岩土工程测试技术课件--第一章
合集下载
岩土工程测试技术
1.1岩土工程测试的内容：室内试验技术、原位测试实验技术、现场监测技术2.1、测试系统包括：荷载系统、测量系统、信号处理系统、显示和记录系统2、一个理想的测试系统，应该具有确定的输入-输出关系，其中以输出与输入呈线性关系为最佳，即理想的测试系统应当是一个线性系统。
（y=kx）3、传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电器3部分组成。
4、电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转变成电阻值，通过测量电阻值达到测量非电量的目的。
5、光纤传感器的基本原理是将来自光源的光经过光纤进入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，引起光纤传输的光波强度、相位、频率、偏振态等发生变化，称为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器，经解调器调解后，获得被测参数。
6、岩土工程测试中常用的钢弦式应变计基本原理是将钢弦内应力的变化转换为钢弦振动频率的变化。
7、被测对象某参数的量值之真实大小x是客观存在的，由于使用的仪器设备、测量方法、周围环境、人的因素等条件的限制，测量值与真值之间存在差值，该差值称为测量误差。
8、误差分为随机误差、系统误差和粗大误差。
9、传递特性是表示测量系统输入与输出对应关系的性能。
10、测量系统由传感器、信号和测量电路组成，它将被测量通过传感器变成电信号，经变换、放大、运算，变成易于处理和记录的信号。
一、开展边坡工程监测的目的：1.评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定程度，并作出有关预报，为业主、施工方及监理方提供预报数据，跟踪和控制施工进程，对原有的设计和施工组织的改进提供最直接的依据，对可能出现的险情及时提供报警值，合理采用和调整有关施工工艺和步骤，做到信息化施工和去得最佳的经济效益；2、为防止滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据，预测和预报今后边坡的位移、变形的发展趋势，通过监测可对岩土体的实效特性进行相关的研究；3、对已经发生滑动破坏的边坡和加固处理过的滑坡，监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评价及滑坡处理工程效果的尺寸；4、为进行有关位移分析及数值模拟计算提供参考。
岩土测试技术
41
42
43
44
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。
45
46
47
48
49
50
51
利用 测斜 仪测 量地 层位 移变 化
52
斜 坡 变 形 监 测
53
变 形 监 测 工 程
54
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
55
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
15
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
16
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
36
（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。
岩土工程测试技术PPT课件
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
1）原理
用回弹值和碳化深度来评价结构或构件混凝土的强度。
Rn
2.0108
0.025N
100.035L
第1页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
2）仪器使用
必须经有关质检部门检定（有效期1年）； 每次现场测试前后，回弹仪须在洛氏硬度HRC=60±2的标准钢砧上率定；
第5页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
4）碳化深度测定
用凿子在测点内凿出直径15mm，深度6mm的小孔，去除粉末。用1%的酚 酞酒精滴在孔内壁边缘，量取紫红色的垂深。
n
L ( Li ) / n i 1
第6页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
5）试样混凝土强度的评定
第14页/共25页
5.2 地质第雷五达章：地下工程中的无损检测
4）天线的选择
中心 频率 (MHz)
10 25 50 100 200 500 800 1000
分辨率 (m) 2 1,0 0,5 0,25 0,125 0,05 0,03 0,025
最大 穿透深度
(m) 60 50 40 25 12 6 2,5 1,5
• 相对介电常数 (对比度, 信号速度…)
•水 (与上面参数有关)
第16页/共25页
5.2 地质第雷五达章：地下工程中的无损检测
Depth (feet) Depth (meter)
5）电特性的影响
信号的穿透深度 与对象的导电率的关系：
120
100
80
60
40
20
0
0,5
1）原理
用回弹值和碳化深度来评价结构或构件混凝土的强度。
Rn
2.0108
0.025N
100.035L
第1页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
2）仪器使用
必须经有关质检部门检定（有效期1年）； 每次现场测试前后，回弹仪须在洛氏硬度HRC=60±2的标准钢砧上率定；
第5页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
4）碳化深度测定
用凿子在测点内凿出直径15mm，深度6mm的小孔，去除粉末。用1%的酚 酞酒精滴在孔内壁边缘，量取紫红色的垂深。
n
L ( Li ) / n i 1
第6页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
5）试样混凝土强度的评定
第14页/共25页
5.2 地质第雷五达章：地下工程中的无损检测
4）天线的选择
中心 频率 (MHz)
10 25 50 100 200 500 800 1000
分辨率 (m) 2 1,0 0,5 0,25 0,125 0,05 0,03 0,025
最大 穿透深度
(m) 60 50 40 25 12 6 2,5 1,5
• 相对介电常数 (对比度, 信号速度…)
•水 (与上面参数有关)
第16页/共25页
5.2 地质第雷五达章：地下工程中的无损检测
Depth (feet) Depth (meter)
5）电特性的影响
信号的穿透深度 与对象的导电率的关系：
120
100
80
60
40
20
0
0,5
《岩土工程测试技术》课件
岩土工程测试技术
探究岩土工程测试技术及其重要性，介绍土壤工程和岩石工程测试方法，解 读测试数据，分享应用案例，展望技术发展趋势。
为什么需要岩土工程测试？
安全性
确保建筑物或基础设施的建造安 全，避免倒塌或损坏的风险。
稳定性
验证土壤或岩石可承受的荷载和 压力，避免滑坡或地质灾害的发 生。
持久性
确定所选材料的质量和可靠性， 确保结构和基础具有持久性。
土壤工程测试方法
1
机器
2
利用摩擦、抗剪强度等参数测试土壤材
料的性质。
3
分析数据
4
收集数据并使用数据分析工具来验证和 解析土壤的性质和行为。
分类
粒度分析、密度测试、压缩试验等常见 的测试方法。
现场测试
钻孔、取样等现场测试方法，获得土壤 的实际性质数据。
岩石工程测试方法
物理性质
测试硬度、密度、声速等物理特点，并根据测 试数据判断岩石的品质。
力学性质
测试岩石的抗弯曲、剪切力等力学特性以及岩 石的稳定性。
化学性质
通过化学分析测试岩石成分，如含水量、碳酸 盐含量等。
现场测试
使用钻孔、取样或钻孔岩芯等方式测试岩石项 下性质。
测试数据的分析与解读
数据收集
依据岩土工程测试的方法和标准 进行数据采集，确保数据准确并 详细。
数据解读
测试报告
将测试数据与经验公式或模型相 对比，解读数据并确定测试结果。
根据测试数据生成详细的报告， 与客户和利益相关者分享数据解 释和结论。
岩土工程测试技术试土层、岩石层的质量和稳定性，以及隧道设计的合理性。
2
高速公路桥梁工程
测试沉降、承载力等，保证土壤和建筑材料的安全性和可靠性。
探究岩土工程测试技术及其重要性，介绍土壤工程和岩石工程测试方法，解 读测试数据，分享应用案例，展望技术发展趋势。
为什么需要岩土工程测试？
安全性
确保建筑物或基础设施的建造安 全，避免倒塌或损坏的风险。
稳定性
验证土壤或岩石可承受的荷载和 压力，避免滑坡或地质灾害的发 生。
持久性
确定所选材料的质量和可靠性， 确保结构和基础具有持久性。
土壤工程测试方法
1
机器
2
利用摩擦、抗剪强度等参数测试土壤材
料的性质。
3
分析数据
4
收集数据并使用数据分析工具来验证和 解析土壤的性质和行为。
分类
粒度分析、密度测试、压缩试验等常见 的测试方法。
现场测试
钻孔、取样等现场测试方法，获得土壤 的实际性质数据。
岩石工程测试方法
物理性质
测试硬度、密度、声速等物理特点，并根据测 试数据判断岩石的品质。
力学性质
测试岩石的抗弯曲、剪切力等力学特性以及岩 石的稳定性。
化学性质
通过化学分析测试岩石成分，如含水量、碳酸 盐含量等。
现场测试
使用钻孔、取样或钻孔岩芯等方式测试岩石项 下性质。
测试数据的分析与解读
数据收集
依据岩土工程测试的方法和标准 进行数据采集，确保数据准确并 详细。
数据解读
测试报告
将测试数据与经验公式或模型相 对比，解读数据并确定测试结果。
根据测试数据生成详细的报告， 与客户和利益相关者分享数据解 释和结论。
岩土工程测试技术试土层、岩石层的质量和稳定性，以及隧道设计的合理性。
2
高速公路桥梁工程
测试沉降、承载力等，保证土壤和建筑材料的安全性和可靠性。
岩土工程勘察-原位测试
二、测试设备与种类
设备组成： 1. 触探主机和反力装置 • 触探主机可分为液压
式和机械式 • 反力装置可分为自重
式和锚式 2. 测量与记录显示装置 3. 探头和探杆
触探主机为液压传动式的，反力装置为自重式。
触探主机为液压传动式的，反力装置为地锚式。
触探主机为机械传动式的，反力装置为地锚式。
•探头是静力触探仪的关键部件
二、测试设备与测试原理
（一）测试设备
a. 探杆（包括导向杆） b.提引器（分内挂式和外挂式两种） c.穿心锤 d. 锤座（包括钢砧与锤垫） 触探仪
六、测试成果的应用
1. 划分土类或土层剖面 锤击数越少，土的颗
粒越细；锤击数越多， 土的颗粒越粗。
电阻应变片
电桥
E L E
L
应力应变关系
I—电流
R K L R L
电流变化
R—电阻 U—电压（根据欧姆定律）
U
1
K
L U
2L
电压变化（测量值）
第四章 动力触探
一、定义
动力触探测试(DPT: dynamic penetration test)：是利用 一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，根据打入 土的难易程度（可用贯入度、锤击数或探头单位面积动贯 入阻力来表示）判定土层性质的一种原位测试的方法。
N28
2
3
4
6
8
10
12
fk(kPa) 120 150 180 240 290 350 400
3. 确定单桩容许承载力 （1）Meyerhof法
qd
0.4Nh B
4N(t / 英尺2） 400N(kPa)
q f 2N 100kPa
岩土工程6岩土测试总复习幻灯片PPT
课件
13
05年试卷解答
一．选择题：〔可多项选择，每题2分，共20分〕
1．地基静载试验可以测定地基土的 。
A．基床系数 B．压缩模量 C．变形模量 D．泊松 比
2 ．静力触探适用于由 构成的地层。
A．硬粘土 B．软粘土 C．淤泥 D．一般砂土
3．动力触探适用于由 构成的地层。
A．硬岩 B．硬粘土 C．淤泥 D．松散卵石土
A．一样 B．不同 C．相反 D．垂直 10．岩土工程原位测试技术广泛地应用于 的地质勘探、检 测和监测工作中。 A．边坡工程 B．建筑工程 C．环境工程 D．交通工程
课件
16
二．简述以下各题：〔每题10分，共30分〕
1．地基静载荷试验采用慢速法时为什么要规定稳定标
准？答：慢速法的试验过程应满足稳定标准，其原因在于：
课件
10
二．重点 1．根本测试方法和设备选择 2．测试曲线的绘制和判读 3．测试结果的应用
课件
11
第7章 基桩动荷载试验
一．根本内容 1．反射波法 〔1〕试验设备和方法 〔2〕根本测试原理和波形判读 2．CASE法 〔1〕试验设备和方法 〔2〕根本测试原理和承载力计算
课件
12
二．重点 1．反射波法的测试要点 2．反射波法时程曲线〔波形〕的判读
2〕测试波形应规那么、清晰，无明显的畸变和震荡现象；
3〕波形的尾部应归零。 课件
17
3．当同一场地中的地基静载试验的结果差异较大时应如何处 理？
答：1〕分析差异产生的原因； 2〕补充测点； 3〕如果证实差异大的原因是偶然因素，那么可剔除该点的数 据后重新分析； 4〕如果证实场地很不均匀，应补充测点并经统计分析后得出 场地的代表值，同时在测试结果中明确指出场地的不均匀性。
第一章岩土工程勘察PPT课件
2.查明场地的地层类别工程地质性质；
第5页/共84页
3.查明场地的水文地质条件：河流水位及其变化、地表径流条件、地下水的埋藏类型、 蓄存方式、补给来源、排泄途径、水力特征、化学成分及污染程度等；
4.提供满足设计、施工所需的土的物理性质和力学性质指标等； 5.在地震设防区划分场地土类型和场地类别，并进行场地和地基的地震效应评价； 6.推荐承载力和变形计算参数，提出地基基础设计和施工的建议，尤其是不良地质现
第11页/共84页
• 为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，岩土工程勘察工作也相应分为选址勘察 （可行性研究勘察） 、初步勘察和详细勘察三个阶段。对于地质条件复杂或有特 殊施工要求的重大建筑物地基，尚应进行施工勘察。
• 对地质条件简单，建筑物占地面积不大的场地、或有建筑经验的地区，可适当简化 勘察阶段。
• 根据（《岩土工程勘察规范》GB50021--- 2001第 4.1.4 ）规定： 初步勘察应对场地 内拟建建筑地段的稳定性做出评价，并进行下列主要工作：
• 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图； • 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件； • 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性做出评价； • 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地，应对场地和地基的地震效应做出初步评价； • 5 季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度； • 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性； • 7 高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方
案进行初步分析评价
第17页/共84页
• 初步勘察时勘探线的布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造线和地层界线，对甲 级建筑物应按建筑物体型选定纵横两个方向布置勘探线，勘探点应该布置在这些线 上，并在变化最大的地段予以加密。在地形平坦，土层简单的地区，可按方格网布 置勘探点。初步勘察阶段的勘探线、勘探点间距可参考表1－4的要求。
第5页/共84页
3.查明场地的水文地质条件：河流水位及其变化、地表径流条件、地下水的埋藏类型、 蓄存方式、补给来源、排泄途径、水力特征、化学成分及污染程度等；
4.提供满足设计、施工所需的土的物理性质和力学性质指标等； 5.在地震设防区划分场地土类型和场地类别，并进行场地和地基的地震效应评价； 6.推荐承载力和变形计算参数，提出地基基础设计和施工的建议，尤其是不良地质现
第11页/共84页
• 为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，岩土工程勘察工作也相应分为选址勘察 （可行性研究勘察） 、初步勘察和详细勘察三个阶段。对于地质条件复杂或有特 殊施工要求的重大建筑物地基，尚应进行施工勘察。
• 对地质条件简单，建筑物占地面积不大的场地、或有建筑经验的地区，可适当简化 勘察阶段。
• 根据（《岩土工程勘察规范》GB50021--- 2001第 4.1.4 ）规定： 初步勘察应对场地 内拟建建筑地段的稳定性做出评价，并进行下列主要工作：
• 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图； • 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件； • 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性做出评价； • 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地，应对场地和地基的地震效应做出初步评价； • 5 季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度； • 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性； • 7 高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方
案进行初步分析评价
第17页/共84页
• 初步勘察时勘探线的布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造线和地层界线，对甲 级建筑物应按建筑物体型选定纵横两个方向布置勘探线，勘探点应该布置在这些线 上，并在变化最大的地段予以加密。在地形平坦，土层简单的地区，可按方格网布 置勘探点。初步勘察阶段的勘探线、勘探点间距可参考表1－4的要求。
岩土工程原位测试技术
23
原位试验
实验室一般使用小尺寸试件，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。因而有必要在现场进行试 验，测定岩土体在原位状态下的力学性质及其他 指标，以弥补实验室测试的不足。许多试验方法 是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。 野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。 In-situ Testing or Field Testing 原位测试：是指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。 原位测试可分为土体原位测试和岩体原位测 试。
37
参考书目
1. 祝龙根等．地基基础测试新技术．北京：机械工业出版社．1999
2. 孟高头．土体原位测试
出版社．1997
机理、方法及其工程应用．北京：地质
3. 陈凡等．基桩质量检测技术．北京：中国建筑工业出版社．2003
4. 唐 贤 强 等 ． 地 基 工 程 原 位 测 试 技 术 ． 北 京 ： 中 国 铁 道 出 版
18
工程设计中的土工计算成果的可靠性，主要取决于 所选计算参数，所选参数精度的重要性远比所选的 计算方法要重要得多。而正如沈珠江院士认为，可 靠的土质参数，只能通过原位测试取得。因此，在 工程勘察中，不进行原位测试是没有质量保证的； 特别是在大型工程勘察中，它是不可缺少的手段。 原位测试技术的重要性正在逐渐被广泛承认，测试 技术逐渐成熟，相应法规日趋完善，它将发挥越来 越大的作用。
19
20
21
原位测试与现场试验
两者的相同点都是在现场进行的，与土体的 原始物理状态、应力状态等有关。 原位测试是在土体的局部施加荷载测定土的 反应以估计土的指标，如强度指标、变形指标等。 现场试验是在比较大的范围内施加荷载测读 土的综合反应，用于检验设计计算的正确性，测定 施工过程中地基土的反应，估计宏观的指标范围以 校正原位测试或室内试验的结果。
岩土工程测试技术(1)(精选)PPT共54页
岩土工程测试技术(1)（精选）
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出ou
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出ou
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
岩土工程勘察--波速测试 ppt课件
ppt课件
波速测试
一、检层法波速测试 二、跨孔法波速测试 三、表面波法波速测试 四、反射波法波速测试 五、波速在工程中的应用
1
ppt课件
一、检层法波速测试
检层法是在钻孔内测定岩土层波速的一种方法，是目前高层建 筑岩土工程勘察中最常用的方法。
1． 基本原理 检层法利用直达波的原理，即先根据勘察深度要求用钻机成孔 ，然后将钻孔检波器放至预定的测试点(也可用静力触探贯入设备将 三分量波速探头压人土层中)，并同时在孔口放置振源板，测出由孔 口振源产生的波传到孔中检波器所需要时间t，算出波从振源到检波 器的传播距离L，即可得到波在土中传播的速度：
对于这种畸变的波形还可用相位对比方法鉴 别。由于试验时敲击激振板的一端后．还敲 击另一端，其方向相反，测到的波形其相位 刚好相反，如图4-65；所示，比较这两个波 形记录，将记录纸上击振时间信号对齐，找 到相位差180度的两个最大的峰及谷即为剪切 波到达位置。如干扰很严重,有效波都1被6掩盖 了,那就无法鉴别。
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
9
ppt课件
压入式波速探头
压入式波速探头
10
ppt课件
ppt课件
(1)根据试验要求确定孔深及试验点，先成好孔(或压入波速探头)。 (2)按图4.9.4将孔口检波器埋设好，检波器位置在板底下中间，检 波器轴线和板轴线一致(当板被敲击发出振波时，通过检波器就收到了 振源的信号，将它与钻孔中的检波器收到的信号作比较，即可找出时间 差)。然后将木板压下，木板要求和地面紧密接触，地面要平整，撤上l
波速测试
一、检层法波速测试 二、跨孔法波速测试 三、表面波法波速测试 四、反射波法波速测试 五、波速在工程中的应用
1
ppt课件
一、检层法波速测试
检层法是在钻孔内测定岩土层波速的一种方法，是目前高层建 筑岩土工程勘察中最常用的方法。
1． 基本原理 检层法利用直达波的原理，即先根据勘察深度要求用钻机成孔 ，然后将钻孔检波器放至预定的测试点(也可用静力触探贯入设备将 三分量波速探头压人土层中)，并同时在孔口放置振源板，测出由孔 口振源产生的波传到孔中检波器所需要时间t，算出波从振源到检波 器的传播距离L，即可得到波在土中传播的速度：
对于这种畸变的波形还可用相位对比方法鉴 别。由于试验时敲击激振板的一端后．还敲 击另一端，其方向相反，测到的波形其相位 刚好相反，如图4-65；所示，比较这两个波 形记录，将记录纸上击振时间信号对齐，找 到相位差180度的两个最大的峰及谷即为剪切 波到达位置。如干扰很严重,有效波都1被6掩盖 了,那就无法鉴别。
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
9
ppt课件
压入式波速探头
压入式波速探头
10
ppt课件
ppt课件
(1)根据试验要求确定孔深及试验点，先成好孔(或压入波速探头)。 (2)按图4.9.4将孔口检波器埋设好，检波器位置在板底下中间，检 波器轴线和板轴线一致(当板被敲击发出振波时，通过检波器就收到了 振源的信号，将它与钻孔中的检波器收到的信号作比较，即可找出时间 差)。然后将木板压下，木板要求和地面紧密接触，地面要平整，撤上l
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.2岩土工程测试技术发展现状
1.2.1 发展现状
（1）新的测试设备不断出现，如采用全站仪进行表面 水平位移观测，梁式倾斜仪进行深层侧向位移观测，采用磁 环式沉降仪进行分层沉降观测。 （2）大型工程的自动监测系统不断出现，如软基加固、 公路路基、基坑支护等工程现场监测很多采用了先进的实时 自动化监测 （3）一系列新兴技术用于岩土工程测试中，如光纤维传 感技术在岩土工程现场监测 。
岩土工程测试技术
任建喜 年延凯 谷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成 于濂洪 郅 彬
武汉理工大学出版社 2009
1 绪论
1.1 岩土工程测试的意义和内容 1.2岩土工程测试技术发展现状
1.1 岩土工程测试的意义和内容
1.1.1 岩土工程测试的意义
岩土工程测试就是对岩土体的工程性质进行观测和度量，得到岩 土体的各种物理力学指标的试验工作。 （1）岩土工程测试技术不仅在岩土工程建设实践中十分重要，而 且在岩土工程理论的形成和发展过程中也起着决定性的作用，测试处 于基础地位。理论分析、室内外测试和工程实践是岩土工程分析三个 重要的方面。理论分析指导工程实践，而测试又是理论分析的基础。 （ 2 ）岩土工程测试技术是保证岩土工程设计的合理性的重要手段。 （ 3 ）岩土工程测试技术是大型岩土工程信息化施工的保障，现场 测试已经成为岩土工程施工不可分割的重要组成部分。 （ 4 ）岩土工程测试技术是保证大型重要岩土工程长期安全运行的 重要手段。
现场监测技术在水电工程大型地下厂房群、城市地铁建设中的车站及区间隧道、大型 城市地下空间、复杂条件下矿山巷道、大断面隧道、高陡边坡加固等工程施工中，由于信 息法施工的普及，现场监测成为保证上述工程安全施工的重要手段。 （1）岩土工程现场监测涉及的领域众多 （2）岩土工程现场监测的分类 按开展监测的时间：施工期监测和运营期监测。 按监测的建筑物类型：大坝监测、地下洞室监测、隧道监测、地铁监测、基坑监测、 边坡监测、支档结构监测等。 按影响因素：对人类工程活动进行的监测、自然地质灾害监测，如滑坡、崩塌等。 按监测物理量的类型：变形监测、应力（压力）应变监测、渗流监测、温度监测和动 态监测等。 按监测变量：原因量和效应量监测。原因量即环境参量，由于它们的变化引起建筑物 性态的变化；效应量是建筑物对原因量变化而产生的响应。
现场直剪试验、地基土动力特性原位测试试验、场地土波速测试、场地 地微震观测、循环荷载板试验、地基土刚度系数测试、振动衰减测试、 旁压试验、扁铲侧胀试验等。 （ 2 ）岩体的原位测试试验在《岩体力学》中讲解。主要有：地应力 测试、弹性波测试、回弹试验、岩体变形试验、岩体强度试验等。
1.1.2.3 现场监测技术
1.1.2.2原位测试试验技术
在原位测试方面，地基中的位移场、应力场测试，地下结构表面的
土压力测试，地基土的强度特性及变形特性测试等方面是研究的重点。
原位测试技术可以分为土体的原位测试试验和岩体的原位测试试验两类。 （ 1 ）土体的原位测试试验在《基础工程》中讲解。主要有：静载荷
试验、静力触探试验、标准贯入试验、轻便触探试验、十字板剪切试验、
（4）监测数据的分析和反馈技术提高迅速。先进的三
维地质建模软件、数据库系统，数据挖掘和专家系统等都在 逐步应用。 （ 5 ）国内很多地方对实行“第三方监测”进行了探索 和实践，实施城市地下工程施工“第三方监测”是保证施工 安全和工程质量十分重要的举措，有效地避免了施工过程中 可能发生的事故。 （ 6 ）对于大型重要的岩土工程，监测不仅在施工过程 中开展，而且在运营过程中也要进行，岩土工程的运营期间 的长期健康监测系统的建立研究已经发展为岩土工程领域的 重要课题之一。
（2）岩石的室内实验在《岩石力学》中进行讲解，主要试验有：含水率 实验、 颗粒密度实验、块体密度实验、吸水性实验、渗透性实验、膨胀性 实验、耐崩解性实验、冻融实验、岩石断裂韧度测试实验、单轴压缩强度和 变形实验、三轴压缩强度和变形实验、抗拉强度实验、 直剪强度实验、点 荷载强度实验。
（3）相似材料模型试验主要在《模型试验》中进行讲解。该试验采用相 似理论，用与岩土工程原型力学性质相似的材料按照几何常数缩制成室内模 型，在模型上模拟各种加载和开挖过程，研究岩土工程的变形和破坏等力学 现象。模型试验种类繁多，主要试验有：岩土工程开挖施工过程围岩破坏规 律试验、岩土工程加固机理研究、地下工程开挖引起的地表损害规律研究、 岩爆机理研究、地下洞室群支护设计优化分析、离心模型试验、光弹模型试 验等。 (4)数值仿真试验主要在《有限单元法》等课程中进行讲解。数值仿真 试验利用计算机进行岩土工程问题的研究,具有可以模拟大型岩土工程、模 拟复杂边界条件、成本低、精度高等特点。岩土工程数值仿真试验主要的数 值方法有：有限元法、离散元法、有限差分法、不连续变形法、颗粒流法、 流形单元法、无单元法等
1.1.2 岩土工程测试的内容
1.1.2.1室内试验技术
室内试验主要有土的物理力学指标室内测试试验、岩石的 物理力学指标室内测试试验、利用相似材料完成的岩土工程模 型试验和采用数值方法完成的数值仿真试验。 （1）土的室内实验在《土力学》和《土动力学》中进行讲 解，主要试验有：土的含水率试验、土的密度试验、土粒比重 试验、土的颗粒分析试验、土的界限含水率试验、砂的相对密 度试验、击实试验、承载比试验、回弹模量试验、渗透试验、 固结试验、黄土湿陷试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试 验、直接剪切试验、反复直剪强度试验、土的动力特性试验、 自由膨胀率试验、膨胀率试验、膨胀力试验、收缩试验、冻土 密度试验、冻土温度试验、未冻含水率试验、冻土导热系数试 验、冻胀量试验和冻土融化压缩试验。
1.2.2 发展趋势
（ 1 ）国产的岩土工程现场监测仪器的信息化程度较低， 急需对先进的国外监测仪器进行消化吸收，提高国产化率，减 低监测仪器的成本。
（ 2 ）发展岩土工程施工自动监测系统，提高监测的可靠
性，同时应降低自动监测系统的造价，便于广泛使用。 （3）研制施工期监测信息预测预报系统软件。 （ 4 ）积极发展第三方监测，全面提高地下工程安全施工 的水平。