地质手册工程地质手册承压板与实际基础尺寸的差异对沉降的影响承压板宽度与沉降量关系：具有勘探与测试双具有勘探与测试双功用；精度高、快速、连续、功用；精度高、快速、连续、高效、多用；技术比较先进

5、。高效、多用；技术比较先进。：应用受限制，：应用受限制，碎石类土不可用；不碎石类土不可用；不能直接观察地层。能直接观察地层。u 1 1、：主机与反压装置、测量主机与反压装置、测量记录装置、探头。记录装置、探头。：探头率定；入场就位；调试仪器；探头率定；入场就位；调试仪器；贯入、测记贯入、测记（垂直贯入垂直贯入，）。：避开地下设施；保持探杆铅直，初贯入避开地下设施；保持探杆铅直，初贯入时不可有侧推；在已有孔旁距离大于孔径时不可有侧推；在已有孔旁距离大于孔径2025倍，倍，以防土层扰动。以防土层扰动。：主机负荷达到额定荷载的主机负荷达到额定荷载的120%；贯入时探杆出现明显弯曲；探头负荷；贯入时探

6、杆出现明显弯曲；探头负荷达到额定荷载；反力装置失效。达到额定荷载；反力装置失效。-采用电阻应变仪时，据应变量按率定曲线换算，采用电阻应变仪时，据应变量按率定曲线换算，即：即：-以深度为纵坐标绘以深度为纵坐标绘 qc H, fs H, ps H, FRH, UH的变化曲线。的变化曲线。ppsKp cccKq ffsKf %100 csRqfF uuKU 比贯入阻力比贯入阻力：锥尖阻力锥尖阻力：侧摩阻力侧摩阻力：摩阻比摩阻比：孔压孔压：A,A,-B,B,按归零点与记录纸零线位置，反号调整。按归零点与记录纸零线位置，反号调整。以孔口为深度零点对记录曲线深度按上式修正，以孔口为深度零点对记录曲线深度按

7、上式修正，曲线长度不足，按其发展趋势补入。曲线长度不足，按其发展趋势补入。式中：式中：D D：实际贯入深度；：实际贯入深度；l l：杆长；：杆长；n n：杆数；：杆数；h h：自锥底全断面起算探头长度；自锥底全断面起算探头长度；l l：未入土杆长。：未入土杆长。lhnlD 计算式为：计算式为：4.1 4.1 ：b.b.：据曲线据曲线形状、参数值、结合形状、参数值、结合分类标准进行分层定分类标准进行分层定名；用名；用临界深度临界深度概念概念确定分层界面确定分层界面 - iXnX1a.a.由曲线求参数均值由曲线求参数均值： 不计超前、滞后段和特殊值；不计超前、滞后段和特殊值； -以锥尖阻力以锥尖阻

8、力q qc c为主，结合为主，结合f fs s (F(FR R) )或或U U值予以分类值予以分类（曲线形状、参数值（曲线形状、参数值分类标准）。分类标准）。u 4 4、：方法简洁、方法简洁、经济、周期短经济、周期短b.b. 032.01.00 spfa.a.： 1023. 00069. 0arctan cq bfacs 式中：式中：- -摩擦角；摩擦角；q qc c- -锥尖阻力；锥尖阻力；400 q400 qc c 8200(kP8200(kPa a) )式中：式中：、- -土类修正系数，查表。土类修正系数，查表。式中：式中：c-c-粘聚力；粘聚力；f fs s- -侧摩阻力；侧摩阻力；a

9、 a、b-b-系数，与土类有关。系数，与土类有关。4.2 4.2 isinisipcfdpLfUAqqqq 1 a.：b .：由静力触探曲线可找出锥尖阻力较高的层位；由静力触探曲线可找出锥尖阻力较高的层位；根据阻值大小和桩基设计要求，可确定桩端持力层；根据阻值大小和桩基设计要求，可确定桩端持力层；进一步可确定桩长及桩截面尺寸、单桩数量等。进一步可确定桩长及桩截面尺寸、单桩数量等。4.3 4.3 、：锥头底面积增大，：锥头底面积增大，q qc c、f fs s会减小；会减小；筒长增，筒长增， q qc c增，增， f fs s减；筒、杆小于锥底径，阻力减；筒、杆小于锥底径，阻力值减小值减小：贯入

10、阻力随贯入速率而有所不同。：贯入阻力随贯入速率而有所不同。2cm/s2cm/s时影响较小。时影响较小。：严格饱和才能测试准确，若空气：严格饱和才能测试准确，若空气未排尽会影响准确性。未排尽会影响准确性。：电阻应变片受温度：电阻应变片受温度影响产生电阻率变化，影影响产生电阻率变化，影响测试。探头应保温，防响测试。探头应保温，防晒防冻。晒防冻。：探杆倾斜弯：探杆倾斜弯曲；地层软硬变化曲；地层软硬变化大，孤石、砖瓦等；大，孤石、砖瓦等；深层触探，当地层深层触探，当地层较硬时，出现地层较硬时，出现地层“缺失缺失”-测试深测试深度大于实际深度；度大于实际深度；仪器精度和操作水仪器精度和操作水平的影响。平

11、的影响。长时间通电；地温差异；长时间通电；地温差异；探头贯入的摩擦热；传感探头贯入的摩擦热；传感器变形的应力热；器变形的应力热；n 1 1、- -应用一定的锤击动能，将探头打入土应用一定的锤击动能，将探头打入土中，根据入土深度对应的锤击数判定土的性质。中，根据入土深度对应的锤击数判定土的性质。-设备简单、设备简单、易学易用、适应性易学易用、适应性广，可连续测试，广，可连续测试，标贯可观察土样。标贯可观察土样。-轻型轻型-N10 重型重型-N63.5 超重型超重型-N120 标准贯入标准贯入-N四、四、导向杆、提引器、穿心锤、导向杆、提引器、穿心锤、锤垫、探杆、探头锤垫、探杆、探头-落距0.5m

12、，记录每打入0.30m所需的锤击数；贯入深度4m；遇硬层，击数超过100击，停止试验。-落距0.76m，记录每打入0.10m 所需的锤击数；杆正、匀速（1530击/min）、连续打入；砂砾类土贯入深度1215m；当贯入0.10m 击数连续三次超过50击，停止或改超重型。-落距1.00m,记录每打入0.10m 所需的锤击数；贯入深度20m,余同上。n 2 2、：现场核对记录的击数现场核对记录的击数和和贯入深度；贯入深度；实测击数校正及统计分析：实测击数校正及统计分析：以校正后的击数和贯入深度绘击数以校正后的击数和贯入深度绘击数深度关系曲线。深度关系曲线。 nnNN110105.635.63NN

13、绘绘N10 曲线图；均值统计：曲线图；均值统计：杆长校正：杆长校正：先换算为重型击数：先换算为重型击数：5 .031205 .63 NN再按上式校正击数；再按上式校正击数；a.-标贯器、测试方法不同于其他探头。标贯器、测试方法不同于其他探头。b.b.-l提升贯入器，进行提升贯入器，进行土样鉴别描述，测土样鉴别描述，测长度，保留土样。长度，保留土样。l贯入速率保持为贯入速率保持为15153030击击/min/min，预，预打打0.15cm0.15cm，开始计数，由，开始计数，由0.10N0.10N得得到到0.30N0.30N。当。当击数大于击数大于5050击击时时，停，停止贯入并记录止贯入并记录

14、对应的对应的贯入深度；贯入深度；l垂直轻放，孔口垂直轻放，孔口加导向器；加导向器；l预留预留0.15m0.15m，清净残土，保持孔内，清净残土，保持孔内水位高于地下水位；水位高于地下水位；n 3 3、：当在地下水位以下的土层中进行试当在地下水位以下的土层中进行试验时，应使孔内水位保持高于地下验时，应使孔内水位保持高于地下水位，以免出现涌砂和塌孔，必要水位，以免出现涌砂和塌孔，必要时，应下套管或用泥浆护壁。时，应下套管或用泥浆护壁。d.d.-击数等于实测值击数等于实测值N；绘标贯击数绘标贯击数-深度深度NH关系曲线。关系曲线。未贯入未贯入0.30m0.30m，SnN3 . 0（m）击数e.e.标

15、贯击数判别砂土液化：标贯击数判别砂土液化： cwscrPddNN31.09.00 c.c.- -SNAQHeAQHRd 20dKRf -砂土：按锤击数，高：按锤击数，高- -粗粒土，粗粒土，低低- -细粒土；求均值，定名细粒土；求均值，定名：规范查表；动贯入阻力求标值：规范查表；动贯入阻力求标值：n 4 4、动贯入阻力：动贯入阻力： 桩打入与动探打入有相似机理，可据动探估计桩端阻力。桩打入与动探打入有相似机理，可据动探估计桩端阻力。： 密度与击数的关系查规范；液化判别用标贯法。密度与击数的关系查规范；液化判别用标贯法。：多为经验，未入规范。：多为经验，未入规范。主要为土层及测试机理、设备与试验

16、主要为土层及测试机理、设备与试验方法两方面的影响方法两方面的影响：能量消耗于锤与垫碰撞、杆变形、孔壁摩擦等，：能量消耗于锤与垫碰撞、杆变形、孔壁摩擦等，此外才是克服土体阻力的锤击能。此外才是克服土体阻力的锤击能。 轻轻-较适于软土；超重较适于软土；超重-砾石层砾石层动贯入阻力：动贯入阻力：AeRQHd SNAQHeAQHRd NSe 有效锤击能：有效锤击能：贯入度：贯入度：阵击贯入深度n5 5、（参见标贯）（参见标贯）：上覆土压力、：上覆土压力、侧压力增大，贯入阻力增，侧压力增大，贯入阻力增，动探击数增动探击数增：增加侧壁摩阻，减有效锤增加侧壁摩阻，减有效锤击能，对击数有影响。击能，对击数有影响。：依规范进行校正。：依规范进行校正。 ：轻：