工程地质原位测试
水文地质第七章 工程地质原位测试及勘察
动力触探试验DPT
一、动力触探试验原理：
动力触探（Dynamic Penetration Test 简称DPT）是利用一 定的落锤能量，将一定尺寸、一定形状的探头打入土中，根据 打入的难易程度（可用贯入度、锤击数或单位面积动贯入阻力 来表示）判定土层性质的一种原位测试方法。 可分为圆锥动力触探和标准贯入试验两种。
（四）、施工勘察 施工阶段勘察的目的和任务就是配合设计、施工单位进行勘 察，解决与施工有关的岩土工程问题，并提出相应的勘察资 料。当遇下列情况之一时，需进行施工勘察： 1）基坑或基槽开挖后，岩土条件与原勘察资料不符。 2）深基础施工设计及施工中需进行有关地基监测工作。 3）地基处理、加固需进行检验工作。 4）地基中溶洞或土洞较发育，需进一步查明及处理。 5）在工程施工中或使用期间，当边坡体、地下水等发生未 曾估计到的变化时，应进行检测，并对施工和环境的影响进 行分析评价。
4、可大大缩短Βιβλιοθήκη 基土层勘察周期。主要方法：
1、静力载荷试验 2、触探试验 3、圆锥动力触探 4、标准贯入试验 5、十字板剪切试验 6、扁铲侧胀试验 7、旁压试验 8、波速测试 9、现场大型直剪试验 10、块体基础振动试验
静力载荷试验CPT
一、基本原理与意义：
静力载荷试验就是在拟建建 筑场地上，在挖至设计的基础埋 置深度的平整坑底放置一定规格 的方形或圆形承压板，在其上逐 级施加荷载，测定相应荷载作用 下地基土的稳定沉降量，分析研 究地基土的强度与变形特性，求 得地基土容许承载力与变形模量 等力学数据。
二、动力触探试验目的： 利用动力触探试验可以解决如下问题： 1）划分不同性质的土层。当土层的力学性质有显著差异， 而在触探指标上有显著反映时，可利用动力触探进行分层 和定性地评价土的均匀性，检查填土质量，探查滑动带、 土洞和确定基岩面或碎石土层的埋藏深度等。 2）确定土的物理力学性质。确定砂土的密实度和黏性土 的状态，评价地基土和桩基承载力，估算土的强度和变形 参数等。
原位测试方法标准
原位测试方法标准
原位测试方法标准是指在工程地质勘察中，在岩土层原来所处的位置，基本保持岩土的天然状态，不改变其基本特性的条件下进行测试，以得到所需的地质参数和岩土特性参数的方法。
这种方法对于了解地质结构和评估工程地质条件具有重要意义。
原位测试方法有多种，包括标准贯入试验、动力触探试验、静力触探试验等。
这些方法各有特点，适用于不同的地质条件和工程需求。
例如，标准贯入试验适用于砂土和粉土等软土地区的测试，而动力触探试验则适用于碎石土和基岩地区的测试。
在进行原位测试时，需要遵循一定的标准。
首先，测试点应选择在代表性强的位置，避免在结构复杂或存在异常的地段进行测试。
其次，测试前应对测试工具进行检查和校准，确保测试结果的准确性和可靠性。
最后，测试时应按照规定的操作程序进行，避免人为误差对测试结果的影响。
原位测试方法标准的具体实施需要根据工程实际情况进行选择和调整。
例如，对于不同类型的基础结构，可能需要采用不同的原位测试方法。
同时，还需要考虑工程的安全性、经济性和可行性等因素，以确定最佳的测试方案。
总之，原位测试方法标准是工程地质勘察中不可或缺的一部分。
通过遵循一定的标准和方法，可以获得准确的岩土特性参数和地质参数，为工程的顺利实施提供保障。
岩土工程地质勘察中的原位测试技术分析
岩土工程地质勘察中的原位测试技术分析摘要：传统岩土工程地质勘察工作中，一般采用现场取样然后送至试验室进行检验的方式，相比之下，原位测试方式更加便捷，可以在岩土原本的位置进行相应的检验工作，相应的检测效率更高，且能够有效避免环境因素对检测结果的影响。
当前，岩土工程地质勘察中原位测试技术水平不断提升，在相应的测试工作中的应用也更加广泛，有效促进了岩土工程事业的进一步发展。
本文对原位测试在岩土工程地质勘察中的应用进行了分析，以供参考。
关键词：岩土工程；地质勘察；原位测试技术1岩土工程地质勘察中原位测试技术应用的重要性原位测试技术是指在岩土工程领域中，通过对现场土体或岩体性质进行直接观测和测试的一种技术手段。
能够提供实际场地情况下的岩土参数和性质的数据，为工程设计和施工提供准确的基础数据和依据。
岩土工程地质勘察中，原位测试技术是一项非常重要的工作内容。
其应用的重要性主要体现在以下几个方面：（1）提供实地工程材料特性。
原位测试技术可以直接在现场对地层进行测试，获取实地土体和岩体的工程性质参数。
例如，通过钻孔轻型动力触探、静力触探等测试，可以获得土壤的质地、密实度、压缩模量、抗剪强度等信息，岩石的强度、岩性等信息。
这些参数对地质勘察、土石方工程设计、基础工程设计等具有重要指导意义。
（2）评估地下水情况。
原位测试技术可以评估地下水位和水文地质特征。
例如，通过水位测量、渗透性试验等原位测试技术，可以确定地下水位的高程、水位变化规律以及周边地下水的渗流特性，从而为排水设计、土石方工程设计等提供依据。
（3）判定地质灾害风险。
原位测试技术可以预测岩土工程中的地质灾害风险，如滑坡、地震液化等。
例如，通过钻孔回弹仪测试、地震剪切波传播速度测试等技术，可以估测土壤和岩石的抗震性能，为地震设计和地质灾害防治提供依据。
（4）监测工程变形和稳定性。
原位测试技术可以实时监测岩土工程的变形和稳定性。
例如，通过沉降仪、应变计等原位测试技术，可以实时、连续地监测土体和岩体的变形和变形速度，及时发现并采取相应措施，保证工程的稳定性和安全性。
原位测试(动力触探-标准贯入等)
原位测试（GB 50021-2009）原位测试：在岩土层原来所处的位置，基本保持的天然结构,天然含水量以及天然应力状态下，测定岩土的工程力学性质指标。
原位测试包括静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切、旁压试验、静载试验、扁板侧胀试验、应力铲试验、现场直剪试验、岩体应力试验、岩土波速测试等。
适用条件：1. 当原位测试比较简单，而室内试验条件与工程实际相差较大时。
2. 当基础的受力状态比较复杂，计算不准确而又无成熟经验，或整体基础的原位真型试验比较简单。
3. 重要工程必须进行必要的原位试验。
优点：可以测定难于取得不扰动土样的有关工程力学性质；可避免取样过程中应力释放的影响；影响范围大，代表性强。
缺点：各种原位测试有其适用条件；有些理论往往建立在统计经验的关系上等。
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.软土原位测试的一般规定第1条软土地区工程地质勘察应增加原位测试工作量，其布置应与钻探、室内试验的配合和对比，以提高勘察质量。
原位测试成果的使用应考虑地区性和经验性。
第2条原位测试一般包括静力触探试验、十字板剪切试验，标准贯入试验、旁压试验、载荷试验及波速试验等。
选用原位测试方法应以土层情况、设计参数的要求以及建筑物等级等因素确定。
第3条采用静力触探方法评价土的强度和变形指标时，应结合本地区经验取值。
应用静力触探曲线分层时，应综合考虑土的类别，成因和地下水条件等因素。
第4条十字板剪切试验适用于测定软土的抗剪强度。
对重荷载的大型建筑，应测定其残余强度并计算其灵敏度。
第5条标准贯入试验可用于评价土的均匀性和定性地划分不同性质的土层，以及软土中夹砂层的密实度和承载力。
第6条旁压试验宜采用自钻式旁压仪。
依据仪器设备和土质条件，选择适当的钻头、转速、进速、泥浆压力和流量、刃口的距离等以确定最佳自钻方式。
第7条用载荷试验确定地基承载力时，承压板面积不宜小于5000。
承载力基本值的选用，应根据压力和沉降、沉降与时间关系曲线的特征，结合地区经验取值。
《公路工程地质原位测试规程》 jtg 3223-2021 培训内容
《公路工程地质原位测试规程》 jtg 3223-2021 培训内容
《公路工程地质原位测试规程》JTG 3223-2021是交通运输部
公路科学研究院制定的一项标准规程，主要针对公路工程中地质原位测试的要求和规范进行了规定。
培训内容主要包括以下几个方面：
1. 规程的背景与目的：介绍规程的制定背景、目的和意义，使培训人员了解为什么要规定地质原位测试的要求和规范。
2. 规程的适用范围：介绍规程适用的公路工程类型、地质特征和测试方法，帮助培训人员明确规程适用的范围。
3. 地质原位测试方法和设备：详细介绍不同地质原位测试方法和设备的原理、应用范围、操作步骤和注意事项。
包括但不限于钻孔取样、土壤探测、荷载试验等。
4. 测量数据的处理：介绍地质原位测试所得的数据如何进行处理、分析和评价。
包括数据的收集、整理、解读和报告撰写等。
5. 质量控制和安全防护：讲解地质原位测试过程中的质量控制措施和安全防护要求，以确保测试结果准确可靠并保障测试人员的安全。
6. 典型案例分析：通过典型案例的分析，让培训人员了解地质原位测试在实际工程中的应用和价值，培养分析和解决实际问题的能力。
7. 与相关法规和标准的对接：介绍地质原位测试规程与相关法规和标准的关系，以及遵循法规和标准的重要性和必要性。
通过以上内容的培训，可以使参与公路工程地质原位测试的人员深入了解规程要求，并能够正确、有效地开展地质原位测试工作，提高测试结果的准确性和可靠性，保障公路工程的质量和安全。
原位测试在岩土工程地质勘察中的应用研究
原位测试在岩土工程地质勘察中的应用研究原位测试是指在岩土工程地质勘察中对地下岩土进行直接测试的一种方法。
它能够提供真实、准确的地下情况，对工程设计和施工具有重要的参考价值。
本文将对原位测试在岩土工程地质勘察中的应用进行研究，探讨其在工程勘察中的重要性和作用。
一、原位测试的种类及原理原位测试是指通过在地下进行直接测试来获取地下土体的性质和特征。
常见的原位测试方法包括静力触探、动力触探、压洞测试、负荷测试等。
这些测试方法都是通过对地下土体施加不同的力或振动，观察土体的变形和反应来推断其力学性质和工程特性。
静力触探是通过将一根钢筒或棱柱形探针插入地下，然后通过一定的压力施加在探头上，记录探头下沉的深度和所需压力，从而推断出土体的承载力和变形模量等性质。
动力触探则是通过在地面上施加一定频率和振幅的冲击力，然后观察土体的反应，通过分析冲击波传播的速度和特征来推断土体的密实度和受力性质等。
压洞测试则是通过在地下进行施压，观察土体的变形和承载能力等。
负荷测试则是通过在地下施加一定的荷载，观察土体的压缩变形和承载能力等。
1.为工程设计提供真实资料原位测试能够提供真实、直接的地下土体情况，能够为工程设计提供准确的资料。
通过原位测试，可以获取地下土体的密实度、承载力、变形模量等力学性质，以及地下水位、地下水渗透性等水文地质特征，能够为土建工程的结构设计提供准确的输入参数和依据，提高工程设计的准确性和可靠性。
2.指导工程施工原位测试不仅能够为工程设计提供准确的地质资料，还能够指导工程的施工过程。
通过对地下土体的性质和特征进行测试和分析，可以为工程施工提供合理的施工方案和施工参数，避免因地质条件导致的施工难题和安全事故。
特别是在基础工程的施工中，地下土体的性质和特征的准确掌握对保证工程质量和安全具有重要的意义。
3.评估地质灾害风险原位测试能够对地下土体的稳定性、水文地质特征等进行评估，能够为地质灾害的预测和防范提供科学依据。
《工程地质原位测试》课件
旁压试验
总结词
通过旁压器对土施加压力，测量土的变形和压力之间的关系，以确定土的承载力和变形性质。
详细描述
旁压试验是一种常用的原位测试方法，适用于各类土。通过旁压器对土施加压力，可以测量土的变形 和压力之间的关系，从而计算出土的承载力和变形模量等参数。该方法具有简便、快速等优点，广泛 应用于工程地质勘察和基础设计。
测试精度和效率的提升
提升测试设备的精度
通过改进测试设备的设计和制造工艺，提高设备的测 量精度和稳定性，从而提升原位测试结果的可靠性。
优化测试流程
通过改进测试流程，减少测试时间，提高测试效率。例 如，采用自动化设备进行数据采集和处理，减少人工干 预，提高工作效率。
人工智能在工程地质原位测试中的应用
动力触探
总结词
通过锤击将探头打入土中，根据锤击能量和探头贯入土中的难易程度，确定土的动力学 性质。
详细描述
动力触探是一种利用锤击能量将探头打入土中的原位测试方法。根据不同锤重和落距， 可以将探头打入土中的不同深度。通过测量锤击能量和探头贯入土中的难易程度，可以 确定土的动力学参数，如动剪切模量、动泊松比等。该方法适用于砂土、碎石土和岩层
未来展望
未来，随着新技术的不断涌现和应用，工程地质原位测试将朝着更加智能化、高效化和精准化的方向发 展。同时，随着环境保护意识的提高，绿色、低碳的测试方法也将成为未来的研究重点。
02 工程地质原位测试方法
静力触探
总结词
通过静力将探头压入土中，测量土的压力和位移，以确定土的力学性质。
详细描述
静力触探是一种常用的原位测试方法，适用于各类土和岩层。通过测量土的压力和位移，可以计算出土的力学参 数，如侧摩阻力、锥尖阻力等。该方法具有快速、简便、连续等优点，广泛应用于工程地质勘察和基础设计。
岩土工程地质勘察中的原位测试技术
岩土工程地质勘察中的原位测试技术摘要：岩土工程勘察在工程建设、资源开发等领域都有着不可替代的作用，在开展岩土工程地质勘察中，从总体上可采用室内试验或者现场试验的方式，而原位测试技术是现场试验中的核心技术，经由这一技术的科学应用，也就能够在岩土工程地质勘察的过程中详细了解现场的土体物理性质和指标，在没有改变岩土层基本性质的前提下，也就得到了相应的勘察结果，这些勘察结果可以作为后续项目实施的切实参考。
但原位测试技术中包含了多种的技术，为发挥这一技术的优势，专业人员需选择恰当的技术。
关键词：岩土工程；地质勘察1 原位测试技术主要类型1.1 载荷试验载荷试验属于原位测试中的一种，这一技术在应用的过程中，根据其应用类型的不同，又可细分为螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验、浅层平板载荷试验、动静力荷载试验。
但不同的载荷试验下，都有各自所对应的适用条件。
例如，螺旋板荷载试验常用于深部试验或地下水下的地面试验。
深板荷载试验更适合大直径桩的深基础和桩端土试验，但在进行具体试验时，测量深度应保持在5m以上。
在浅地基土试验中，浅板荷载试验更为有效。
1.2 静力触探试验静力触探试验在岩土工程地质勘察中有着广泛的应用，在粉土、砂土、黏性土的土壤测试中，静力触探法的使用可以帮助有关人员获得相应的岩土信息，尤其在上海地区项目中处理数据分层更加直观、可靠。
根据静力触探试验的分析，一般兼具勘探和测试的功能。
与常规的岩土工程勘察技术相比，静力触探试验下的勘探工作呈现出高效性，且勘探结果的准确度也相对较高，当在岩土工程地质勘察工作中遇到的是相对复杂的软黏土环境时，就可采用静力触探法。
1.3 圆锥动力触探试验圆锥动力触探试验同样是岩土工程地质勘察中的原位测试技术，再进一步细分以后，有轻型、重型和超重型的技术区分，当在岩土工程地质勘察时面对的是粉土、填土或者砂土层、黏性土条件时，一般用选择轻型动力触探试验法；当遇到上海黄浦江堤岸浅部较厚杂填土时，重型动力触探试验更为合适；软岩和碎石土等的勘察中，超重型动力触探试验技术可以获得可靠的勘察结果。
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1、原位测试：在土层原来所处的位置基本保持土体的 天然结构、天然含水量以及天然应力状 态下，测定土的工程力学性质指标。
2、原位测试的优缺点：P206
第二节 静力载荷试验
一、静力荷载试验的基本原理和意义 二、静力载荷试验的基本技术要求 三、静力载荷试验资料的应用及其有关问题
一、静力荷载试验的基本原理和意义
四．动力触探试验的适用范围和目的 适用：强风化、全风化的硬质岩、各种软质岩石及
各类土。 目的：
1.定性评价：场地土层的均匀性；查明土洞、滑 动面和软硬土层面；确定软弱或坚硬土层的分布； 检验评估地基土加固与改良的效果。
2.定量评价：确定砂土的孔隙比、相对密实度、 粉土和粘性土的状态、土的强度和变形参数，评定 天然地基承载力或单桩承载力。
一、概述
原理：是通过一定的机械装置，将一定规格的金 属探头压入土层中，同时用传感器或直接的量测表 测试土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析、 确定地基土的物理力学性质。
优点：连续、快速、精确；可以在现场直接测得 各土层的贯入阻力指标，掌握各土层原始状态下有 关的物理力学性质。
不足：不能对土进行直接的观察、鉴别；由于稳 固的反力问题没有解决，测试深度不能超过80m； 对于含碎石、砾石的土层和很密实的砂层一般不适 合应用。
不足：不能采样对土进行直接描述，试验误差较 大，再现性差。
二、动力触探的类型和规格：根据锤击能量按表5-15 分为轻型、重型、和超重型 三、动力触探的技术要求
1．采用自动落锤装置 2．触探杆连接后的最初5m的最大偏斜度不应超过 1%，大于5m的最大偏斜度不应超过2%； 3．锤击打隔时间要作记录； 4．当贯入15㎝，且N10或N63.5>50击时即可停止试验 5．N10和N63.5正常范围为3-50击，N120正常范围为340击。
2. 试 验 成 果 ： P-S 曲 线 三
个阶段(图) 第Ⅰ阶段：压密阶段
(直线变形阶段） 第Ⅱ阶段：局部剪切
阶段(承压板边缘已有小 范围的土体被剪破）
第Ⅲ阶段：破坏阶段 (在很小的压力下，沉降 显著增加，地基出现连续 滑动面，地基失稳破坏。
Ⅰ阶 段
Ⅱ阶段 Ⅲ阶段
第三节 静力触探试验
一、概述 二、静力触探试验的主要技术要求 三、静力触探试验的目的和适用条件
2.双桥探头：--能同
时测出锥尖阻力qc和 侧壁摩阻力fs
qc
Qc A
fs
Pf F
三．静力触探试验的目的和适用条件 适用：粘性土、粉土、砂土（反力必须大于贯入总 阻力） 目的：
1.根据贯入阻力曲线的形态物征或数值变化幅度 划分土层；
2.估算地基土层的物理力学参数； 3.评定地基的承载力。 4.选择桩基持力层、估算单桩极限承载力、判定 沉桩可能性； 5.判定场地地震液化势
1.原理：静力载荷试验就是在拟建建筑场地上在挖至设计
的基础埋藏深度的平整坑道底放置一定规格的方形或圆形承压 板，在其上逐级施加荷载，测定相应荷载作用下地基的稳定沉 降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土的容许 承载力与变形模量等力学数据。
静力载荷试验实际上是一种与建筑物基础工作条件相似，而 且直接对天然埋藏条件下的土体进行的现场模拟试验。其得到 的承载力对于其它测试方法更接近实际。
等极。Leabharlann 1．钻进方法：采用回转钻进 2．标准贯入试验的钻杆应定期检查； 3．标准贯入试验应采用自动脱钩的自由落锤法；
4．标准贯入试验：先预打15㎝（如锤击数已达50 击，贯入度未达15㎝，记录实际贯入度）；后进行 试验，将贯入器打入30㎝，记录每打入10㎝的锤击 数，累计打入30㎝的锤击数即为标贯击数N。（如累 计锤击数已达50击，而贯入度未达30㎝，记录实际 贯入度和累计的锤击数
第四节 圆锥动力触探
一、概述 二、动力触探的类型和规格 三、动力触探的技术要求 四、动力触探试验的适用范围和目的
一、概述
原理：是利用一定的锤击功能，将一定规格的圆 锥探头打入土中，根据打入土中阻力大小判别土层 变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力 学性质，对地基土作出工程地质评价。
优点：设备简单、操作方便、式效较高、适应性 广，并具有连续贯入的特性。对难以取样的砂土、 粉土、碎石土等对静力触探难以贯入的土层，动力 触探是十分有效的。
第五节 标准贯入试验
一、概述 二、标准贯入试验设备规格 三、标准贯入试验的技术要求 四、标准贯入试验的目的和范围 五、标准贯入试验成果的应用
一、概述 原理：利用一定的锤击动能，将一定规格的对开
式贯入器打入钻孔孔底的土层中，根据打入土层中 的贯入阻力，评定土层的变化的土的物理力学性质。 贯入阻力用贯入器贯入土层中的30㎝的锤击数N63.5 表示（标贯） 二、标准贯入试验设备规格（见表5-29） 三、标准贯入试验的技术要求
二．静力触探试验的主要技术要求
静力触探组成（三部分）：贯入装置（包括反力 装置）--其功能是可控制等速贯入 传动系统：有液压和机械两种； 量测系统：探头、电缆、电阻应变仪等 静力触探探头分类：单桥探头和双桥探头 1.单桥探头：只能测定一个指标—双贯入阻力ps =P/A(其大小取决于土体的抗剪强度，而与土的压 缩性无关，是锥尖阻力和侧壁摩阻力的综合反映).
5．标准贯入试验可在钻孔全深度范围内等距进行。
四、标准贯入试验的目的和范围 适用：砂土、粉土和一般粘性土，最适用N=2-50
击的土层。
目的： 1．采取扰动土样，鉴别和描述土类，按颗粒分析结果
定名。 2．根据N，为砂土的密实度和粉土、粘性土的状态、
土的强度参数、变形模量、地基承载力作出评价。 3．估算单桩极限承载力和判定沉桩的可能性。 4．判定饱和粉砂、砂质粉土的地震液化可能性及液化