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《土體原位測(cè)試.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第一章概述一、土體原位測(cè)試的概念原位測(cè)試(In-SituTesting):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)稱為原位測(cè)試。土體原位測(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)土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及劃分土層一種土工勘察技術(shù)。二、優(yōu)點(diǎn)(與室內(nèi)試驗(yàn)比較)不需經(jīng)過(guò)鉆探取樣,直接測(cè)定巖土力學(xué)性質(zhì),更能真實(shí)反映巖土的天然結(jié)構(gòu)及天然應(yīng)力狀態(tài)下的特性。原位測(cè)試所涉及的土尺寸較室內(nèi)試驗(yàn)樣品要大得多,因而更能反映土的宏觀結(jié)構(gòu)如裂隙等)對(duì)土的性質(zhì)的影響,比土樣具代表性。可重復(fù)進(jìn)行驗(yàn)證
2、,縮短試驗(yàn)周期。土體原位測(cè)試方法很多,可以歸納為下列兩類:(1)土層剖面測(cè)試法(loggingorstratigraphicprofilingmethods):主要包括靜力觸探、動(dòng)力觸探、扁鏟松脹儀試驗(yàn)及波速法等。土層剖面測(cè)試法具有可連續(xù)進(jìn)行、快速經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。(2)專門測(cè)試法(specifictestmethods):主要包括載荷試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)、抽水和注水試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等。土的專門測(cè)試法可得到土層中關(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。其精度超過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)的成果。三、土體原位測(cè)試的種類四、土體原位測(cè)試的應(yīng)用根據(jù)不同
3、的測(cè)試方法(包括CPT、DPT、PLT、PMT、FVST、SDPT),其應(yīng)用可歸納為:(1)、土層土類劃分;(2)、求天然地基承載力;(3)、測(cè)定土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo);(4)、在樁基勘察中的應(yīng)用;(5)、評(píng)價(jià)砂土和粉土的地震液化;(6)、求解土的固結(jié)系數(shù)、滲透系數(shù)及不排水抗剪強(qiáng)度等;(7)、檢驗(yàn)壓實(shí)填土的質(zhì)量及強(qiáng)夯效果;(8)、進(jìn)行淺基礎(chǔ)的沉降計(jì)算;(9)、其它。第二章靜力觸探一、定義靜力觸探(StaticConePenetrationTest,簡(jiǎn)稱CPT)是借助機(jī)械把一定規(guī)格的圓錐形探頭勻速壓入土中,通過(guò)測(cè)定探頭的端阻qc,側(cè)壁摩阻力fs來(lái)確定土體的物理力學(xué)參數(shù),
4、劃分土層的一種土體勘測(cè)技術(shù)。靜力觸探首先在荷蘭研制成功,因此靜力觸探也叫“荷蘭錐”試驗(yàn)。按測(cè)量機(jī)理分:機(jī)械式靜力觸探和電測(cè)式靜力觸探按探頭功能分:?jiǎn)螛蜢o力觸探、雙橋靜力觸探、孔壓靜力觸探電測(cè)式靜力觸探的優(yōu)點(diǎn):(1)測(cè)試連續(xù)、快速,效率高,功能多,兼具勘探與測(cè)試雙重作用;(2)測(cè)試數(shù)據(jù)精度高,再現(xiàn)性好;(3)采用電測(cè)技術(shù),便于實(shí)現(xiàn)測(cè)試工程的自動(dòng)化,測(cè)試成果可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理,減少了工作強(qiáng)度。二、測(cè)試設(shè)備與種類設(shè)備組成:觸探主機(jī)和反力裝置觸探主機(jī)可分為液壓式和機(jī)械式反力裝置可分為自重式和錨式測(cè)量與記錄顯示裝置探頭和探桿觸探主機(jī)為液壓傳動(dòng)式的,反力裝置為自重式。觸探
5、主機(jī)為液壓傳動(dòng)式的,反力裝置為地錨式。觸探主機(jī)為機(jī)械傳動(dòng)式的,反力裝置為地錨式。探頭是靜力觸探儀的關(guān)鍵部件分為三種類型:?jiǎn)斡茫颍┨筋^、雙用(橋)探頭、多用(孔壓)探頭Ps:比貫入阻力,qc:錐尖阻力,fs:側(cè)壁摩阻力,uw:孔隙水壓力國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)探頭的規(guī)格:錐頭頂角60°、底面積10cm2、側(cè)壁摩擦筒面積150cm2、透水石在錐底單用(橋)探頭雙用(橋)探頭多用(孔壓)探頭三、測(cè)試原理電阻應(yīng)變片電橋I—電流R—電阻U—電壓(根據(jù)歐姆定律)四、測(cè)試步驟(一)探頭率定率定的目的是求出測(cè)量?jī)x表的讀數(shù)與荷載之間的關(guān)系——率定系數(shù)率定的設(shè)備可分為兩個(gè)主要部分1.可移動(dòng)的活動(dòng)架
6、2.量力環(huán)探頭率定的步驟:a.安裝設(shè)備b.把連著電纜線和記錄儀表的探頭安裝上c.旋轉(zhuǎn)手輪施加壓力,邊記錄儀表上的讀數(shù)d.畫壓力——讀數(shù)曲線,一般情況下應(yīng)該是直線e.求率定系數(shù)KK等于直線的斜率x0(二)野外測(cè)試的關(guān)鍵步驟:a.布孔位,平整場(chǎng)地b.安裝觸探機(jī),并調(diào)平機(jī)座(為使貫入壓力保持垂直方向),把機(jī)座與反力裝置銜接c.將探頭、測(cè)量電纜、探桿連接起來(lái),并檢查測(cè)量?jī)x表,并調(diào)零d.將連著探桿的探頭壓入地下,同時(shí)記錄深度值和測(cè)量?jī)x表的數(shù)據(jù)注意事項(xiàng)觸探機(jī)就位后,應(yīng)調(diào)平機(jī)座,并使用水平尺校準(zhǔn),使貫入壓力保持豎直方向,并使機(jī)座與反力裝置銜接、鎖定。觸探機(jī)的貫入速率應(yīng)控制在1
7、-2cm/s,一般為2cm/s;使用手搖式觸探機(jī)時(shí),手把轉(zhuǎn)速應(yīng)力求均勻。使用記讀式儀器時(shí),每貫入0.1m或0.2m時(shí)應(yīng)記錄一次讀數(shù)。遇下列情況時(shí)應(yīng)停止貫入:a、觸探主機(jī)負(fù)荷達(dá)到其額定荷載的120%時(shí);b、貫入時(shí)探桿出現(xiàn)明顯彎曲;c、反力裝置失效;d、探頭負(fù)荷達(dá)到額定荷載時(shí);e、記錄儀器顯示異常。五、測(cè)試數(shù)據(jù)的處理1.原始數(shù)據(jù)的整理回零修正觸探參數(shù)的計(jì)算摩阻比FR深度(m)錐頭阻力qc(kPa)側(cè)壁摩阻力fs(kPa)FR讀數(shù)回零校正值qc讀數(shù)回零fs0.14004020.00.840.24214120.51.20.34324120.50.91.03663015.