岩土工程原位测试考试知识点总结

名词解释（6*3=18）+选择题（18*1=18）+判断题（10*1=10）+简答题（34分）+综合题（20分）

1. （室）土工试验：包括土的物理性质指标的测定、土的力学性质指标的测定、土的动力特性试验、粘土矿物分析等等。原位测试：在保持岩土体天然结构、天然含水率以及天然应力状态的条件下，测试岩土体在原有位置的工程性质的测试手段。

2. 原位测试与室土工试验的比较：

原位测试：一、实验对象方面：1，测定土体围大，能反映宏观微观结构对土性的影响，代表性好；2，对难以取样的土体仍能实验；3，对实验土层不扰动；4，能给出连续的土性变化剖图；5，土体边界条件不明显。二、应力条件方面：1，基本在原位应力条件下进行应力试验；2，应力路径和排水条件不能控制；3，应力条件有局限性三、应变条件：1，应变场不均与；2，应变速率一般大于实际工程条件下的应变速率四、岩土参数：多建立在经验公式上五、实验周期：周期短，效率高

室试验：一：1，与原位相反；二，排水条件、应力路径、应力条件都可以模拟控制；三、应变场均匀，应变速率可控制；四、可直接测定；五：周期长，效率低

1. 载荷试验：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，借以确定它们承载能力的试验。浅层平板载荷试验适用于浅层地基土，包括各种填土和含碎石

的土；深层平板载荷试验适用于埋深等于或大于3.0m和地下水位以上的地基土；螺旋板载荷试验适用于深层地基或地下水位以下的土层。

2.载荷试验目的：（1）确定地基土的比例界限压力、极限压力，为评定地基上的承载力提供依据（2）确定地基土的变形模量（3）估算地基土的不排水抗剪强度（4）确定地基土的基床系数

3.原理：典型的平板载荷试验p-s曲线分为三个阶段：直线变形阶段：P-S呈线性关系，此线性段的最大压力称为此时的界限P0 。在直线变形阶段，受荷土体中任意点产生的剪应力小于土体的抗剪强度，土的变形主要由土中空隙的压缩而引起，土体变形主要是竖向压缩，并随时间逐渐趋于稳定。剪切变形阶段：当载荷大于P0而小于极限压力Pu，P-S变为曲线关系，且斜率逐渐变大。在剪切变形阶段，P-S曲线的斜率随压力P的增大而增大，土体除了产生竖向压缩变形之外，在承压板的边缘已有小围土体承受的剪应力达到了或超过了土的抗剪强度，并开始向周围土体发展。处于该阶段土体的变形由土体的竖向压缩和土粒的剪切应变共同引起的。破坏阶段：当载荷大小大于Pu时，即使荷载维持不变，沉降也会持续或急剧增大，始终达不到稳定标准。在破坏阶段，即使荷载不再增加，承压板仍会不断下沉，土体部开始形成连续的滑动面，在承压板周围土体发生隆起及环状或放射状裂隙，此时在滑动土体的剪切面上各点的剪应力均达到或超过土体的抗剪强度。

4.实验技术、步骤：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。承压板的尺寸：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。试验终止条件：(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。操作步骤：（1）加荷操作：（2）稳压操作（3）沉降量观测（4）试验观测与记录

5.仪器设备：（1）加荷系统-承压板、加荷装置（千斤顶、重物）（2）反力系统：重物、地锚单独、地锚和重物联合（3）量测系统-沉降量测系统。

6试验资料整理与应用：整理：（1）绘制p-s曲线（2）p-s曲线的修正【（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-s0】（3）绘制s-lgt曲线（4）绘制lgp-lgs曲线应用：（1）确定地基土的承载力确定地基的承载力时既要控制强度，又要能确保建筑物不致产生过大沉降。利用载荷试验成果确定地基土承载力，需要首先确定比例界限压力p0和极限压力pu。比例界限压力p0——p-s曲线拐点，必要时可结合s-lgt曲线或lgp-lgs 曲线的特征确定。极限压力pu——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压力。

a.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。

b.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。

c.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。（2）确定地基土的变形模量a.各向同性地基土，地表无超载时（相当于承压板置于地表），土的变形模量按式（2-6）计算，各符号意义同式（2-1）。E0=I0K(1-μ2)b (2-6)b.各向同性地基土，地表有超载时（相当于靠近地表、在地表以下一定深度进行载荷试验），土的变形模量按式（2-1）计算。E0=I0I1K(1-μ2)b (2-1)(3).确定地基土的基床反力系数

基床反力系数（基床系数、温克尔系数）：弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值，K=σ/s。根据平板载荷试验p-s曲线直线段的斜率，可以直接确定基准基床系数Kv。根据现行规，当采用边长为30cm的平板载荷试验，可根据式（2-7）计算地基的基床反力系数Kv：Kv=p/s（2-7）如果p-s曲线无直线段，则p可取极限压力的一半，s为相对应于该p值得沉降量。

7.螺旋板荷载试验P-S曲线：初始压力比例界限压力极限压力初始压力=上覆层的自重压力