第一章  概述 一、土体原位测试的概念 原位测试（In-Situ Testing ）：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称为原位测试。 土体原位测试：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层一种土工勘察技术。 二、优点（与室内试验比较）  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。 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。 可重复进行验证，缩短试验周期。   三、土体原位测试的种类 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。 四、土体原位测试的应用  根据不同的测试方法（包括CPT、DPT、PLT、PMT、FVST、SDPT），其应用可归纳为： （1）、土层土类划分； （2）、求天然地基承载力； （3）、测定土的物理力学性质指标； （4）、在桩基勘察中的应用； （5）、评价砂土和粉土的地震液化； （6）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等； （7）、检验压实填土的质量及强夯效果； （8）、进行浅基础的沉降计算； （9）、其它。 第二章  静力触探 一、定义  静力触探(Static Cone Penetration Test,简称CPT)是借助机械把一定规格的圆锥形探头匀速压入土中，通过测定探头的端阻qｃ，侧壁摩阻力fｓ来确定土体的物理力学参数，划分土层的一种土体勘测技术。 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。 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 电测式静力触探的优点：（1）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用；（2）测试数据精度高，再现性好；（3）采用电测技术，便于实现测试工程的自动化，测试成果可由计算机自动处理，减少了工作强度。 二、测试设备与种类    三、测试原理                 电阻应变片                                      电桥 四、测试步骤  （一）探头率定 率定的目的是求出测量仪表的读数与荷载之间的关系——率定系数 率定的设备可分为两个主要部分1.可移动的活动架2.量力环 注意事项 触探机就位后，应调平机座，并使用水平尺校准，使贯入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。 触探机的贯入速率应控制在1-2cm/s，一般为2cm/s；使用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。 使用记读式仪器时，max.book118.com记录一次读数。 遇下列情况时应停止贯入：           a、触探主机负荷达到其额定荷载的120%时；           b、贯入时探杆出现明显弯曲；           c、反力装置失效；           d、探头负荷达到额定荷载时；           e、记录仪器显示异常。 五、测试数据的处理  1.原始数据的整理     回零修正 	触探参数的计算     	摩阻比FR 2．绘制触探参数随深度的变化曲线 包括qc-H，fs-H，FR-H  3.可以用计算机来数据处理和绘图 ( page 245-249) 240页表 8-10，填表并绘图 六、测试精度影响因素  七、测试成果的应用      临界深度  模型试验及实测表明，地表厚层均质土的贯入阻力自地表向下是逐渐增大的。当超过一定深度后，阻力才趋近一个常数值，这个土层表面一定深度就称为临界深度。 临界深度在砂土中表现明显，在粘土中基本不存在。 2.土类划分  单桥探头根据Ps， Ps 大的一般为砂层， Ps 小的一般为粘土层。 双桥探头  在划分土类时，以qc为主，结合fs（或FR），并在同一层内的触探参数值基本相近为原则。 不同的土有不同的FR，砂类土 FR通常小于或等于1，粘性土FR常大于2。 常用的有以下几种方法 铁道部TBJ37-93规则法 3.确定土的物理力学性质指标  CPT可以确定如 c, ?, Cu, Dr, Es, ?sat, 等土的物理力学性质指标。 表2-13为用静力触探评定砂土的密实度 图2-59为砂土的内摩擦角与锥尖阻力的关系图  表2-14    砂土的内摩擦角    确定粘性土的Cu等，自学66-73页 4.确定浅基的承载力 用静力触探确定地基承载力一般依据的是经验公式，是建立在静力触探与载荷试验的对比关系上。 确定的是地基承载力的基本值，需经过深、宽修正 用于一般的建筑物 地基土的成因、时代及含水量等对静力触探求地基承载力的经验公式有影响，经验公式有地区性。 表2-24地基基本承载力f0与PS (qc)经验关系式(Mpa) . 静力触探机理和桩的作用机理类似，静力触探相当于沉桩的模拟试验。 与静力触探相比，桩的表面粗糙，直径大，沉桩对桩周土的扰动大，沉降速度慢。 应与桩载荷测试配合使用，互相验证。 静力触探法计算单桩极限承载力的基本公式如下： a:  国外法 b.国内的方法 铁路系统法单桩的容许承载力   看相关的表 2-28~2-35    第三章  孔压静力触探 一、定义  孔隙水压力静力触探(Piezo Cone penetration Test)，简称孔压触探(CPTU)，它是在普通的CPT探头上安装了可以测量孔隙水压力的传感器，使贯入时能在测量qｃ，ｆs的同时，测量贯入引起的超孔隙水压力△ｕ，当停止贯入时，可测量超孔隙水压力△ｕ的消散过程及完全消散时的静止孔隙水压力u０ 孔压触探是可测孔隙水压力的电测式静力触探。 孔压触探与一般的静力触探相比，具有下面一些突出优点：  由于不同土体的渗透性差别很大，CPTU量测孔隙水压力的灵敏度很高，能够分辨1~2cm厚的薄土层土性的变化，因而可以详细分层。特别是在区分砂层和粘土层方面精度很高。 可以量测到孔隙水压力，从而有可能进行有效应力分析。 可以估算土体的渗透系数和固结系数。 可以测定土层不同深度的静止水压力，获得地下水条件的资料。 可以区分排水、部分排水和不排水的贯入条件。 可计算土的超固结比，评价土层应力历史，计算静止侧压力系数k０等。  二、孔压探头    三、孔压探头的饱和与标定  孔压探头测力传感器的检验与率定同常规探头 对孔压探头，还应进行如下检验与标定1.饱和度检验（采用孔压响应试验）2.测力传感器与孔压传感器之间的干扰3.探头孔压传感器的绝缘性检验 孔压传感器的率定——孔压率定系数ku 四、孔压的测试与数据处理  1.贯入过程中测孔压   2.孔压消散测试  a.停止贯入 b.记录超孔压随时间的消散过程 超孔压的

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