岩土工程原位测试技术.ppt

岩土工程原位测试技术岩土工程原位测试技术1 1绪绪论论一、岩土工程的发展历史一、岩土工程的发展历史一、岩土工程的发展历史一、岩土工程的发展历史二、岩土工程原位测试的内容及在工程建设中的地位二、岩土工程原位测试的内容及在工程建设中的地位二、岩土工程原位测试的内容及在工程建设中的地位二、岩土工程原位测试的内容及在工程建设中的地位三、本课程的内容和学习要求三、本课程的内容和学习要求三、本课程的内容和学习要求三、本课程的内容和学习要求2 2一、岩土工程的发展历史一、岩土工程的发展历史一、岩土工程的发展历史一、岩土工程的发展历史1岩土工程的含义岩土工程的含义岩土工程岩土工程以土力学、岩石力学和工程地质学为理论基础的土以土力学、岩石力学和工程地质学为理论基础的土木工程中与岩土体直接相关的工程。木工程中与岩土体直接相关的工程。岩岩土土工工程程的的工工程程属属性性。它它是是处处理理工工程程问问题题，以以工工程程问问题题为为工工作作对对象象的的学学科科。作作为为一一门门工工程程，应应包包括括勘勘察察、设设计计、施施工工和和检检测测4个方面才是完整的。个方面才是完整的。岩岩土土工工程程隶隶属属于于土土木木工工程程学学科科，是是由由地地基基与与基基础础工工程程、边边坡坡工工程程、深深基基坑坑工工程程、路路基基工工程程、地地下下洞洞室室工工程程、岩岩土土爆爆破破工工程程、灌灌浆浆工工程程和和地地质质灾灾害害防防治治工工程程等等分分支支构构成成的的，其其涉涉及及到到的的领领域域有有：能源、交通、城市建设、矿山、江河海洋和环境工程等等。能源、交通、城市建设、矿山、江河海洋和环境工程等等。3 3三峡库区的滑坡三峡库区的滑坡4 4德昌沙坝的昔格达地层滑坡德昌沙坝的昔格达地层滑坡5 52006年年2月月17日日发生于菲律宾特大型泥石流发生于菲律宾特大型泥石流6 6我国第一座外海跨海大桥我国第一座外海跨海大桥东海大桥的雄姿东海大桥的雄姿7 7三峡大坝夜景三峡大坝夜景二滩电站二滩电站8 8新中国成立后自己独立设计和施新中国成立后自己独立设计和施工的第一座长江大桥工的第一座长江大桥驰名中外的赵州桥驰名中外的赵州桥9 9预应力锚索抗滑桩预应力锚索抗滑桩1010 贵阳乌当行政中心白云岩边坡工程植被恢复前后的对照（贵州）渝黔高速公路渝黔高速公路顺层边顺层边坡工程植被恢复前后的坡工程植被恢复前后的对对照（重照（重庆庆）11112岩土工程的发展历史岩土工程的发展历史1925年年，太太沙沙基基的的经经典典著著作作土土力力学学问问世世，这这既既是是现现代代土土力学的诞生之年，也奠定了岩土工程的理论基础。力学的诞生之年，也奠定了岩土工程的理论基础。1948年，英国的岩土工程杂志（年，英国的岩土工程杂志（Geotechnique）创刊。）创刊。20世世纪纪60年年代代以以后后，澳澳大大利利亚亚、新新西西兰兰和和印印度度等等国国家家相相继继把把他他们们的的土土力力学学地地基基和和基基础础学学会会改改名名为为岩岩土土工工程程学学会会。美美国国的的ASCE杂杂志志的的土土力力学学基基础础工工程程分分册册也也于于1974年年改改名名为为岩岩土土工工程程分册。分册。近近二二十十年年来来，岩岩土土工工程程在在科科学学理理论论和和工工程程技技术术方方面面有有了了很很大大进展。进展。岩岩土土工工程程是是一一门门实实践践性性很很强强的的学学科科，由由于于岩岩土土体体构构成成的的复复杂杂性性、地地域域性性和和易易受受施施工工扰扰动动的的多多变变性性，与与其其他他学学科科相相比比，它它还还处处于不够成熟和不够完善的状况。于不够成熟和不够完善的状况。121213131414uu试验工作在工程（地质）勘察中占有很重要的位置。它不试验工作在工程（地质）勘察中占有很重要的位置。它不试验工作在工程（地质）勘察中占有很重要的位置。它不试验工作在工程（地质）勘察中占有很重要的位置。它不仅为学科理论的研究与发展所必需，而且也为岩土工程仅为学科理论的研究与发展所必需，而且也为岩土工程仅为学科理论的研究与发展所必需，而且也为岩土工程仅为学科理论的研究与发展所必需，而且也为岩土工程设计提供资料所必需。设计提供资料所必需。设计提供资料所必需。设计提供资料所必需。uu就土工试验而论，可分为就土工试验而论，可分为就土工试验而论，可分为就土工试验而论，可分为室内试验室内试验室内试验室内试验和和和和原位试验原位试验原位试验原位试验 （或（或（或（或原位测试）。两者合称为实验土力学（原位测试）。两者合称为实验土力学（原位测试）。两者合称为实验土力学（原位测试）。两者合称为实验土力学（experimental experimental soil mechanicssoil mechanics）。）。）。）。uu虽然土的室内试验具有很多虽然土的室内试验具有很多虽然土的室内试验具有很多虽然土的室内试验具有很多优点优点优点优点，但由于室内试验需，但由于室内试验需，但由于室内试验需，但由于室内试验需要取样，样品小，受扰动，代表性差，所测力学指标严要取样，样品小，受扰动，代表性差，所测力学指标严要取样，样品小，受扰动，代表性差，所测力学指标严要取样，样品小，受扰动，代表性差，所测力学指标严重重重重“失真失真失真失真”，且费时费力。为了克服室内试验的致命弱，且费时费力。为了克服室内试验的致命弱，且费时费力。为了克服室内试验的致命弱，且费时费力。为了克服室内试验的致命弱点，土的原位测试技术就应运而生了。点，土的原位测试技术就应运而生了。点，土的原位测试技术就应运而生了。点，土的原位测试技术就应运而生了。uu土的原位测试（土的原位测试（土的原位测试（土的原位测试（ininsite testing of soilssite testing of soils），一），一），一），一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动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土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理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的一种土工勘察技术。力学性质指标及划分土层的一种土工勘察技术。力学性质指标及划分土层的一种土工勘察技术。力学性质指标及划分土层的一种土工勘察技术。uu这里的土层包括粘性土、粉土、砂性土、碎石土及软这里的土层包括粘性土、粉土、砂性土、碎石土及软这里的土层包括粘性土、粉土、砂性土、碎石土及软这里的土层包括粘性土、粉土、砂性土、碎石土及软弱岩层等。弱岩层等。弱岩层等。弱岩层等。土的原位测试概念土的原位测试概念1515岩土工程中的原位测试技术包含如下种类：岩土工程中的原位测试技术包含如下种类：1基本测试技术：基本测试技术：（1）载荷试验（平板、螺旋板）；）载荷试验（平板、螺旋板）；（2）静力触探试验；）静力触探试验；（3）圆锥动力触探试验；）圆锥动力触探试验；（4）标准贯入试验；）标准贯入试验；（5）十字板剪切试验；）十字板剪切试验；（6）旁压试验；）旁压试验；（7）现场剪切试验；）现场剪切试验；（8）波速试验；）波速试验；（9）基桩的静力测试和动力测试；）基桩的静力测试和动力测试；（10）锚杆抗拔试验；）锚杆抗拔试验；1616uu土的原位测试方法很多，但可以归纳为下列两类：土的原位测试方法很多，但可以归纳为下列两类：土的原位测试方法很多，但可以归纳为下列两类：土的原位测试方法很多，但可以归纳为下列两类：uu（1 1 1 1）土层剖面测试法（）土层剖面测试法（）土层剖面测试法（）土层剖面测试法（logging or logging or logging or logging or stratigraphic profiling methodsstratigraphic profiling methodsstratigraphic profiling methodsstratigraphic profiling methods）：可获得连续的）：可获得连续的）：可获得连续的）：可获得连续的土层剖面，具有可连续进行测试、快速、经济的优点。土层剖面，具有可连续进行测试、快速、经济的优点。土层剖面，具有可连续进行测试、快速、经济的优点。土层剖面，具有可连续进行测试、快速、经济的优点。它主要包括静力触探、动力触探、土的压入式板状膨胀它主要包括静力触探、动力触探、土的压入式板状膨胀它主要包括静力触探、动力触探、土的压入式板状膨胀它主要包括静力触探、动力触探、土的压入式板状膨胀仪测试及电阻率法等。仪测试及电阻率法等。仪测试及电阻率法等。仪测试及电阻率法等。uu（2 2 2 2）专门测试法（）专门测试法（）专门测试法（）专门测试法（specific test methodsspecific test methodsspecific test methodsspecific test methods）。可）。可）。可）。可得到土层中关键部位土的各种工程性质指标，精度高，得到土层中关键部位土的各种工程性质指标，精度高，得到土层中关键部位土的各种工程性质指标，精度高，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，其精度一般可超过钻测试成果可直接供设计部门使用，其精度一般可超过钻测试成果可直接供设计部门使用，其精度一般可超过钻测试成果可直接供设计部门使用，其精度一般可超过钻探和室内试验成果的精度。它主要包括载荷测试、旁压探和室内试验成果的精度。它主要包括载荷测试、旁压探和室内试验成果的精度。它主要包括载荷测试、旁压探和室内试验成果的精度。它主要包括载荷测试、旁压测试、标准贯入测试、抽水和注水实验及十字板剪切测测试、标准贯入测试、抽水和注水实验及十字板剪切测测试、标准贯入测试、抽水和注水实验及十字板剪切测测试、标准贯入测试、抽水和注水实验及十字板剪切测试等。试等。试等。试等。uu土的专门测试法和土层剖面测试法，经常配合使用，土的专门测试法和土层剖面测试法，经常配合使用，土的专门测试法和土层剖面测试法，经常配合使用，土的专门测试法和土层剖面测试法，经常配合使用，点面结合，既提高了勘测精度，又加快了勘测进度。点面结合，既提高了勘测精度，又加快了勘测进度。点面结合，既提高了勘测精度，又加快了勘测进度。点面结合，既提高了勘测精度，又加快了勘测进度。uu在所有土体原位测试技术中，静力触探测试和旁压在所有土体原位测试技术中，静力触探测试和旁压在所有土体原位测试技术中，静力触探测试和旁压在所有土体原位测试技术中，静力触探测试和旁压测试应用得最广，精度也高测试应用得最广，精度也高测试应用得最广，精度也高测试应用得最广，精度也高17172工程应用：工程应用：（1）岩土工程勘察；）岩土工程勘察；（2）地基基础的质量检测；）地基基础的质量检测；（3）基坑开挖的检测与监测；）基坑开挖的检测与监测；（4）岩体原位应力测试；）岩体原位应力测试；（5）公路、隧道、大坝、边坡等大型工程的监测和检测。）公路、隧道、大坝、边坡等大型工程的监测和检测。和和室室内内试试验验相相比比，原原位位测测试试的的代代表表性性好好、测测试试结结果果精精度度较较高高，因因而而较较为为可可靠靠。在在岩岩土土工工程程中中，选选用用正正确确的的参参数数远远比比选选用用计计算算方方法法重重要要，加加之之岩岩土土工工程程的的工工作作对对象象多多属属隐隐蔽蔽工工程程，因因而而岩土工程的原位测试在岩土工程中占据了重要的地位。岩土工程的原位测试在岩土工程中占据了重要的地位。1818uu工程设计中的土工计算成果的可靠性，主要取决于工程设计中的土工计算成果的可靠性，主要取决于工程设计中的土工计算成果的可靠性，主要取决于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所选计算参数，所选参数精度的重要性远比所选的所选计算参数，所选参数精度的重要性远比所选的所选计算参数，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，可计算方法要重要得多。而正如沈珠江院士认为，可计算方法要重要得多。而正如沈珠江院士认为，可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，在靠的土质参数，只能通过原位测试取得。因此，在靠的土质参数，只能通过原位测试取得。因此，在靠的土质参数，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；工程勘察中，不进行原位测试是没有质量保证的；工程勘察中，不进行原位测试是没有质量保证的；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。特别是在大型工程勘察中，它是不可缺少的手段。特别是在大型工程勘察中，它是不可缺少的手段。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，测试原位测试技术的重要性正在逐渐被广泛承认，测试原位测试技术的重要性正在逐渐被广泛承认，测试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，它将发挥越来技术逐渐成熟，相应法规日趋完善，它将发挥越来技术逐渐成熟，相应法规日趋完善，它将发挥越来技术逐渐成熟，相应法规日趋完善，它将发挥越来越大的作用。越大的作用。越大的作用。越大的作用。191920202121原位测试与现场试验原位测试与现场试验uu两者的相同点都是在现场进行的，与土体的原两者的相同点都是在现场进行的，与土体的原两者的相同点都是在现场进行的，与土体的原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。始物理状态、应力状态等有关。始物理状态、应力状态等有关。始物理状态、应力状态等有关。uu 原位测试是在土体的局部施加荷载测定土的反原位测试是在土体的局部施加荷载测定土的反原位测试是在土体的局部施加荷载测定土的反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。应以估计土的指标，如强度指标、变形指标等。应以估计土的指标，如强度指标、变形指标等。应以估计土的指标，如强度指标、变形指标等。uu 现场试验是在比较大的范围内施加荷载测读土现场试验是在比较大的范围内施加荷载测读土现场试验是在比较大的范围内施加荷载测读土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，测定施的综合反应，用于检验设计计算的正确性，测定施的综合反应，用于检验设计计算的正确性，测定施的综合反应，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工过程中地基土的反应，估计宏观的指标范围以校工过程中地基土的反应，估计宏观的指标范围以校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。正原位测试或室内试验的结果。正原位测试或室内试验的结果。正原位测试或室内试验的结果。2222uu室内岩土试验可分为土体的室内试验和岩石的室内试验。室内岩土试验可分为土体的室内试验和岩石的室内试验。室内岩土试验可分为土体的室内试验和岩石的室内试验。室内岩土试验可分为土体的室内试验和岩石的室内试验。uu土体的室内试验（土体的室内试验（土体的室内试验（土体的室内试验（Laboratory Soil TestLaboratory Soil Test）包括土的）包括土的）包括土的）包括土的物理性质指标的测定、土的力学性质指标的测定、土的物理性质指标的测定、土的力学性质指标的测定、土的物理性质指标的测定、土的力学性质指标的测定、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。动力特性试验、粘土矿物分析等等。动力特性试验、粘土矿物分析等等。动力特性试验、粘土矿物分析等等。uu岩石的室内试验（岩石的室内试验（岩石的室内试验（岩石的室内试验（Laboratory Rock TestLaboratory Rock Test）包括岩）包括岩）包括岩）包括岩石水理性质试验、岩石强度和变形试验、岩石结构面抗石水理性质试验、岩石强度和变形试验、岩石结构面抗石水理性质试验、岩石强度和变形试验、岩石结构面抗石水理性质试验、岩石强度和变形试验、岩石结构面抗剪强度试验、岩石软弱夹层剪切蠕变试验、岩石点荷载剪强度试验、岩石软弱夹层剪切蠕变试验、岩石点荷载剪强度试验、岩石软弱夹层剪切蠕变试验、岩石点荷载剪强度试验、岩石软弱夹层剪切蠕变试验、岩石点荷载强度试验等等。强度试验等等。强度试验等等。强度试验等等。uu优点优点优点优点:土的室内试验，历史较久，经验也比较丰富，其主土的室内试验，历史较久，经验也比较丰富，其主土的室内试验，历史较久，经验也比较丰富，其主土的室内试验，历史较久，经验也比较丰富，其主要优点是，试验时的边界条件和排水条件都很易控制，要优点是，试验时的边界条件和排水条件都很易控制，要优点是，试验时的边界条件和排水条件都很易控制，要优点是，试验时的边界条件和排水条件都很易控制，清楚明了，试验中的应力路径可事先选定；对小应变来清楚明了，试验中的应力路径可事先选定；对小应变来清楚明了，试验中的应力路径可事先选定；对小应变来清楚明了，试验中的应力路径可事先选定；对小应变来说，土样中的应变场是均一的，所测土的物理力学性质说，土样中的应变场是均一的，所测土的物理力学性质说，土样中的应变场是均一的，所测土的物理力学性质说，土样中的应变场是均一的，所测土的物理力学性质指标已得到公认。指标已得到公认。指标已得到公认。指标已得到公认。室内试验室内试验2323uu实验室一般使用小尺寸试件，不能完全确切地反实验室一般使用小尺寸试件，不能完全确切地反实验室一般使用小尺寸试件，不能完全确切地反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映天然状态下的岩土性质，特别是对难于采取原映天然状态下的岩土性质，特别是对难于采取原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状结构样品的岩土体。因而有必要在现场进行试状结构样品的岩土体。因而有必要在现场进行试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验，测定岩土体在原位状态下的力学性质及其他验，测定岩土体在原位状态下的力学性质及其他验，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。许多试验方法指标，以弥补实验室测试的不足。许多试验方法指标，以弥补实验室测试的不足。许多试验方法指标，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。是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。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。野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。In-situ Testing or Field Testing In-situ Testing or Field Testing 原位测试：是指在岩土体原有的位置上，在原位测试：是指在岩土体原有的位置上，在原位测试：是指在岩土体原有的位置上，在原位测试：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保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力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。状态条件下测定岩土性质。状态条件下测定岩土性质。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原位测试可分为土体原位测试和岩体原位测原位测试可分为土体原位测试和岩体原位测原位测试可分为土体原位测试和岩体原位测试。试。试。试。原位试验原位试验2424原位测试是在土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、原位测试是在土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、天然含水量及天然应力状态下，测定土的工程力学性质。主要包天然含水量及天然应力状态下，测定土的工程力学性质。主要包括静力载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入括静力载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验、旁压试验、波速测试、试验、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验、旁压试验、波速测试、现场大型直剪试验、块体基础振动试验。对难于取得原状土样的现场大型直剪试验、块体基础振动试验。对难于取得原状土样的岩土层如砂土、碎石土、软土等宜采用原位试验。岩土层如砂土、碎石土、软土等宜采用原位试验。uu1.1.原位测试与现场试验的基本原理大部分基于土力学原位测试与现场试验的基本原理大部分基于土力学原位测试与现场试验的基本原理大部分基于土力学原位测试与现场试验的基本原理大部分基于土力学的理论的理论的理论的理论uu2.2.原位测试与现场试验的分析计算为土力学的计算提原位测试与现场试验的分析计算为土力学的计算提原位测试与现场试验的分析计算为土力学的计算提原位测试与现场试验的分析计算为土力学的计算提供参数供参数供参数供参数uu3.3.原位测试与现场试验的发展离不开土力学的支撑原位测试与现场试验的发展离不开土力学的支撑原位测试与现场试验的发展离不开土力学的支撑原位测试与现场试验的发展离不开土力学的支撑两种试验与土力学的关系两种试验与土力学的关系252526262727uu原位测试的优点原位测试的优点原位测试的优点原位测试的优点uu（1 1）可在拟建工程场地进行测试，不用取样。避免由于）可在拟建工程场地进行测试，不用取样。避免由于）可在拟建工程场地进行测试，不用取样。避免由于）可在拟建工程场地进行测试，不用取样。避免由于钻探取样产生的不同程度扰动（取样时的应力解除、样钻探取样产生的不同程度扰动（取样时的应力解除、样钻探取样产生的不同程度扰动（取样时的应力解除、样钻探取样产生的不同程度扰动（取样时的应力解除、样品运输中的碰撞及制样中的扰动等）。因此，室内试验品运输中的碰撞及制样中的扰动等）。因此，室内试验品运输中的碰撞及制样中的扰动等）。因此，室内试验品运输中的碰撞及制样中的扰动等）。因此，室内试验所测所测所测所测“原状土原状土原状土原状土”的物理力学性质指标往往不能代表土层的物理力学性质指标往往不能代表土层的物理力学性质指标往往不能代表土层的物理力学性质指标往往不能代表土层的原始状态指标，大大降低了所测指标的工程应用价值。的原始状态指标，大大降低了所测指标的工程应用价值。的原始状态指标，大大降低了所测指标的工程应用价值。的原始状态指标，大大降低了所测指标的工程应用价值。uu（2 2）原位测试涉及的土体积比室内试验样品要大得多，）原位测试涉及的土体积比室内试验样品要大得多，）原位测试涉及的土体积比室内试验样品要大得多，）原位测试涉及的土体积比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、夹层等）对土的因而更能反映土的宏观结构（如裂隙、夹层等）对土的因而更能反映土的宏观结构（如裂隙、夹层等）对土的因而更能反映土的宏观结构（如裂隙、夹层等）对土的性质的影响。性质的影响。性质的影响。性质的影响。uu（3 3）很多土的原位测试技术方法可连续进行，因而可）很多土的原位测试技术方法可连续进行，因而可）很多土的原位测试技术方法可连续进行，因而可）很多土的原位测试技术方法可连续进行，因而可以得到完整的土层剖面及其物理力学性质指标，因而它以得到完整的土层剖面及其物理力学性质指标，因而它以得到完整的土层剖面及其物理力学性质指标，因而它以得到完整的土层剖面及其物理力学性质指标，因而它是一门自成体系的实验科学。是一门自成体系的实验科学。是一门自成体系的实验科学。是一门自成体系的实验科学。uu（4 4）土的原位测试，一般具有快速、经济的优点。如）土的原位测试，一般具有快速、经济的优点。如）土的原位测试，一般具有快速、经济的优点。如）土的原位测试，一般具有快速、经济的优点。如用静力触探车进行测试用静力触探车进行测试用静力触探车进行测试用静力触探车进行测试8h8h可触探可触探可触探可触探120-300m120-300m，并可，并可，并可，并可自动记录、打印和处理成果，速度之快是钻探、取样、自动记录、打印和处理成果，速度之快是钻探、取样、自动记录、打印和处理成果，速度之快是钻探、取样、自动记录、打印和处理成果，速度之快是钻探、取样、室内试验所无法比拟的。室内试验所无法比拟的。室内试验所无法比拟的。室内试验所无法比拟的。28282929uu土的原位测试技术的主要缺点：土的原位测试技术的主要缺点：土的原位测试技术的主要缺点：土的原位测试技术的主要缺点：uu（1 1）难于控制测试中的边界条件，如测试周围土）难于控制测试中的边界条件，如测试周围土）难于控制测试中的边界条件，如测试周围土）难于控制测试中的边界条件，如测试周围土层的排水条件和应力条件。层的排水条件和应力条件。层的排水条件和应力条件。层的排水条件和应力条件。uu（2 2）测试成果和边界条件的关系和测试机理的科）测试成果和边界条件的关系和测试机理的科）测试成果和边界条件的关系和测试机理的科）测试成果和边界条件的关系和测试机理的科学解释有待于进一步明确，但到目前为止，土的原位测学解释有待于进一步明确，但到目前为止，土的原位测学解释有待于进一步明确，但到目前为止，土的原位测学解释有待于进一步明确，但到目前为止，土的原位测试技术所测出的数据和土的工程性质之间的关系，仍是试技术所测出的数据和土的工程性质之间的关系，仍是试技术所测出的数据和土的工程性质之间的关系，仍是试技术所测出的数据和土的工程性质之间的关系，仍是建立在大量统计的经验关系之上的。建立在大量统计的经验关系之上的。建立在大量统计的经验关系之上的。建立在大量统计的经验关系之上的。uu3 3土的原位测试与传统的钻探、取样、室内试验土的原位测试与传统的钻探、取样、室内试验土的原位测试与传统的钻探、取样、室内试验土的原位测试与传统的钻探、取样、室内试验的关系的关系的关系的关系 在工程地质勘测中，可以大量使用土的原位测试技术，在工程地质勘测中，可以大量使用土的原位测试技术，在工程地质勘测中，可以大量使用土的原位测试技术，在工程地质勘测中，可以大量使用土的原位测试技术，只须对需要做对比的土层或关键部位配以少量钻探和室只须对需要做对比的土层或关键部位配以少量钻探和室只须对需要做对比的土层或关键部位配以少量钻探和室只须对需要做对比的土层或关键部位配以少量钻探和室内试验即可。这样做的目的是，可以建立很多适合勘测内试验即可。这样做的目的是，可以建立很多适合勘测内试验即可。这样做的目的是，可以建立很多适合勘测内试验即可。这样做的目的是，可以建立很多适合勘测现场的经验关系，提高土的原位测试精度，大量减少工现场的经验关系，提高土的原位测试精度，大量减少工现场的经验关系，提高土的原位测试精度，大量减少工现场的经验关系，提高土的原位测试精度，大量减少工程地质钻探和室内试验费用，缩短勘测周期。程地质钻探和室内试验费用，缩短勘测周期。程地质钻探和室内试验费用，缩短勘测周期。程地质钻探和室内试验费用，缩短勘测周期。3030313132323333343435353636三、本课程的内容和学习要求三、本课程的内容和学习要求三、本课程的内容和学习要求三、本课程的内容和学习要求本课程的教学目的在于培养研究生：本课程的教学目的在于培养研究生：（1）了解岩土工程中各种测试技术的最新进展；）了解岩土工程中各种测试技术的最新进展；（2）掌握岩土工程中各种测试技术的基本方法；）掌握岩土工程中各种测试技术的基本方法；（3）掌握测试结果的基本分析方法；）掌握测试结果的基本分析方法；（4）能较为熟练地运用各种测试方法解决工程实际问题。）能较为熟练地运用各种测试方法解决工程实际问题。本课程的主要内容：本课程的主要内容：除除绪绪论论外外，还还包包含含了了岩岩土土工工程程测测试试的的主主要要方方面面，以以通通用用的的测测试技术为主，同时纳入了一些应用于特定工程领域的测试技术。试技术为主，同时纳入了一些应用于特定工程领域的测试技术。3737参考书目参考书目1.祝龙根等地基基础测试新技术北京：机械工业出版社祝龙根等地基基础测试新技术北京：机械工业出版社19992.孟孟高高头头土土体体原原位位测测试试机机理理、方方法法及及其其工工程程应应用用北北京京：地地质质出出版社版社19973.陈凡等基桩质量检测技术北京：中国建筑工业出版社陈凡等基桩质量检测技术北京：中国建筑工业出版社20034.唐唐贤贤强强等等地地基基工工程程原原位位测测试试技技术术北北京京：中中国国铁铁道道出出版版社社19935.赵赵善善锐锐旁旁压压试试验验及及其其工工程程应应用用峨峨嵋嵋：西西南南交交通通大大学学出出版版社社198738383939第一章静力载荷测试载荷试验是确定地基承载力的最主要方法，按载荷试验是确定地基承载力的最主要方法，按载荷试验是确定地基承载力的最主要方法，按载荷试验是确定地基承载力的最主要方法，按试验深度分为浅层和深层载荷试验；按承压板形试验深度分为浅层和深层载荷试验；按承压板形试验深度分为浅层和深层载荷试验；按承压板形试验深度分为浅层和深层载荷试验；按承压板形状有平板与螺旋板之分；按用途可分为一般载荷状有平板与螺旋板之分；按用途可分为一般载荷状有平板与螺旋板之分；按用途可分为一般载荷状有平板与螺旋板之分；按用途可分为一般载荷测试和桩载荷试验；按荷载性质又可分为静力和测试和桩载荷试验；按荷载性质又可分为静力和测试和桩载荷试验；按荷载性质又可分为静力和测试和桩载荷试验；按荷载性质又可分为静力和动力载荷测试，本章主要讨论浅层平板静力载荷动力载荷测试，本章主要讨论浅层平板静力载荷动力载荷测试，本章主要讨论浅层平板静力载荷动力载荷测试，本章主要讨论浅层平板静力载荷测试。测试。测试。测试。平板静力载荷测试，简称载荷测试，是指在保平板静力载荷测试，简称载荷测试，是指在保平板静力载荷测试，简称载荷测试，是指在保平板静力载荷测试，简称载荷测试，是指在保持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性，是模拟建筑物基础工作条件的一种的变形特性，是模拟建筑物基础工作条件的一种的变形特性，是模拟建筑物基础工作条件的一种的变形特性，是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法。测试方法。测试方法。测试方法。4040静力载荷测试静力载荷测试概述概述载荷测试是目前世界各国用以确定地基承载力的最主载荷测试是目前世界各国用以确定地基承载力的最主载荷测试是目前世界各国用以确定地基承载力的最主载荷测试是目前世界各国用以确定地基承载力的最主要方法，也是比较其他土的原位测试成果的基础。要方法，也是比较其他土的原位测试成果的基础。要方法，也是比较其他土的原位测试成果的基础。要方法，也是比较其他土的原位测试成果的基础。平板静力载荷测试（平板静力载荷测试（平板静力载荷测试（平板静力载荷测试（PLTPLT：plate load testplate load test），简），简），简），简称载荷测试。它是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方称载荷测试。它是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方称载荷测试。它是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方称载荷测试。它是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法，起源于法，起源于法，起源于法，起源于3030年代的苏、美等国。其方法是在保持地基年代的苏、美等国。其方法是在保持地基年代的苏、美等国。其方法是在保持地基年代的苏、美等国。其方法是在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。平板静力载荷测试所反映的是承压板以下大约平板静力载荷测试所反映的是承压板以下大约平板静力载荷测试所反映的是承压板以下大约平板静力载荷测试所反映的是承压板以下大约2 2倍承倍承倍承倍承压板宽的深度内土层的应力应变时间关系的综合性状。压板宽的深度内土层的应力应变时间关系的综合性状。压板宽的深度内土层的应力应变时间关系的综合性状。压板宽的深度内土层的应力应变时间关系的综合性状。载荷测试的主要优点是对地基土不产生扰动，利用载荷测试的主要优点是对地基土不产生扰动，利用载荷测试的主要优点是对地基土不产生扰动，利用载荷测试的主要优点是对地基土不产生扰动，利用其成果确定的地基容许承载力最可靠、最有代表性，可直其成果确定的地基容许承载力最可靠、最有代表性，可直其成果确定的地基容许承载力最可靠、最有代表性，可直其成果确定的地基容许承载力最可靠、最有代表性，可直接用于工程设计。其成果还可用予预估建筑物的沉降量，接用于工程设计。其成果还可用予预估建筑物的沉降量，接用于工程设计。其成果还可用予预估建筑物的沉降量，接用于工程设计。其成果还可用予预估建筑物的沉降量，效果也很好。因此，在对大型工程、重要建筑物的地基勘效果也很好。因此，在对大型工程、重要建筑物的地基勘效果也很好。因此，在对大型工程、重要建筑物的地基勘效果也很好。因此，在对大型工程、重要建筑物的地基勘测中，载荷测试一般是不可少的。测中，载荷测试一般是不可少的。测中，载荷测试一般是不可少的。测中，载荷测试一般是不可少的。4141平板静力载荷测试平板静力载荷测试螺旋板静力载荷测试螺旋板静力载荷测试4242测试设备及方法测试设备及方法 载荷测试的设备由承压板、加荷装置及沉降观载荷测试的设备由承压板、加荷装置及沉降观载荷测试的设备由承压板、加荷装置及沉降观载荷测试的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成。测装置等部件组合而成。测装置等部件组合而成。测装置等部件组合而成。（一）仪器设备（一）仪器设备（一）仪器设备（一）仪器设备1 1、承压板、承压板、承压板、承压板有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板（或有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板（或有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板（或有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板（或硬木板）。硬木板）。硬木板）。硬木板）。承压板要有足够的刚度，在加荷过程中本身的变承压板要有足够的刚度，在加荷过程中本身的变承压板要有足够的刚度，在加荷过程中本身的变承压板要有足够的刚度，在加荷过程中本身的变形要小，中心和边缘不能弯曲，其形状一般为方形形要小，中心和边缘不能弯曲，其形状一般为方形形要小，中心和边缘不能弯曲，其形状一般为方形形要小，中心和边缘不能弯曲，其形状一般为方形和圆形。和圆形。和圆形。和圆形。对密实粘性土和砂土，承压板面积一般为对密实粘性土和砂土，承压板面积一般为对密实粘性土和砂土，承压板面积一般为对密实粘性土和砂土，承压板面积一般为100010005000cm25000cm2，对一般土为，对一般土为，对一般土为，对一般土为250025005000cm25000cm2。4343 加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。加荷方式有重物加荷和油压千斤顶反力加荷两加荷方式有重物加荷和油压千斤顶反力加荷两加荷方式有重物加荷和油压千斤顶反力加荷两加荷方式有重物加荷和油压千斤顶反力加荷两种。种。种。种。重物加荷是在载荷台架上放置重物，如铅块等，重物加荷是在载荷台架