原位测试 复习题 汇总

第一章1.土体原位测试和室内土工试验各自的优缺点。

室内试验具有试验条件（边界条件、排水条件、应力条件和应变速率等）的可控性和建立在此基础上的计算理论比较清晰的优点，但是，室内试验需要取样和制样，而取样和试验过程中对土样的扰动，以及小的试样可能缺乏代表性原位测试的优点不只是表现在对难以取得不扰动土样或根本无法采样的图层，仍能通过现场原位试验评定岩土的工程性能，更表现在它不需要采样，从而最大限度地减少了对土层的扰动，而且所测定的土体体积大，代表性好。

但是原位测试也有难以克服的局限性，首先原位测试的应力条件复杂，一般很难直观地确定岩土体的某个参数；其次，原位测试一般只能测定现场荷载条件下的岩土参数，而无法预测荷载变化过程中的发展趋势。

2.能否以原位测试全面取代室内土工试验？不能，两者各有其优缺点，是相互补充，相辅相成的。

第二章1.为什么说载荷试验的结果是最可靠的，是原位测试中最重要的试验方法？实际上是模拟建筑物地基在受垂直荷载条件下工程性能的一种现场模型试验2.载荷试验的定义及分类。

在和试验是在现场用一个刚性承压板逐级加荷，测定天然地基、单桩或复合地基的沉降随荷载的变化，借以确定它们的承载能力的现场试验；根据承压板的形式和设置深度不同，分为浅层、深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验3.载荷试验的仪器设备。

加荷系统：包括承压板和加荷装置，加荷装置分为千斤顶加荷装置和重物加荷装置两种反力系统：由重物、地锚单独或地锚与重物联合提供量测系统：主要指沉降量测系统，承压板的沉降量测系统包括支撑柱、基准梁、位移测量元件和其它附件4.P-S曲线的特点。

直线变形阶段：压力小于比例极限压力p0，p-s呈直线关系。

土体中任一点产生的剪应力小于土体的抗剪强度，土的变形主要是土中孔隙体积的减小，土体变形主要是竖向压缩，且随时间的增长逐渐趋于稳定。

剪切变形阶段：压力大于p0小于极限压力pu。

p-s曲线斜率随压力的增大而增大，土体除竖向压缩外，在承压板边缘已有小范围内土体承受的剪应力达到或超过了土的抗剪强度，并开始向周围土体发展。

土体的变形由土体的竖向压缩和土粒的剪切变位同时引起。

破坏阶段：压力大于极限压力pu，沉降急剧增大。

在此阶段，即使压力不再增加，承压板仍不断下沉，土体内形成连续的滑动面，承压板周围土体发生隆起及环状或放射状裂隙，在滑动土体内各点的剪应力均达到或超过土体的抗剪强度。

5.载荷试验的操作步骤。

6.浅层平板载荷试验的技术要点及注意事项。

A 试坑的尺寸及要求：浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍。

试坑底部岩土应避免扰动，保持其原状结构和天然含水量，承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平，并尽快安装设备。

B 承压板的尺寸一般根据试验土层的软硬或岩体裂隙密度选用合适的尺寸。

对于浅层平板载荷试验，承压板面积不应小于0.25m2，当在软土和粒径较大的填土上进行试验时，不应小于0.5m2。

对于土的浅层平板载荷试验，可参照以下经验选取：C 位移量测系统的安装沉降测量元件（百分表、位移传感器等）应对称地布置在承压板上，百分表或位移传感器的测头应垂直于承压板。

D 加载方式试验的加载方式一般采用分级加荷维持荷载沉降相对稳定法（慢速法）和分级加荷沉降非稳定法（快速法），以慢速法为主。

加荷等级一般取10-12级，且不应小于8级。

最大加载量不应小于设计要求的两倍。

E 沉降观测采用慢速法时，对于土体，每级荷载施加后，第1小时内间隔5、5、10、10、15、15min 测读一次沉降，以后每隔30min测读一次沉降。

当连续两小时内，每小时的沉降量小于0.1mm 时，认为沉降已趋稳定，可加下一级荷载。

采用快速法时，每级荷载施加后按间隔15min观测一次沉降。

每级荷载维持2h，即可施加下一级荷载。

最后一级荷载可观测至沉降达到相对稳定标准或仍维持2h。

F 试验终止条件试验应尽量进行到试验土层达到破坏阶段，然后终止试验。

当下述情况出现时即可停止实验：(1) 承压板周围的土明显地侧向挤出；(2) 沉降s急骤增大，荷载~沉降（p~s）曲线出现陡降段；(3) 在某一级荷载的作用下，24小时内沉降速率不能达到稳定；(4) 沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06。

7.浅层平板载荷试验的试验终止条件。

（同上）8.P-S曲线的修正方法。

（1）图解法若曲线初始段各点基本在一条直线上，将曲线上各点同时沿s轴平移s0，使直线段通过坐标原点。

（2）最小二乘法若曲线具有明显的直线段和拐点，可用最小二乘法求出最佳回归直线。

s=s0+c0p，则修正后的沉降为，s’=s-s09.利用载荷试验成果确定地基承载力的方法（包括浅层及深层平板载荷试验、单桩竖向抗压静载试验、岩石地基载荷试验等）——p-s曲线拐点，必要时可结合s-lgt曲线或lgp-lgs曲线的特征确比例界限压力p定。

——满足试验终止条件的前三条之一时，对应的前一级荷载即可确定为极限极限压力pu压力。

（1）拐点法若曲线拐点明显，直接从p-s曲线上确定拐点作为比例界限压力p0 ，并取该比例界限压力p0所对应的荷载值作为地基土的承载力特征值。

（2）极限荷载法先确定极限压力，当极限压力小于对应的比例界限压力的荷载值的2倍时，取极限压力的一半作为地基承载力特征值。

（3）相对沉降法若曲线为缓变曲线，无明显拐点，可取对应于某一相对沉降值（即s/b，b为承压板直径或边长）的压力作为地基土承载力。

即在p-s曲线上取s/b为一定值所对应的荷载作为地基承载力特征值。

当压板面积为0.25~0.5m2，可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。

同一土层参加统计的试验点不应少于3点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30%时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。

10.螺旋板载荷试验的特点。

螺旋板载荷试验p-s曲线和s-lgt曲线与试验土层的土性之间的理论关系与平板载荷试验有所不同。

由于试验在土层中某一深度进行，p-s曲线上的特征值除了比例界限压力和极限压力之外，还有初始压力（p-s曲线直线段的起点）。

在理论上初始压力相当于试验深度处上覆土层的自重压力。

将螺旋板载荷试验假设为一刚性圆板作用在均质各向同性的弹性半无限体的内部（承压板埋置深度大于6倍板径），对于p-s曲线的直线段，可采用弹性理论来分析压力与沉降之间的关系11.载荷试验成果影响因素。

A 承压板的尺寸一般来说，大的比小的好，最好与实际基础面积相同；但太大则需大的压力，有时难以达到。

所以承压板的面积应适中1000cm2≤A≤5000cm2B 沉降稳定（时间）标准C 承压板埋深D 地基土的均匀性12.深层平板载荷试验的试验终止条件。

13.单桩竖向抗压静载试验试验终止条件。

14.岩石地基载荷试验终止条件。

15.岩石地基载荷试验确定地基承载力的方法。

第三章1.静力触探试验的定义、分类及各类型静力触探试验的测试指标。

定义：静力触探试验（Static Cone Penetration, CPT）是利用准静力以恒定的贯入速率将一定规格和形状的圆锥探头通过一系列探杆压入土中，同时测记贯入过程中探头所受到的阻力，根据测得的贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的现场试验方法。

静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫‚荷兰锥‛试验。

分类：按测量机理分：机械式静力触探和电测式静力触探。

按探头功能分：单桥静力触探、双桥静力触探、孔压静力触探。

2.静力触探试验仪器设备。

A、贯入系统1）贯入装置：按其加压动力装置分电动机械式、液压式和手摇链条式2）探杆探杆是传递贯入力的媒介，为保证触探孔的垂直，探杆一般采用高强度合金无缝钢管制造。

探杆也有一定的规格和要求，应有足够的强度，应采用高强度无缝管材，其屈服强度不宜小于600MPa。

探杆与接头的连接要有良好的互换性。

每根探杆的长度一般为1m，其直径应和探头直径相同；但单桥探头探杆直径应比探头直径小。

3）反力装置地锚、重物或地锚与重物联合使用B、量测系统1）探头2）记录仪器：量测记录仪表测量与记录探头所受各种阻力3.静力触探试验的适用范围。

根据静力触探，包括孔压静力触探试验结果，结合地区经验，可以用于以下目的：1）土类定名，并划分土层的界面；2）评定地基土的物理、力学、渗透性质的相关参数；3）确定地基承载力；4）确定单桩极限承载力；5）判定地基土液化的可能性静力触探试验适应于软土、粘性土、粉土、砂类土和含有少量碎石的土层4.电测式静力触探的优点。

结构简单，易于加工，在软粘性土地区触探深度一般可达60米以上5.临界深度的概念。

临界深度：在均质土层中，不论是锥尖阻力还是侧摩擦阻力，都存在‚临界深度‛的问题，即在一定深度范围内，均随着贯入深度的增大而增大，但达到一定深度后，qc 和fs均达到极限值，贯入深度继续增加，qc 和fs不再增加。

临界深度是土的密实度和探头直径的函数，土的密实度越大、探头直径越大，临界深度越大，但qc 和fs并不一致，一般而言，fs 的临界深度比qc的要小。

6.静力触探试验的步骤。

a.布孔位，平整场地b.安装触探机，并调平机座（为使贯入压力保持垂直方向），把机座与反力装置衔接c.将探头、测量电缆、探杆连接起来，并检查测量仪表，并调零d.将连着探杆的探头压入地下，同时记录深度值和测量仪表的数据7.静力触探试验的技术要求及试验要点。

7.1 试验前的准备工作7.2 孔压探头的饱和处理：应对孔隙水压力探头进行饱和，这是保证孔压测量正确的关键7.3 触探机的位置和高度7.4 触探仪的贯入7.5 孔压消散试验7.6 试验的终止8.影响静力触探试验成果的因素。

孔隙水压力：超孔压的产生对土的强度和静探试验指标是有影响的，其影响程度因土的排水条件和贯入速率而异。

温度的影响：温度的变化会引起电阻应变片电阻值的变化，从而产生零位漂移探孔（探头）的偏斜：探孔或探头的偏斜产生两个方面的问题：贯入探杆的长度不能正确反映实际贯入深度，分层界限不准；探头的倾斜使得测得的土层阻力严重失真。

孔压传感器的位置与尺寸：一般而言，u1＞u2＞u3；对于应力历史不同的粘性土，孔压的变化形态也有所不同探头及探杆的规格：p s >q c，q c和f s都随锥底面积的增大而减小；侧壁摩擦筒长度增大时，q c增大，f s减小。

贯入速率：贯入速率不同，贯入阻力也不同孔压探头的饱和问题9.静力触探试验中零漂的概念、产生的原因及防治措施。

静探探头贴有的电阻应变片对环境温度的变化非常敏感，温度的变化会引起电阻应变片电阻值的变化，从而产生零位漂移。

产生温度变化的原因主要有：（1）标定时的温度与地下温度的差异；（2）量测时应变片通电时间过长，产生电阻热；（3）贯入过程中与土（特别是砂）摩擦产生热量。