岩土工程勘察方法

3.岩土工程程勘察方方法3.1工工程程地质测测绘与调调查3.2工工程程地质勘勘探与物物探3.3原原位测试试3.4室室内试验验3.1工工程程地质测测绘与调调查(EngineeringGeologySurveying)工程地质质测绘———在不不打钻的的情况下下，有时时结合槽槽、坑探探，根据据野外调调查结果果在地形形图上填填绘测区区的工程程地质条条件的主主要因素素，并绘绘制工程程地质图图，为评评价建筑筑场地的的稳定性性和适宜宜性以及及合理确确定勘探探工作提提供依据据。工程地质质测绘与与调查的的要求工程地质质测绘与与调查的的范围与与精度地质观测测点的布布置与定定位工程地质质测绘与与调查的的内容工程地质质测绘与与调查的的成果资资料遥感技术术在工程程地质测测绘与调调查的应应用工程地质质测绘与与调查的的要求工程地质质测绘与与调查宜宜在可行行性研究究勘察阶阶段或初初步勘察察阶段进进行。并并应符合合下列要要求：对岩石出出露或地地貌、地地质条件件较复杂杂的场地地应进行行工程地地质测绘绘。对地地质条件件简单的的场地，，可采用用调查代代替工程程地质测测绘。在可行性性研究勘勘察阶段段搜集资资料，宜宜包括航航空像片片、卫星星像片的的解译结结果。在详细勘勘察阶段段可对某某些专门门地质问问题作补补充调查查。工程地质质测绘与与调查的的范围与与精度工程地质质测绘与与调查的的范围，，应包括括场地及及其附近近地段，，测绘的的比例尺尺和精度度应符合合下列要要求：测绘所所用地地形图图的比比例尺尺，可可行性性研究究勘察察阶段段可选选用1∶5000～～1∶∶50000；初初步勘勘察阶阶段可可选用用1∶∶2000～1∶10000;详详细勘勘察阶阶段可可选用用1∶∶200～～1∶∶2000。工工程地地质条条件复复杂时时，比比例尺尺可适适当放放大。。对工程程有重重要影影响的的地质质单元元体(滑坡坡、断断层、、软弱弱夹层层、洞洞穴等等)，，必要要时可可采用用扩大大比例例尺表表示。。建筑地地段的的地质质界线线、地地质点点测绘绘精度度在图图上的的误差差不应应超过过3mm，，其他地地段不不应超超过5mm。。地质观观测点点的布布置与与定位位地质观观测点点的布布置、、密度度和定定位应应满足足下列列要求求：在地质质构造造线、、地层层接触触线、、岩性性分界界线、、标准准层位位和每每个地地质单单元体体应有有地质质观测测点。。地质观观测点点的密密度应应根据据场地地的地地貌、、地质质条件件、成成图比比例尺尺及工工程特特点等等确定定，并并应具具代表表性。。地质观观测点点应充充分利利用天天然和和人工工露头头，当当露头头少时时，应应根据据具体体情况况布置置一定定数量量的勘勘探工工作。。地质观观测点点的定定位应应根据据精度度要求求和地地质条条件的的复杂杂程度度选用用目测测法、、半仪仪器法法和仪仪器法法。地地质构构造线线、地地层接接触线线、岩岩性分分界线线、软软弱夹夹层、、地下下水露露头、、有重重要影影响的的不良良地质质现象象等特特殊地地质观观测点点，宜宜用仪仪器法法定位位。工程地地质测测绘与与调查查的内内容查明地地形、、地貌貌特征征，地地貌单单元形形成过过程及及其与与地层层、构构造、、不良良地质质现象象的关关系，，划分分地貌貌单元元。岩土的的性质质、成成因、、年代代、厚厚度和和分布布。对对岩层层应查查明风风化程程度，，对土土层应应区分分新近近堆积积土、、特殊殊性土土的分分布及及其工工程地地质条条件。。查明岩岩层的的产状状及构构造类类型、、软弱弱结构构面的的产状状及其其性质质，包包括断断层的的位置置、类类型、、产状状、断断距、、破碎碎带的的宽度度及充充填胶胶结情情况，，岩、、土层层接触触面及及软弱弱夹层层的特特性等等，第第四纪纪构造造活动动的形形迹、、特点点与地地震活活动的的关系系。工程地地质测测绘与与调查查的内内容查明地地下水水的类类型，，补给给来源源、排排泄条条件，，井、、泉的的位置置、含含水层层的岩岩性特特征、、埋藏藏深度度、水水位变变化、、污染染情况况及其其与地地表水水体的的关系系等。。搜集气气象、、水文文、植植被、、土的的最大大冻结结深度度等资资料。。调查查最高高洪水水位及及其发发生时时间、、淹没没范围围。查明岩岩溶、、土洞洞、滑滑坡、、泥石石流、、崩塌塌、冲冲沟、、断裂裂、地地震震震害和和岸边边冲刷刷等不不良地地质现现象的的形成成、分分布、、形态态、规规模、、发育育程度度及其其对工工程建建设的的影响响。调查人人类工工程活活动对对场地地稳定定性的的影响响，包包括人人工洞洞穴、、地下下采空空、大大挖大大填、、抽水水排水水及水水库诱诱发地地震等等。建筑物物的变变形和和建筑筑经验验。工程地地质测测绘与与调查查的的的成果果资料料工程地地质测测绘与与调查查的成成果资资料应应包括括工程程地质质测绘绘实际际材料料图、、综合合工程程地质质图或或工程程地质质分区区图、、综合合地质质柱状状图、、工程程地质质剖面面图及及各种种素描描图、、照片片和文文字说说明。。遥感技技术在在工程程地质质测绘绘与调调查的的应用用广义的的遥感感是指指空间间科学学中，，用能能量传传递信信息的的技术术。这这里指指的是是狭义义的，，即卫卫星照照片和和航空空照片片的解解译，，用于于工程程地质质测绘绘与制制图，，它能能在很很大程程度上上节省省地面面测绘绘的工工作量量，做做到省省时、、高质质、高高效、、减少少劳动动强度度，节节省工工程勘勘察费费用。。收集航航片与与卫片片的数数量，，同一一地区区应有有2～～3套套，一一套制制作镶镶嵌略略图，，一套套用于于野外外调绘绘，一一套用用于室室内清清绘。。初步解解译阶阶段，对航航片与与卫片片进行行系统统的立立体观观测，，对地地貌及及第四四纪地地质进进行解解译，，划分分松散散沉积积物与与基岩岩界线线，进进行初初步构构造解解译等等。第二阶阶段是是野外外踏勘勘与验验证。携带带图象象到野野外，，核实实各典典型地地质体体在照照片上上的位位置，，并选选择一一些地地段进进行重重点研研究，，及在在一定定间距距穿越越一些些路线线，作作一些些实测测地质质剖面面和采采集必必要的的岩性性地层层标本本。最后阶阶段成成图，将解解译取取得的的资料料，野野外验验证取取得的的资料料及其其他方方法取取得的的资料料，集集中转转绘到到地形形底图图上，，然后后进行行图面面结构构的分分析。。如有有不合合理现现象，，要进进行修修正，，重新新解译译。必必要时时，到到野外外复验验，至至整个个图面面结构构合理理为止止。3.2工工程地质勘探探(EngineeringGeologyExploration)勘探的主要目目的钻探坑探、井探、、槽探、洞探探取样物探勘探的主要目目的揭露并划分地地层、量测界界线，采取岩岩土样，鉴定定和描述岩土土特性、成分分和产状；了解地质构造造，不良地质质现象的分布布、界限、形形态等；自钻孔中选取取岩土试样，，供实验室分分析，以确定定岩土的物理理力学性质；；揭露并测量地地下水埋藏深深度，采取水水样供实验室室分析，了解解其物理化学学性质及地下下水类型；利用钻孔进行行孔内原位测测试(如十字字板剪力试验验、标准贯入入试验、土层层剪切波速测测量)。3.2.1工工程地质质钻探在工程地质勘勘察中，通过过钻探提取岩岩芯和采集岩岩土样以鉴别别和划分地层层，测定岩土土层的物理力力学性质，需需要时还可直直接在钻孔内内进行原位测测试。钻探方法的选选择钻探计划或设设计任务书的的内容钻探技术要求求钻探编录技术术要求钻探方法的选选择选择钻探方法法应考虑的原原则:钻进地层的特特点及不同方方法的有效性性。能保证以一定定的精度鉴别别地层，了解解地下水的情情况。尽量避免或减减轻对取样段段的扰动影响响。钻探方法的选选择:钻探方法可根根据地层类别别及勘察要求求按表3.1选择勘探浅部土层层可采用下列列钻探方法：：小口径麻花钻钻(或提土钻钻)钻进；小口径勺形钻钻钻进；洛阳铲钻进。。钻探口径及钻钻具规格应符符合现行国家家标准的规定定。成孔口径径应满足取样样、测试以及及钻进工艺的的要求。钻探方法的适适用范围表表3.1冲击回转钻具具a.冲击杆；b.提砂筒；c.冲击钻头；d.空心式螺纹钻钻头钻探计划或设设计任务书的的内容钻孔的位置，，钻孔的目的的，钻进的方方法,钻孔的的类型、孔深深及孔身结构构，开孔和终终孔直径，换换径深度,钻钻进速度及固固壁方法。同同时应根据已已掌握的资料料，绘制钻孔孔设计柱状剖剖面图，说明明将要遇到的的地层岩性、、地质构造及及水文地质情情况；提出工工程地质要求求、如岩芯采采取率、取样样、试验、观观测、止水及及编录等各方方面的要求；；说明钻探结结束后对钻孔孔的处理意见见。钻探技术要求求钻进深度、岩岩土分层深度度的量测误差差范围应为土土0.05m。非连续取芯钻钻进的回次进进尺，对螺旋旋钻探应在1m以内；对岩芯芯钻探应在2m以内。对鉴别地层天天然湿度的钻钻孔，在地下下水位以上应应进行干钻。。当必须加水水或使用循环环液时，应采采用双层岩芯芯管钻进。岩芯钻探的的岩芯采取取率，对一一般岩石不不应低于80％，对对破碎岩石石不应低于于65％。。对需重点点查明的部部位(滑动动带、软弱弱夹层等)应采用双双层岩芯管管连续取芯芯。当需要要确定岩石石质量指标标RQD时,应采用用75mm口径(N型)双层岩岩芯管,且且宜采用金金刚石头。。定向钻进的的钻孔应分分段进行孔孔斜测量。。倾角及方方位的量侧侧精度应分分别为±0.1°、、±3.0°。钻探编录技技术要求野外记录应应由经过专专业训练的的人员承担担。记录应应真实及时时，按钻进进回次逐段段填写。严严禁事后追追记。钻探现场描描述可采用用肉眼鉴别别、手触方方法，有条条件或勘察察工作有明明确要求时时，可采用用标准化、、定量化的的方法。钻探成果可可用钻孔野野外柱状图图表示。岩岩土芯样可可根据工程程要求一定定期限或长长期保存，，亦可拍摄摄岩、土芯芯彩照纳入入勘察成果果资料。各类岩土描描述应包括括的内容：：砂土：名称称、颜色、、湿度、密密度、粒径径、浑圆度度、胶结物物、包含物物等；粘性土、粉粉土：名称称、颜色、、湿度、密密度、状态态、结构、、包含物等等；岩石：名称称、颜色、、矿物成分分、结构、、风化程度度、节理裂裂隙特征等等。3.2.2坑探探、井探、、槽探、洞洞探在建筑场地地地质条件件比较复杂杂情况下，，如砂卵石石土层，当当较难用钻钻探方法钻钻进或不易易采取原状状土样时,可采用探探井、探槽槽进行勘探探。在坝址址、地下工工程、大型型边坡等勘勘察中，当当需详细调调查深部岩岩层性质及及其构造特特征时，可可采用竖井井或平洞。。探井的深度度不宜超过过地下水位位。竖井和和平洞的深深度、长度度、断面按按工程要求求确定。对探井、探探槽、探洞洞除文字描描述记录外外，尚应以以剖面图、、展开图等等反映井、、槽、洞壁壁及底部的的岩性、地地层分界、、构造特征征、取样及及原位试验验位置,并并辅以代表表性部位的的彩色照片片。3.2.3取取样依据《岩土土工程勘察察规范》(GB50021-94)及《原状土土取样技术术标准》(JGJ89-92)进行土试验质量量取土器类型型及其适用用范围取土器类型型取样工具的的选择取样技术要要求试样的密封封、保管和和运输岩样的采取取土试验质量量土试样质量量等级划分分表表3.2影响取样质质量的因素素影响取样质质量的因素素很多，但但主要决定定于三个环环节；即钻进方法、取样方法和取土器结构构。目前较为为普遍采用用的快速压压人法，是是将比一般般土样器稍稍长的活塞塞油压筒取取土器快速速、均匀地地压入土中中，或借助助机械力量量通过钢绳绳、滑车装装置，将取取土器压入入土中。这这种方法对对土试样的的扰动程度度最小。取土器类型型按壁厚可分分为薄壁和厚壁两类按进入土层层的方式可可分为贯入入(静压或或锤击)及及回转两类薄壁取土器器薄壁取土器器壁厚仅l.25～～2.0mm，取样扰动小小，质量高高，但因壁壁薄，不能能在硬和密密实的土层层中使用。。按其结构构形式有以以下几种：：敞口式，国国外称为谢谢尔贝管，，是最简单单的一种薄薄壁取土器器，取样操操作简便，，但易于逃逃土。固定活塞式式水压固定活活塞式自由活塞式式活塞（阀式式）取土器器1.接头;2.联接接帽;3.锥形阀;4.余土土筒;5.取土筒;6.衬管管;7.管管靴。1.接头;2.联接接帽;3.操纵杆;4.橡皮皮垫活阀;5.余土土筒;6.衬管;7.取取土筒;8.管靴靴。1.接头;2.调节节垫片;3.调节螺螺丝;4.弹簧;5球;6.异径接头头;7.余余土筒;8.衬管管;9.取土筒;10.管靴。固定活塞式式固定活塞式式，在敞口口薄壁取土土器内增加加一个活塞塞以及一套套与之相连连接的活塞塞杆，活塞塞杆可通过过取土器的的头部并经经由钻杆的的中空延伸伸至地面。。下放取土土器时，活活塞处于取取样管刃口口端部，活活塞杆与钻钻杆同步下下放，到达达取样位置置后，固定定活塞杆与与活塞，通通过钻杆压压入取样管管进行取样样。活塞的的作用在于于下放取土土器时可排排开孔底浮浮土，上提提时可隔绝绝土样顶端端的水压、、气压、防防止逃土，，同时又不不会象上提提活阀那样样产生过度度的负压引引起土样扰扰动。取样样过程中，，固定活塞塞还可以限限制土样进进入取样管管后顶端的的膨胀上凸凸趋势。因因此，固定定活塞取土土器取样质质量高，成成功率也高高。但因需需要两套杆杆件，操作作比较费事事。固定活活塞薄壁取取土器是目目前国际公公认的高质质量取土器器，其代表表性型号有有Hvorslev型、NGI型等。水压固定活活塞式水压固定活活塞式，是针对固固定活塞式式的缺点而而制造的改改进型。国国外以其发发明者命名名为奥斯特特伯格取土土器。其特特点是去掉掉活塞杆，，将活塞连连接在钻杆杆底端，取取样管则与与另一套在在活塞缸内内的可动活活塞取结，，取样时通通过钻杆施施加水压，，驱动活塞塞缸内的可可动活塞，，将取样管管压入土中中，其取样样效果与固固定活塞式式相同，操操作较为简简便，但结结构仍较复复杂。自由活活塞式式，与固固定活活塞式式不同同之处处在于于活塞塞杆不不延伸伸至地地面，，而只只穿过过与接接头，，并弹弹簧锥锥卡予予以控控制。。取样样时依依靠土土试样样将活活塞顶顶起，，操作作较为为简便便，但但土试试样上上顶活活塞时时易受受扰动动，取取样质质量不不及以以上两两种。。回转型型取土土器回转型型取土土器有有两种种:单动三三重(二重重)管管取土土器，，类似似岩芯芯钻探探中的的双层层岩芯芯管，，取样样时外外管旋旋转，，内管管不动动，故故称单单动。。如在在内管管内再再加衬衬管，，则成成为三三重管管。其其代表表性型型号为为丹尼尼森(Denison)取土器器。丹丹尼森森取土土器的的改进进型称称为皮皮切尔尔(Pitcher)取土器器，其其特点点是内内管刃刃口的的超前前值可可通过过一个个竖向向弹簧簧按土土层软软硬程程度自自动调调节。。单动动三重重管取取土器器可用用于中中等以以至较较硬的的土层层。双动三三重(二重重)管管取土土器，，与单单动不不同之之处在在于取取样内内管也也旋转转，因因此可可切削削进入入坚硬硬的地地层，，一般般适用用于坚坚硬粘粘性土土，密密实砂砂砾以以至软软岩。。厚壁敞敞口取取土器器(图)厚壁敞敞口取取土器器，系系指我我国目目前大大多数数单位位使用用的内内装镀镀锌铁铁皮衬衬管的的对分分式取取土器器。这这种取取土器器与国国际上上惯用用的取取土器器相比比，性性能相相差甚甚远，，最理理想的的情况况下，，也只只能取取得ⅡⅡ级土土样，，不能能视为为高质质量的的取土土器。。目前，，厚壁壁敞口口取土土器中中，大大多使使用镀镀锌铁铁皮衬衬管，，其弊弊病甚甚多，，对土土样质质量影影响很很大，，应逐逐步予予以淘淘汰，，代之之以塑塑料或或酚醛醛层压压纸管管。目目前仍仍允许许使用用镀锌锌铁皮皮衬管管，但但要特特别注注意保保持其其形状状圆整整，重重复使使用前前应注注意整整形，，清除除内外外壁粘粘附的的蜡、、土或或锈斑斑。考虑我我国目目前薄薄壁管管材供供应的的困难难，薄薄壁取取土器器只能能逐步步普及及，故故允许许以束束节式式取土土器代代替薄薄壁取取土器器。但但只要要有条条件，，仍以以采用用标准准薄壁壁取土土器为为宜。。取土筒筒对开式式取土土筒构构造示示意圆筒式式短取取土筒筒构造造示意意1.余余土筒筒;2.取取土筒筒;3.衬衬管;4.管靴靴。取样工工具的的选择择不同等等级土土试样样要求求的取取样工工具或或方法法表表3.3注：①①＋＋＋适用用，＋＋部分分适用用，－－不适适用；；②采取取砂土土试样样应有有防止止试样样失落落的补补充措措施；；③有经经验时时可用用束节节式取取土器器代替替薄壁壁取土土器。取样工工具的的选择择取样技技术要要求在钻孔孔中采采取I、II级土试试样时时，应应满足足下列列要求求：在软土土、砂砂土中中宜采采用泥泥浆护护壁。。如使使用套套管，，应保保持管管内水水位等等于或或稍高高于地地下水水位，，取样样位置置应低低于套套管底底三倍倍孔径径以上上的距距离。。采用冲冲洗、、冲击击、振振动等等方式式钻进进时，，应在在预计计取样样位置置1m以上改改用回回转钻钻进。。下放取取土器器前应应仔细细清孔孔，孔孔底残残留浮浮土厚厚度不不应大大于取取土器器废土土段长长度(活塞塞取土土器除除外)。采取土土试样样宜用用快速速静力力连续续压入入法，，亦可可采用用重锤锤少击击方法法，但但应有有导向向装置置，避避免锤锤击时时摇晃晃。试样的的密封封、保保管和和运输输I、II、、III级土试试样妥妥善密密封，，防止止湿度度变化化，并并避免免曝晒晒或冰冰冻。。在运运输中中应避避免振振动，，保存存时间间不宜宜超过过三周周。对对易于于振动动液化化和水水分离离析的的土试试样宜宜就近近进行行试验验。取土标标签要要填写写清楚楚，注注明土土试样样的上上、下下方向向;土试样样装箱箱时，，要垂垂直装装放、、垫牢牢，以以减少少在运运送时时的不不必要要扰动动；土试样样送交交实验验室时时所附附的送送样单单，应应填写写工程程项目目名称称、时时间地地点、、上样样编号号、采采样深深度、、稳定定水位位、野野外定定名和和试验验要求求。岩样的的采取取岩石试试样可可利用用钻探探岩芯芯制作作或在在探井井、探探槽、、竖井井、平平洞中中刻取取。采采取的的毛样样尺寸寸应满满足试试块加加工的的要求求，在在特殊殊情况况下，，试样样形状状、尺尺寸和和方向向由岩岩体力力学试试验设设计确确定。。3.2.4工工程程物探探岩土工工程勘勘察中中可在在下列列方面面采用用地球球物理理勘探探：作为钻钻探的的先行行手段段，了了解隐隐蔽的的地质质界线线、界界面或或异常常点。。作为钻钻探的的辅助助手段段，在在钻孔孔之间间增加加地球球物理理勘探探点，，为钻钻探成成果的的内插插、外外推提提供依依据。。作为原位测测试手段，，测定岩土土体的波速速、动弹性性模量、特特征周期、、土对金屑屑的腐蚀性性等参数。。各种地球物物理勘探方方法的适用用条件表表3.4（续上页表表）（续上页表表）物探资料的的解释地球物理勘勘探成果判判释时应考考虑多解性性，区分有有用信息与与干扰信号号。需要时时应采用多多种方法探探测，进行行综合判释释，并应有有已知物探探参数或一一定数量的的钻孔验证证。3.3原位测试技技术原位测试就是在土原原来所处的的位置，基基本保持土土的天然结结构、天然然含水量以以及天然应应力状态的的情况下测测定土的性性质。它与与钻探取样样室内试验验相比，有有以下优点：对无法采取取不扰动土土样或难以以采取不扰扰动土样的的土层（如如砂土、粉粉土、流动动淤泥等）），运用原原位测试技技术能对其其工程性能能作出判断断；原位测试的的土体体积积远比室内内试样大，，因此测试试的性能更更接近工程程实际；测试比较简简便快捷。。依据地区区经验，可可以迅速的的确定土的的各种工程程性质；有些原位测测试可以得得到土性质质变化的连连续剖面，，直观地了了解土层在在深度上的的变化。常用的原位位测试技术术工程地质触触探试验标准贯入试试验剪切波速测测试地基载荷试试验桩基静载荷荷试验旁压试验十字板剪力力试验抽水试验......工程地质静静力触探（CPT）触探是通过过触探杆用用动力或静静力将金属属触探头贯贯入土层，，并量测各各层土对触触探头的贯贯入阻力大大小的指标标，从而间间接地判断断土层及其其性质的一一种勘探方方法和原位位测试技术术。作为勘勘探方法，，触探可用用于划分土土层，了解解地层的均均匀性；作作为测试技技术，则可可估计地基基容许承载载力和土的的变形指标标等。触探根据外外力性质不不同，分为为静力触探探和动力触触探两大类类。工程地质静静力触探（CPT）静力触探(CPT)是利用机械械传动装置置将一个内内装电阻应应变片和传传感器的金属探头，通过触探探杆匀速压压入土中，，贯入速度度为1.20.3m/min。土层软硬不不同，探头头所受阻力力自然也不不一样，传传感器将土土层的这种种阻力转变变为电讯号号，并通过过电子量测测仪器记录录下来，同同时绘出比比贯入阻力力与深度曲曲线。通过触探曲线分析，可以以解决下列列问题：查明地基土土在水平方方向和垂直直方向的均均匀性变化化情况，划划分土层，，确定土的的类别；确定建筑物物地基土的的承载力和和变形模量量，以及其其他物理力力学指标；；选择地基持持力层，预预估单桩承承载力，以以及判别桩桩可能打入入的深度；；检查填土的的质量，判判别砂土的的密度及其其在地震作作用下液化化的可能性性。试验设备静力触探的的主要设备备有探头、、压力装置置、反力装装置和测试试仪器等四四部分。探头：有单桥探头和双桥探头两种。此外外，还有能能同时量测测孔压的两两用或三用用探头，它它们是通过过在单桥或或双桥探头头上增加能能量量测孔孔隙水压力力的装置来来实现的。。加压装置：有液压传传动式、手手摇链条式式和电动丝丝杆式。反力装置：为防止在在探头贯入入过程中地地层阻力的的作用使触触探架被抬抬起，常需需采用反力力装置对触触探架进行行保护。类类型有：下下地锚紧固固和重物加加压。量测装置：有电阻应应变仪、数数字测力仪仪、自动记记录仪等。。单桥探头在锥尖上部部带有一定定长度的侧侧壁摩擦筒筒，其侧壁壁摩擦筒面面积与锥底底面积之比比为6:4，它所测测定的是锥锥尖与侧阻阻的综合值值。双桥探头是将锥尖与与侧壁磨擦擦筒分离，，可分别测测定单位面面积上的锥锥尖阻力和和侧摩阻力力。静力触探加加压装置a）液压传动式式b）手摇链条式式c）电动丝杆式式静力触探加加压装置双缸液压静力力触探仪静力触探加压压装置电动机械式静静力触探仪适用性静力触探试验验适用于粘性性土、粉土砂砂土及少量碎碎石的土层。。可测定比贯贯入阻力、侧侧壁摩阻力、、锤尖阻力和和孔隙水压力力。触探资料料除了用以划划分土层外，，还可以作为为确定地基承承载力的依据据。试验方法试验方法（略略）。试验终止条件件：当贯入到预定定深度或出现现下列情况之之一者，可终终止试验：触探机的负荷荷达到额定荷荷载的120%时；探头贯入阻力力达到额定荷荷载的120%时；探杆螺纹部分分的应力超过过容许强度时时；反力装置失效效时。试验资料的整整理:原始记录中的的异常情况及及处理曲线整体形态态异常——重重做试验；曲线中深度误误差与回零误误差显著超过过规定误差标标准——重新新试验；记录数据或绘绘图曲线上的的零点漂移，，即零读数问问题——一般般按回零段内内线性内插法法进行校正，，校正值等于于读数值减零零读数内插值值，但应注意意零读数的正正负之别；自动绘图曲线线上的脱节或或出现喇叭口口现象——由由于贯入停顿顿间歇引起，，修正时应以停机与与开机后10cm深度内的曲线线点相连成圆圆滑的曲线；；试验资料的整整理:原始记录中的的异常情况及及处理深度修正———记录深度与与实际深度有有误差时应按按深度线性地地修正深度误误差。如有触触探探头测斜斜数据，可依依据每间隔1m的各深度的偏偏斜角（相对铅垂线线）进行深度度修正：式中：hi——第i段深度修正值值(m)；i、i-1——第i次及i-1次实测的偏斜斜角(o)。这样，到深度度处hn的深度修正值值hn为：实际的深度为为：静力触探曲线线脱节修正试验资料的整整理:绘制单孔静力力触探曲线静力触探资料料整理时所绘绘制的曲线包包括：比贯入阻力（（ps）-深度（h）曲线锥尖阻力（qc）-深度（h）曲线侧摩阻力（fs）-深度（h）曲线摩阻比（Rf）-深度（h）曲线典型的静力触触探粘性土曲线粉土曲线砂土曲线含硬杂质土曲曲线淤泥质土曲线线(单桥、双桥）试验资料的整整理:静力触探成果果的应用划分地层界线线根据静力触探探曲线对地基基土进行力学学分层，或参参照钻孔分层层结合静探曲曲线的大小和和形态特征，，进行土层工工程分层，确确定分层界线线。各层土触探指指标的计算计算各静探孔孔各分层的触触探指标平均均值时，应剔剔除个别异常常值及超前滞滞后值，用算算术平均值法法计算。计算勘察场地地各分层的触触探指标平均均值时，按各各孔穿越该层层的厚度作为为权，用加权权平均值法计计算。在判别砂土液液化时，对触触探指标变化化较大且较薄薄的夹层或互互层，应分别别计算各土层层的触探指标标。试验资料的整整理:静力触探成果果的应用计算土的强度度参数：计算粘性土的的不排水抗剪剪强度Cu：Cu=(qc-0)/Nk式中：0——原位总的的上覆压力（（kPa）。Nk——锥头系数，按按经验选取；；灵敏性粘土土Nk=5.5~8；软-中等粘土土Nk=5~21，，随Ip增大而减少；；超固结粘性性土Nk=17±5。计算砂土的相相对密度Dr和内摩擦角。试验资料的整整理:静力触探成果果的应用计算土的变形形参数：计算土的压缩缩模量Es:（JGJ72-2004)一般粘性土：：Es=3.3ps+3.2[0.8≤ps≤5.0(MPa)]Es=3.7qc+3.4[0.7≤qc≤4.0(MPa)]粉土及粉细砂砂：Es=（3～4）ps[3.0≤ps≤25.0(MPa)]Es=（3.4～4.4）qc[2.6≤qc≤22.0(MPa)]计算饱和粘土土不排水压缩缩模量Eu：铁道部《静力力触探技术规规则》中认为为对ps为0.134~1MPa的饱和粘性土土，用下式计计算：Eu=11.0ps+0.12Eu=11.4ps计算砂土的压压缩模量Es：Es=qc式中：的取值为1.4~4.0。试验资料的整整理:静力触探成果果的应用确定地基土承承载力估算土的固结结系数确定单桩承载载力概述动力触探是将一定重量量的穿心锤从从一定高度（（落距）自由由下落，使带带有触探头的的触探杆贯入入土中一定深深度，根据锤锤击数来判断断土的性质。。动力触探分分为轻(N10)、中(N63.5)、重（N120）型三种。圆锥动力触探探用于：划分土层;定性地评价土土的均匀性；；定量地评定土土的物理力学学性质和土的的工程性能轻型动力触探探轻型动力触探探主要由圆锥头头、触探杆、、穿心锤组成成（图示）。触探杆用用直径25mm的金属管制成成，每根长1.0~1.5m。穿心锤质量为为10kg，其落距为50cm。试验时，先将将轻便钻具钻钻到试验土层层标高，然后后对土层连续续进行触探，，将触探杆竖竖直打入土层层中，记录每每打入土层30cm的锤击数N10。通常用于贯入入深度小于4m的一般粘性土土和粘性素填填土层。触探指标的修修正1、杆长的影影响：牛顿碰撞理论论，杆长增加加，由探杆传传给探头的有有效能量减少少，使击数偏偏大；原有的的一些动力触触探规程均规规定进行杆长长修正。N63.5=N*63.5式中：：——杆杆长修修正系系数；；2、杆杆侧摩摩擦的的影响响：一般可可不考考虑侧侧壁摩摩擦和和自重重压力力的影影响；；如缺缺乏经经验，，应采采取措措施消消除侧侧壁摩摩擦的的影响响（如如用泥泥浆））。触探指指标的的修正正3、地地下水水的影影响：：对地下下水位位以下下的中中、粗粗砾石石和圆圆砾、、卵石石层，，校正正如下下：N63.5=1.1N’63.5+1.0式中：：N63.5——经地下下水影影响校校正后后的锤锤击数数。水电部部的规规程不不考虑虑地下下水的的影响响。4、上上覆压压力的的影响响：对于一一定粒粒度成成分的的砂土土，动动力触触探锤锤击数数N与相对对密度度Dr和上覆覆压力力’v0存在一一定的的关系系：N/D2r=a+b’v0式中：：a，b—经验系系数，，与砂砂土的的粒度度组成成有关关。动力触触探的的应用用运用动动力触触探主主要可可以解解决下下列问问题：：对地基基土进进行力力学分分层并并评价价其均均匀性性；确定砂砂土的的密实实度；；利用触触探指指标和和土的的物理理力学学性质质间的的相互互关系系，对对地基基土层层的工工程性性质进进行评评价；；确定地地基土土的承承载力力；在土方方工程程中检检查和和控制制回填填土的的夯压压质量量；评价饱饱和砂砂土地地震时时的液液化可可能性性；概述标准贯贯入试试验是动力力触探探的一一种，，其触触探头头不是是圆锥锥探头头，而而是标标准规规格的的圆筒筒形探探头（（由两两个半半圆管管合成成的取取土器器），，称之之为贯贯入器器。利利用规规定的的落锤锤能量量（锤锤质量量63.5kg，，落距76cm））将贯入入器打打入钻钻孔孔孔底的的土中中，根根据贯贯入的的难易易程度度，判判别土土层的的变化化情况况和土土的工工程性性质。。贯入入阻力力的大大小用用贯入入器贯贯入土土中30cm的锤击击数N63.5来表示示。优点：：操作作简便便，地地层适适应性性广，，对不不易钻钻探取取样的的砂土和和砂质质粉土土尤为适适用，，但土土中含含有较较大碎碎石时时使用用受限限制。。通过过标准准贯入入试验验，从从贯入入器中中还可取得得扰动动土样样，可对对土层层进行行直接观观察，利用用扰动动土样样可以以进行行鉴别土土类的有关关试验验。缺点：：离散散性较较大，，故只只能粗粗略的的评定定土的的工程程性质质。概述重型动动力触触探标标准贯贯入试试验（（SPT）主要适适用于于砂土土、粉粉土及及一般般粘性性土。。其设备备主要要有标标准贯贯入器器、触触探杆杆直径径（42mm））和穿心心锤三三部分分组成成。试验的的操作要要点是：先先用钻钻具钻钻至试试验土土层标标高以以上约约15cm处，以以避免免下层层土受受到扰扰动。。贯入入时，，将质质量为为63.5kg的穿心心锤以以76cm的落距距自由由下落落，先先将贯贯入器器垂直直大入入土层层中15cm（（此时不不记击击数））。以以后继继续贯贯入土土层中中30cm，，记录锤锤击数数，即即为实实测的的锤击击数N，然后拔拔出贯贯入器器，取取出其其中的的土样样进行行鉴别别描述述。标贯击击数修修正1.杆杆长长修正正当钻钻杆杆长长度度大大于于3m时，，锤锤击击数数应应按按下下式式进进行行触触探探杆杆长长度度校校正正：：N63.5=N’’(1)式中中N63.5———标准准贯贯入入试试验验锤锤击击数数；；————触触探探杆杆长长度度校校正正系系数数，，按按表表1确确定定；；N’’————实测测的的锤锤击击数数。。现行行的的规规范范均均已已不不再再要要求求对对标标贯贯击击数数进进行行杆杆长长修修正正。。标贯贯击击数数修修正正2、、上上覆覆压压力力的的修修正正：：国内内对对此此未未予予重重视视，，国国外外则则做做过过较较多多研研究究，，认认为为：：N1=cNN式中中：：cN———上覆覆压压力力修修正正系系数数3、、地地下下水水的的修修正正：对d10=0.1~0.05mm的饱饱和和粉粉细细砂砂，，当当实实测测标标贯贯击击数数N’’>15时，，按按下下式式修修正正：：N=45+1/2(N’’-15)标贯贯试试验验的的成成果果整整理理1、、标标贯贯试试验验成成果果整整理理时时，，应应注注明明：：钻钻孔孔孔孔径径、、钻钻进进方方式式、、护护孔孔方方式式、、落落锤锤方方式式、、地地下下水水位位及及孔孔内内水水位位。。初初始始贯贯入入度度、、预预打打击击数数、、试试验验标标准准贯贯入入击击数数、、深深度度、、扰扰动动土土的的鉴鉴别别和和描描述述等等。。2、、绘绘制制标标贯贯击击数数N与深深度度的的关关系系曲曲线线。。标贯贯试试验验的的应应用用1、、判判定定粘粘性性土土的的稠稠度度状状态态；；2、、判判定定砂砂土土的的密密实实度度；；3、、划划分分风风化化岩岩石石的的类类别别；；4、、评评定定土土的的强强度度指指标标；；5、、评评定定土土的的变变形形参参数数；；6、、评评定定地地基基土土承承载载力力；；7、、估估算算地地基基基基床床系系数数；；8、、判判别别饱饱和和砂砂土土、、粉粉土土的的液液化化；；等等等等旁压压试试验验简简介介旁压压试试验验亦称称横横压压试试验验，，是是利利用用圆圆柱柱形形旁旁压压器器弹弹性性膜膜在在土土中中的的扩扩张张，，对对周周围围土土体体施施加加均均匀匀压压力力，，测测得得压压力力与与径径向向变变形形的的关关系系，，从从而而可可估估算算出出地地基基土土的的强强度度、、变变形形等等岩岩土土工工程程参参数数。。目前，旁旁压试验验的最大深度度可达70m。试验设备备：主要有有旁压器器、加压压稳压装装置、变变形量测测装置等等组成。。（如图图）旁压试验验适用于于测定粘性性土、粉粉土、砂砂土、碎碎石土、、软质岩岩石和风风化岩的的变形模模量、压压缩模量量、和确确定地基基容许承承载力，，其基本本原理与与载荷试试验相仿仿。旁压试验验简介优点：1）旁旁压试验验的物理理模型为为轴对称称的圆柱柱形孔的的扩张问问题；2）旁压压试验可可用来估估计原位位水平应应力；3）旁压压试验可可用来推推求水平平不排水水切应力力-应变变关系；；4）测测试方便便，不受受地下水水位的限限制。现场试验验时，旁旁压器的的量测腔腔应置于于同一土土层内，，试验点点的垂直直间距不不宜小于于1m，每层土不不应少于于1个测测试点，，厚度大大于3m的土层不不应少于于2个测测试点。。加荷等等级可采采用预计计极限压压力的1/8~1/12，在在加荷的的初始阶阶段，加加荷等级级宜小，，或作卸卸荷再加加荷以减减少土层层的扰动动。每级级压力应应维持1min或3min再施加下下一级压压力，维维持1min时，加荷荷后15，30，60秒测读读变形量量；维持持3min时，加荷荷后60，120，180秒秒测读变变形量。。当量测腔腔的扩张张体积相相当于量量测腔的的固有体体积时，，可终止止测量。。旁压试验验资料整整理及其其应用根据试验验测得的的资料，，绘制压压力与体体积变化化曲线（（P-V曲线）（（如图），旁压压试验可可得到四四个参数数，即初初始压力力P0，临塑压力力Pf，极限压力力PL，以及旁压压膜量Em。由压力与与体积曲曲线第II阶段的斜斜率（ΔP/ΔV）得到。对对于线形形弹性的的各向同同性体，，Em（kPa）可按下式计算：Em=2(1+)(V+Vm)ΔP/ΔV10-3式中：Em——旁压模量量；——地基基土的泊泊松比；；V——旁压器量测腔腔（中腔）初初始固有体积积cm3）；Vm——旁压曲线直线线段头尾中间间的平均扩张张体积（cm3）；Vm=(V0+Vf)/2ΔP/ΔV——旁压曲线直线线段的斜率（（kPa/cm3）旁压试验资料料整理及其应应用此外，尚可根根据旁压试验验特征值计算算地基承载力力：临塑荷载法fk=Pf-P0极限荷载法fk=(PL-P0)/Fs式中：fk——地基承载力（（kPa）；Fs——安全系数，一一般取2~3，也可根据据地区经验确确定。对于一般土采采用临塑荷载载法，对旁压压曲线过临塑塑压力后急剧剧变陡的土宜宜采用极限荷荷载法。初始阶段似弹性阶段塑性阶段十字板剪切试试验简介十字板剪切试试验是一种原位测测定饱和软粘粘土抗剪强度度的方法，它它所测定的抗抗剪强度值，，相当于天然然土层试验深深度处，在上上覆压力作用用下的固结不不排水抗剪强强度，在理论论上它相当于于室内三轴不不排水剪总强强度或无侧限限抗压强度的的一半。十字板剪切试试验是将具有一定定高和直径之之比的十字板板插入土层中中，通过钻杆杆对十字板头头施加扭矩使使其等速旋转转，根据土的的抵抗扭矩求求算出地基土土的抗剪强度度Cu。十字板剪力试试验可以很好好的模拟地基基土排水条件件和天然受力力状态，对试试验土层扰动动性小、测试试精度高。但但严格地讲，，十字板剪力力试验只适用用于内摩擦角角=0的饱和粘土。。十字板剪切试试验简介十字板剪力仪仪主要由十字字板头、传力力系统、施力力装置和测力力装置等组成成。按照力的传感感方式十字板板可分为机械械式和电测式式两类。十字板剪切试试验简介适用条件：只适用于测定定饱和软粘性性土的抗剪强强度，对于具具有薄层粉砂砂、粉土夹层层的软粘性土土，测定结果果往往偏大，，而且成果比比较分散；对对于含有砂层层、砾石、贝贝壳、树根及及其他分解有有机质的土层层是不适用的的。故试验前前，先勘察，，摸清土层分分布情况。对于正常固结结的饱和软粘粘土，该试验验能反映出软软粘土的天然然强度随深度度而增大的规规律。现场十字板剪剪力试验强度度比室内试验验测值要大，，一般约大50%~80%。十字板板抗剪强度值值与实际比较较，也总是偏偏大；故要进进行修正：Cu=C’u式中：——修正正系数，随土土的塑性指数数而异；Cu、C’u——使用值与实际际值。电测十字板试验测测定的不排水水抗剪强度往往往比普通十十字板试验测测定的小15%~20%。十字板剪切试试验简介：成果应用评定软土的地地基承载力：：软土地基承载载力标准值用用下式计算：：fk=2(Cu)Fv+h式中：(Cu)Fv——现场十字板试试验实测值（（kPa)；——土的重度（kN/m3）；h——基础埋置深度度（m）。估算土的液性性指数IL：估算土的应力力历史：土的超固结比比OCR用下式计算：：式中：v’——上覆有效土压压力（kPa）；(Cu)F——现场不排水抗抗剪强度（工工程用）（kPa）。十字板剪切试试验简介：成果应用估算地基土灵灵敏度：St=Cu/C’u式中：Cu——试验点原状状土不排水水抗剪强度度，=Pf–f；；C’u——扰动土不排排水抗剪强强度（或称称残余强度度），=Kc(P’f–f)；Pf，P’f——剪损原状土土与扰动土土的总作用用力；Kc——十字板常数数，=2R/D2(D/3+H)；其中D、H、R为十字板头头直径、高高度和施力力转盘半径径。灵敏度St对判断土层层成因、结结构性以及及了解扰动动因素对软软粘性土强强度的影响响是很有用用的指标，，尤其是对对于某些特特殊工程（（如一些活活荷载变化化剧烈而且且频繁的料料仓等），，需要了解解土层结构构破坏后其其残余强度度的大小。。这种影响响在软粘性性土中常较较剧烈，在在上海St一般为3~6，而其其他地区如如天津新港港海淤有的的达10~13。十字板剪切切试验简介介：成果应用十字板强度度Cu可用于水利利工程软基基及其他软软粘性土填填、挖方斜斜坡工程的的稳定性分分析与核算算。特别是应用用轻便型十十字板仪，，可在施工工中随时测测定。例如如对已经破破坏的软基基或斜坡，，其滑动带带由于土的的强度比滑滑动带上、、下土的强强度有显著著降低，所所以用轻便便十字板仪仪能较好地地确定它的的位置。剪切波速测测试简介天然地基常常常不是单单一的均质质土体，而而是具有多多层结构的的非均质土土体。为了了解地基土土层的空间间变化情况况，提供与与波速有关关的岩土参参数计算土土层的动剪剪切模量Gdo、分析地基土土类型与建建筑场地类类别，以及及进行地基基土层的地地震反应计计算，必须须利用土层层的剪切波波速资料。。因此，对对于重要工工程应作现现场钻孔土土层波速测测试。《建筑抗震震设计规范范》规定10层以上上或高度超超过30m的建筑物场场地应实测测土层剪切切波速，每每个场地不不少于2个个点，高层层建筑群场场地每个高高层建筑物物不少于1个点。土层剪切波波速测试可可分为单孔孔测速法和和跨孔测速速法两种。。钻孔岩土层层剪切波速速直方图剪切波速测测试简介———单孔法法要求测试孔孔保持孔壁壁平直，一一般应下PVC套管护壁，，以防塌孔孔，以便施施测时在孔孔中不同测测试点固定定装有三分分量检波器器的探测头头。在距孔孔口约2～～3m的地面置一一块激发剪剪切波用的的木板。为为保证激发发板与地面面接触良好好，宜在湿湿度大的土土层上垫一一层干砂或或干土。木木板上还应应压重物(≥400kg)，可用汽车前前轮或后轮轮作为木板板的重物，，以防出现现次生振动动杂波。激激发板应垂垂直于板的的中心点与与孔的连线线。板下中中部置一检检波器，其其轴线与板板轴线一致致。沿木板板纵轴线水水平敲击板板端，以免免造成纵波波分量过大大。水平锤锤击时可分分别在木板板两端激振振，以检测测波形。计计算如图。。利用图中中几何关系系，即可得得到第i层传播速度度的简化公公式：V1=h1/t1cos1V2=h2/(cos2-t1cos1)...Vi=hi/(ticosi-ti-1cosi-1)剪切波速试试验装置———单孔法法单孔法剪切切波速计算算图剪切波速测测试简介———跨孔法法此法需打2个或3个个垂直孔，，孔距不宜宜太大(一一般＜15m)，孔在平面上上可任意布布置，一般般呈直线或或三角形，，以能控制制或代表场场地地层为为准。测试试装置如图图。施测时时，在测试试孔中固定定装有三分分量检波器器的探测头头，在激振振孔中放入入与钻杆相相连接的内内装激振器器的井下锤锤。激振器器的引线与与地面记录录系统相连连，以便记记下振源发发出震波的的时间。在在孔口用击击锤进行垂垂直激振。。剪切波速试试验装置———跨孔法法剪切波速测测试简介——悬浮式P-S波测井系统统当水工建筑筑场地水深深大于5m时，传统的的跨孔法难难以实施，，可采用悬悬浮式P-S波测井系统统。该系统统分井下检检测、震源源和井上数数据采集单单元。井下下震源和拾拾震器组成成一个探头头，井下两两个三分量量拾震器相相距1.0m。根据两个拾拾震器S波的到时差差，即可得得到测点处处S波的速度值值，量测系系统如图。采用自下下而上的连连续测量，，测点距为为2.0m。采样间隔为为0.05ms。该测试系统统采用8位位A/D转换，全部部速度分析析由软件系系统自动完完成，故测测量精度高高，结果可可靠。悬浮浮式P-S波测井系统统，实际上上也是单孔孔测速，但但由于震源源与拾震器器的距离受受限制，震震波在土层层中旅行的的路途较短短，因此，，土层的局局部变化都都会明显地地影响所测测数值。3.3室室内试验验3.3.1室室内试验岩土性质的的室内试验验项目和试试验方法的的确定应《《岩土工程程勘察规范范》的规定定，其具体体操作和试试验仪器应应符合现行行国家标准准《土工试试验方法标标准》(GB/T50123)和国国家家标标准准《《工工程程岩岩体体试试验验方方法法标标准准》》》》(GB/T50266)的规规定定。。岩岩土土工工程程评评价价时时所所选选用用的的参参数数值值，，宜宜与与相相应应的的原原位位测测试试成成果果或或原原型型观观测测反反分分析析成成果果比比较较，，经经修修正正后后确确定定。。试验验项项目目物理理力力学学指指标标统统计计分分析析试验验项项目目试验验项项目目及及试试验验方方法法的的确确定定，，应应根根据据工工程程要要求求和和岩岩土土性性质质的的特特点点。。当当需需要要时时应应考考虑虑岩岩土土的的原原位位应应力力场场和和应应力力历历史史，，工工程程活活动动引引起起的的新新应应力力场场和和新新边边界界条条件件，，使使试试验验条条件件尽尽可可能能接接近近实实际际；；并并应应注注意意岩岩土土的的非非均均质质性性、、非非等等向向性性和和不不连连续续性性以以及及由由此此产产生生的的岩岩土土体体与与岩岩土土试试样样在在工工程程性性状状上上的的差差别别。。土的的物物理理试试验验土的的压压缩缩-固固结结试试验验土的的抗抗剪剪强强度度试试验验土的动力性质质试验岩石试验土的物理试验验各类工程均应应测定下列土土的分类