巖土工程原位試驗(yàn)ppt課件.ppt

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1、巖土工程原位試驗(yàn)華南理工大學(xué)土木工程系試驗(yàn)工作在工程勘察中占有很重要的位置。它不僅為學(xué)科理論的研究與發(fā)展所必需，而且也為巖土工程設(shè)計(jì)提供資料所必需。就土工試驗(yàn)而論，可分為室內(nèi)試驗(yàn)和原位試驗(yàn)（或原位測(cè)試）。兩者合稱為實(shí)驗(yàn)土力學(xué)。土的室內(nèi)試驗(yàn)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于室內(nèi)試驗(yàn)需要取樣，樣品小，易受擾動(dòng)，代表性差，所測(cè)力學(xué)指標(biāo)嚴(yán)重“失真”，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了克服室內(nèi)試驗(yàn)的致命弱點(diǎn)，土的原位測(cè)試技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。土的原位測(cè)試，一般指的是在工程地質(zhì)勘察現(xiàn)場(chǎng)，在不擾動(dòng)或基本不擾動(dòng)土層的情況下對(duì)土層進(jìn)行測(cè)試，以獲得所測(cè)土層的物

2、理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及劃分土層的一種土工勘察技術(shù)。這里的土層包括粘性土、粉土、砂性土、碎石土及軟弱巖層等。引言室內(nèi)試驗(yàn)室內(nèi)巖土試驗(yàn)可分為土體的室內(nèi)試驗(yàn)和巖石的室內(nèi)試驗(yàn)。土體的室內(nèi)試驗(yàn)，包括土的物理性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定、土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定、土的動(dòng)力特性試驗(yàn)、粘土礦物分析等等。巖石的室內(nèi)試驗(yàn)，包括巖石水理性質(zhì)試驗(yàn)、巖石強(qiáng)度和變形試驗(yàn)、巖石結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)、巖石軟弱夾層剪切蠕變?cè)囼?yàn)、巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)等等。優(yōu)點(diǎn):土的室內(nèi)試驗(yàn)，歷史較久，經(jīng)驗(yàn)也比較豐富，其主要優(yōu)點(diǎn)是，試驗(yàn)時(shí)的邊界條件和排水條件都很易控制，清楚明了，試驗(yàn)

3、中的應(yīng)力路徑可事先選定；對(duì)小應(yīng)變來(lái)說(shuō)，土樣中的應(yīng)變場(chǎng)是均一的，所測(cè)土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)已得到公認(rèn)。原位試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室一般使用小尺寸試件，不能完全確切地反映天然狀態(tài)下的巖土性質(zhì)，特別是對(duì)難于采取原狀結(jié)構(gòu)樣品的巖土體。因而有必要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定巖土體在原位狀態(tài)下的力學(xué)性質(zhì)及其他指標(biāo)，以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的不足。許多試驗(yàn)方法是隨著對(duì)巖土體的深入研究而發(fā)展起來(lái)的。野外試驗(yàn)亦稱現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、就地試驗(yàn)、原位測(cè)試。原位測(cè)試：是指在巖土體原有的位置上，在保持巖土的天然結(jié)構(gòu)、天然含水量以及天然應(yīng)力狀態(tài)條件下測(cè)定巖土性質(zhì)。原位測(cè)試

4、可分為土體原位測(cè)試和巖體原位測(cè)試1．土的原位測(cè)試優(yōu)點(diǎn)土的原位測(cè)試技術(shù)在工程勘察中占有很重要的位置。這是因?yàn)樗c鉆探、取樣、室內(nèi)試驗(yàn)的傳統(tǒng)方法比較起來(lái)，具有下列明顯的優(yōu)點(diǎn)：（1）可在擬建工程場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)試，不用取樣。避免由于鉆探取樣產(chǎn)生的不同程度擾動(dòng)（取樣時(shí)的應(yīng)力解除、樣品運(yùn)輸中的碰撞及制樣中的擾動(dòng)等）。因此，室內(nèi)試驗(yàn)所測(cè)“原狀土”的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)往往不能代表土層的原始狀態(tài)指標(biāo)，大大降低了所測(cè)指標(biāo)的工程應(yīng)用價(jià)值。（2）原位測(cè)試涉及的土體積比室內(nèi)試驗(yàn)樣品要大得多，因而更能反映土的宏觀結(jié)構(gòu)（如裂隙、夾層等）對(duì)土

5、的性質(zhì)的影響。（3）很多土的原位測(cè)試技術(shù)方法可連續(xù)進(jìn)行，因而可以得到完整的土層剖面及其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，因而它是一門自成體系的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。（4）土的原位測(cè)試，一般具有快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。如用靜力觸探車進(jìn)行測(cè)試．8h可觸探120--300m，并可自動(dòng)記錄、打印和處理成果，速度之快是鉆探、取樣、室內(nèi)試驗(yàn)所無(wú)法比擬的。2、土的原位測(cè)試缺點(diǎn)（1）難于控制測(cè)試中的邊界條件，如測(cè)試周圍土層的排水條件和應(yīng)力條件。（2）測(cè)試成果和邊界條件的關(guān)系和測(cè)試機(jī)理的科學(xué)解釋有待于進(jìn)一步明確，但到目前為止，土的原位測(cè)試技術(shù)所測(cè)出的數(shù)據(jù)和

6、土的工程性質(zhì)之間的關(guān)系，仍是建立在大量統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系之上的。3．土的原位測(cè)試與傳統(tǒng)的鉆探、取樣、室內(nèi)試驗(yàn)的關(guān)系在工程勘察中，可以大量使用土的原位測(cè)試技術(shù)，只須對(duì)需要做對(duì)比的土層或關(guān)鍵部位配以少量鉆探和室內(nèi)試驗(yàn)即可。這樣做的目的是，可以建立很多適合勘察現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，提高土的原位測(cè)試精度，大量減少工程地質(zhì)鉆探和室內(nèi)試驗(yàn)費(fèi)用，縮短勘察周期。土的原位測(cè)試方法很多，但可以歸納為下列兩類：（1）土層剖面測(cè)試法：可獲得連續(xù)的土層剖面，具有可連續(xù)進(jìn)行測(cè)試、快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。它主要包括靜力觸探、動(dòng)力觸探、土的壓入式板狀膨

7、脹儀測(cè)試及電阻率法等。（2）專門測(cè)試法?？傻玫酵翆又嘘P(guān)鍵部位土的各種工程性質(zhì)指標(biāo)，精度高，測(cè)試成果可直接供設(shè)計(jì)部門使用，其精度一般可超過(guò)鉆探和室內(nèi)試驗(yàn)成果的精度。它主要包括載荷測(cè)試、旁壓測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)貫入測(cè)試、抽水和注水實(shí)驗(yàn)及十字板剪切測(cè)試等。土的專門測(cè)試法和土層剖面測(cè)試法，經(jīng)常配合使用，點(diǎn)面結(jié)合，既提高了勘測(cè)精度，又加快了勘測(cè)進(jìn)度。1、工程設(shè)計(jì)中的土工計(jì)算成果的可靠性，主要取決于所選計(jì)算參數(shù)，所選參數(shù)精度的重要性遠(yuǎn)比所選的計(jì)算方法要重要得多。2、可靠的土質(zhì)參數(shù)，只能通過(guò)原位測(cè)試取得。因此，在工程勘察中，不進(jìn)

8、行原位測(cè)試是沒(méi)有質(zhì)量保證的；特別是在大型工程勘察中，它是不可缺少的手段。3、原位測(cè)試技術(shù)的重要性正在逐漸被廣泛承認(rèn)，測(cè)試技術(shù)逐漸成熟，相應(yīng)法規(guī)日趨完善，它將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。觀點(diǎn)練習(xí)1、下列不屬于原位測(cè)試手段的是（）。A.靜力載荷試驗(yàn)B.標(biāo)貫試驗(yàn)C.動(dòng)力觸探試驗(yàn)D.壓縮試驗(yàn)答案：D2、所謂原位測(cè)試就是在土層原來(lái)所處的位置基本保持土體的天然結(jié)構(gòu)、天然含水量以及天然應(yīng)力狀態(tài)下，測(cè)定土的（）指標(biāo)。A（A）工程力學(xué)性質(zhì)（B）抗壓強(qiáng)度