岩土工程勘察课件4.土体原位测试.ppt

第四章第四章 土体原位测试土体原位测试 概述概述 在岩土工程勘察过程中，为了取得工程设计所需要的反在岩土工程勘察过程中，为了取得工程设计所需要的反映地基岩土体物理、力学、水理性质指标，以及含水层参数映地基岩土体物理、力学、水理性质指标，以及含水层参数等定量指标。要求对上述性质进行准确的测试工作，这种测等定量指标。要求对上述性质进行准确的测试工作，这种测试仅靠勘探中采取岩土样品在实验室内进行实验往往是不够试仅靠勘探中采取岩土样品在实验室内进行实验往往是不够的。的。实验室一般使用小尺寸试件，不能完全确切地反映天然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，以祢补实验室测试的不足。的力学性质及其他指标，以祢补实验室测试的不足。野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。许多试验野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。许多试验方法是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。方法是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。一、野外试验的目的一、野外试验的目的 1 1、在岩土体处于天然状态下，利用原地切割的较大尺寸的、在岩土体处于天然状态下，利用原地切割的较大尺寸的试件进行各种测试取得可靠的岩土体物理、力学、水理性质指试件进行各种测试取得可靠的岩土体物理、力学、水理性质指标。标。2 2、对于某些因无法采取原状样品进行室内实验的岩土体的、对于某些因无法采取原状样品进行室内实验的岩土体的测试。如：裂隙化岩石、液态粘性土（低液限粘土、淤泥）、测试。如：裂隙化岩石、液态粘性土（低液限粘土、淤泥）、砂砾。砂砾。3 3、完成或实现室内无法测定的实验内容。如：地下洞室围、完成或实现室内无法测定的实验内容。如：地下洞室围岩应力、岩体裂隙的连通性、透水性、含水层的渗透性等。岩应力、岩体裂隙的连通性、透水性、含水层的渗透性等。4 4、为施工（基坑开挖、地基处理）提供可靠的数据。、为施工（基坑开挖、地基处理）提供可靠的数据。二、野外试验的分类二、野外试验的分类 1 1、岩土力学性质的野外测定、岩土力学性质的野外测定 （1 1）土体力学性质试验）土体力学性质试验 载荷试验、旁压试验、静、动触探试验、十字板剪切试验载荷试验、旁压试验、静、动触探试验、十字板剪切试验 （2 2）岩体力学性质试验）岩体力学性质试验 岩体变形静力法试验、声波测试（动力法）试验、岩体抗岩体变形静力法试验、声波测试（动力法）试验、岩体抗剪试验、点荷载强度试验、回弹锤测试、便携式弱面剪试验剪试验、点荷载强度试验、回弹锤测试、便携式弱面剪试验 2 2、岩体应力测定、岩体应力测定 测定岩体天然应力状态下及工程开挖过程中应力的变化。测定岩体天然应力状态下及工程开挖过程中应力的变化。如：地下洞室开挖如：地下洞室开挖3 3、水文地质试验、水文地质试验 钻孔压水试验（裂隙岩体）、抽水试验（中、强富水性含钻孔压水试验（裂隙岩体）、抽水试验（中、强富水性含水层）、注水试验（干、松散透水层）、岩溶裂隙连通试验等水层）、注水试验（干、松散透水层）、岩溶裂隙连通试验等4 4、改善土、石性能的试验、改善土、石性能的试验 为地基改良和加固处理提供依据。如：灌浆试验、桩基试为地基改良和加固处理提供依据。如：灌浆试验、桩基试验等验等三、野外试验的新进展三、野外试验的新进展 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，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。等积累了丰富的经验。主要发展如下：主要发展如下：1 1、土体原位测试中，旁压试验仪器的改进，静力触探技术、土体原位测试中，旁压试验仪器的改进，静力触探技术的发展。的发展。2 2、岩体变形试验中，采用大面积（、岩体变形试验中，采用大面积（d=1.0md=1.0m）中心孔柔性承中心孔柔性承压板法和钻孔弹模计（可测压板法和钻孔弹模计（可测100100m m厚度内岩体变形）。厚度内岩体变形）。3 3、岩体剪切试验中，发展了现场三轴试验技术。研究岩体、岩体剪切试验中，发展了现场三轴试验技术。研究岩体三维状态下的变形、破坏机制及强度特征，并相应发展了三维三维状态下的变形、破坏机制及强度特征，并相应发展了三维数值模拟与物理模型相结合进行岩体强度预测。数值模拟与物理模型相结合进行岩体强度预测。4 4、岩体应力测试技术，在测试元件和套钻技术（应力解除、岩体应力测试技术，在测试元件和套钻技术（应力解除法）有很多发展。水电部门进行了声发射法（刻槽）和应力解法）有很多发展。水电部门进行了声发射法（刻槽）和应力解除法的对比研究，取得进展。除法的对比研究，取得进展。声波法可用于测定岩体历史上受过最大地应力值，而应力声波法可用于测定岩体历史上受过最大地应力值，而应力解除法是测定现存应力值。解除法是测定现存应力值。5 5、钻孔压水实验方法，由原来的前苏联压水试验体系向国、钻孔压水实验方法，由原来的前苏联压水试验体系向国际通用压水试验方法改进，采用际通用压水试验方法改进，采用LugeonLugeon（刘让或吕荣）单位体刘让或吕荣）单位体制。此外，还研究了一些特殊的压水试验方法，如：多孔压水制。此外，还研究了一些特殊的压水试验方法，如：多孔压水试验、压气试验等。试验、压气试验等。