岩土测试技术

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4、工程施工测量与检验监测

岩土工程施工测量与检验监测（Geotechnical Construction Measurement and Inspection Monitoring）
主要包括施工期测量、桩基动测、土压力和孔隙 水压力观测、沉降与变形观测、边坡变形监测、 地下洞室围岩观测和大坝原位观测等。

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利用 测斜 仪测 量地 层位 移变 化
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斜 坡 变 形 监 测
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变 形 监 测 工 程
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第一章 绪 论



一、岩土测试的目的与作用 二、岩土测试方法分类 三、各类岩土测试方法 四、岩土测试技术的发展趋势 五、原位测试的优缺点
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岩土测试一直受到岩土工程界的重视，岩土工程 测试的方法发展迅速，新方法不断出现，应用范 围也不断扩大。近年来我国岩土工程原位测试与 现场监控技术有长足进步，在长期实践过程中， 在测试仪器和方法，理论分析，成果应用等积累 了丰富的经验。
mbw 比重瓶、水总质量
mbws 比重瓶、水、土总质量
md Gs Gu mbw md mbws
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测定土的密度：环刀法
环刀的容积V=60cm3； 环刀的质量m1； 环刀和土的质量m2；
土的密度: m 2 m1 V
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测定土的含水量：烘干法
称量盒质量m0； 称量盒加湿土质量m1； 称量盒加干土质量m2；
声发射法
X射线法
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（4）土体原位测试

在工程现场，(基本)不扰动，测试土层，获得其物理力学性 质指标及划分土层。

土层剖面测试法(logging or stratigraphic profiling methods)： 静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。可连续 进行、快速经济 专门测试法(specific test methods) ：载荷试验、旁压试验、 标准贯入实验、抽注水试验、十字板剪切试验等。
第一章 绪 论
一、岩土测试的目的与作用 二、岩土测试方法分类 三、各类岩土测试方法 四、岩土测试技术的发展趋势
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1、岩土室内试验

土体的室内试验（Laboratory Soil Test）, 室内土 工试验，包括土的物理力学性质指标的测定、土 的动力特性试验、粘土矿物分析等。 岩石的室内试验（Laboratory Rock Test）包括 岩石水理性质试验、岩石强度和变形试验、岩石 结构面抗剪强度试验、岩石软弱夹层剪切蠕变试 验、岩石点荷载强度试验等等。
岩体变形测试 岩体强度测试 岩体应力测试 岩体渗透试验
岩体原孔变形法
静力法 原位岩体 变形试验 动力法 狭缝法 水压洞室法 单(双)轴压缩试验法 声波法
地震波法
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天 然 应 力 的 量 测 方 法
水压致裂法
应力恢复法（扁千斤顶法）
套芯应力解除法
光弹法
第一章 绪 论
一、岩土测试的目的与作用 二、岩土测试方法分类 三、各类岩土测试方法 四、岩土测试技术的发展趋势 五、原位测试的优缺点
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1、岩土测试的目的

测试岩土特性、岩土体与工程环境的关联 性、监测建筑物与边坡等的变形、检测岩 土工程治理的质量效果、施工监测、及工 程事故监测等，以确保工程经济合理可靠 及工程的正常运营。
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5.1 优点（与室内试验比较）
1. 不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性 质，更能真实反映岩土的天然结构及天然 应力状态下的特性。 2. 原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品 要大得多，因而更能反映土的宏观结构如 裂隙等)对土的性质的影响，比土样具代 表性。 3. 可重复进行验证，缩短试验周期。
5.2 缺点（与室内试验比较）
1. 各种原位测试有其适用条件 。 2. 有些理论往往建立在统计经验的关系上 。 3. 影响原位测试成果的因素较为复杂,使得对 测定值的准确判定造成一定的困难 。


根据工程规模与经费。
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3、工程物探（Engineering Geophysics）

用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况， 对其数据及绘制的曲线进行分析解释，划分地层，判 断地质构造、水文地质条件及各种不良的地质现象的 一种勘探方法。 包括电法勘探、电磁法勘探、浅层地震勘探、波速勘 探、地面运动测试、地微震测试、块体基础测试、测 井与井下电视等。

可得到土层中关键部位土的各种工程性质指标，精度高， 超过室内试验的成果，可直接供设计部门使用。
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土体原位测试的应用






土层土类划分； 求天然地基承载力； 测定土的物理力学性质指标； 在桩基勘察中的应用； 评价砂土和粉土的地震液化； 求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等； 检验压实填土的质量及强夯效果； 进行浅基础的沉降计算； 其它。
土的含水量: m1 m 2 100% m2 m0
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测定粘性土的液塑（锥式液限仪）
0.75N，锥角30°，锥 体下沉深度为10mm， 所对应的含水量为粘 性土的液限（放锥15 秒）
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液限试验
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土的直剪试验
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压缩试验
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高压固结试验
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土静三轴试验
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土动三轴试验
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4、根据测试的场地条件分

原位测试 室内测试
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5 土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类： (1)土层剖面测试法(logging or stratigraphic profiling methods)：主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀 仪试验及波速法等。 土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。 (2)专门测试法(specific test methods) ：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。 土的专门测试法可得到土层中关键部位土的各种工程 性质指标，精度高，测试成果可直接供设计部门使用 。其精度超过室内试验的成果。
可重复进行验证，缩短试验周期。
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（3）原位试验的分类
1）按测试内容: 岩土力学性质的野外测定

岩体应力测定 水文地质试验： 改善土、石性能的试验
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2）从测试对象角度分：
原位测试 土体原位测试


静力触探 圆锥动力触探试验 标准贯入试验 载荷试验 旁压试验 十字板剪切试验
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不足：

手段单一
结果缺乏科学合理的解释 管理制度不健全 人员培训不及时
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发展趋势：

建立健全行业管理制度，提高人员素质，向规 范化发展
取样技术的标准化 新仪器新方法的开发 现场测试、室内试验、理论预测和数值反分析 及其再预测有机结合

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一、岩土测试的目的与作用 二、岩土测试方法分类 三、各类岩土测试方法 四、岩土测试技术的发展趋势 五、原位测试的优缺点

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塑限试验
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筛分法
用一套孔径不同的筛子，按 从上至下筛孔逐渐减小放置。 将事先称过质量的烘干土样 过筛，称出留在各筛上的土 质量，然后计算其占总土粒 质量的百分数
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比重计法
利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来 确定小于某粒径的土粒含量
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测定土粒密度（比重）：比重瓶法
md 土粒的质量
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（5）岩体原位测试

岩体与土体相比，具有强度高、有结构面、有不同 于自重应力场的天然应力场、地下水一般为裂隙水 等，测试内容与方法也不同。 包括：岩体的变形测试、岩体的强度测试、岩体原 位应力测量、岩体渗透性测试、洞室岩体变形量测 等

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（6）原位测试方法选用原则

根据工程要求，如所要求测试的指标及其精度等； 根据地基条件，如地基土的种类及所要勘探与测试 的深度； 根据现有测试设备与人员的技术水平；

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（1）原位试验的目的

取得可靠的岩土体物理、力学、水理性质指标。
对于某些因无法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。 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。
便携式剪切仪
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岩石三轴试验
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岩石压力机
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岩石伺服机
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2、原位测试（In-Situ Testing ）

实验室试件小尺寸，不能完全确切地反映天然状 态下的岩土性质，特别是对难于采取原状结构样 品的岩土体。 野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。 原位测试：在岩土体原有的位置上，在保持岩土 的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条件 下测定岩土性质。
为施工（基坑开挖、地基处理）提供可靠的数据。


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（2）优点（与室内试验比较）
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不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质， 更能真实反映岩土的天然结构及天然应力状 态下的特性。
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原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要 大得多，因而更能反映土的宏观结构(如裂隙 等)对土的性质的影响，比土样具代表性。
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2、岩土测试的作用


确定场地的适宜性 为岩土工程设计提供资料 保证岩土工程或基础工程的顺利进行 对建筑物长期监测，保证建筑物的正常运营 工程事故的鉴定和论证
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第一章 绪 论