《建筑地基基础测试》PPT课件.ppt

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1、建筑地基基础现场测试贺怀建贺怀建中国科学院武汉岩土力学研究所中国科学院武汉岩土力学研究所内 容一、地基原位试验一、地基原位试验二、桩身质量检测新方法二、桩身质量检测新方法三、三、桩身内力和桩端阻力测试桩身内力和桩端阻力测试四、四、基桩静载试验基桩静载试验五、波速测试五、波速测试六、基坑监测六、基坑监测一、地基原位试验（一）（一）（一）（一）原位测试的概念原位测试的概念原位测试的概念原位测试的概念原位测试原位测试（In-Situ Testing In-Situ Testing In-Situ Testing In-Situ Testing）：在岩土体原有的位置上，）：在岩土体原有的位置上，）：在

2、岩土体原有的位置上，）：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在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条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。件下测定岩土性质称为原位测试。件下测定岩土性质称为原位测试。件下测定岩土性质称为原位测试。土体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：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰：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，以获得所动或基本

3、不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所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。测土层的物理力学性质指标。测土层的物理力学性质指标。测土层的物理力学性质指标。1 1、优点（与室内试验比较）、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，更能不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能不需经过钻探取样，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。真实反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性。真实反映岩土的天然结构及天然应力

4、状态下的特性。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，原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，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因而更能反映土的宏观结构如裂隙等因而更能反映土的宏观结构如裂隙等因而更能反映土的宏观结构如裂隙等)对土的性质的影对土的性质的影对土的性质的影对土的性质的影响，比土样具代表性。响，比土样具代表性。响，比土样具代表性。响，比土样具代表性。可重复进行验证，缩短试验周期。可重复进行验证，缩短试验周期。可重复进行验证，缩短试验周期。

5、可重复进行验证，缩短试验周期。2 2、土体原位测试的种类、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：土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类：土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类：土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类：(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 stratigraphic profiling methods)(logging or stratigraphic profiling methods)(logging or stratigraphic profiling methods)(logg

6、ing 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。主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。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。土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。(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 methods)(spec

7、ific test methods)(specific test methods)(specific test methods)：主要包括载荷试验、旁压试：主要包括载荷试验、旁压试：主要包括载荷试验、旁压试：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。验、标准贯入实验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。验、标准贯入实验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。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，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，土的专门测试法可得到土层中关键部

8、位土的各种工程性质指标，精度高，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。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。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。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。3 3、土体原位测试的应用、土体原位测试的应用 根据不同的测试方法（包括根据不同的测试方法（包括根据不同的测试方法（包括根据不同的测试方法（包括CPTCPTCPTCPT、DPTDPTDPTDPT、PLTPLTPLTPLT、PMTPMTPMTPMT、FVSTFVSTFVSTFVST

9、、SDPTSDPTSDPTSDPT），），），），其应用可归纳为：其应用可归纳为：其应用可归纳为：其应用可归纳为：（1 1 1 1）、土层土类划分；）、土层土类划分；）、土层土类划分；）、土层土类划分；（2 2 2 2）、求天然地基承载力；）、求天然地基承载力；）、求天然地基承载力；）、求天然地基承载力；（3 3 3 3）、测定土的物理力学性质指标；）、测定土的物理力学性质指标；）、测定土的物理力学性质指标；）、测定土的物理力学性质指标；（4 4 4 4）、在桩基勘察中的应用；）、在桩基勘察中的应用；）、在桩基勘察中的应用；）、在桩基勘察中的应用；（5 5 5 5）、评价砂土和粉土的地震液化；

10、）、评价砂土和粉土的地震液化；）、评价砂土和粉土的地震液化；）、评价砂土和粉土的地震液化；（6 6 6 6）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；（7 7 7 7）、检验压实填土的质量及强夯效果；）、检验压实填土的质量及强夯效果；）、检验压实填土的质量及强夯效果；）、检验压实填土的质量及强夯效果；（8 8 8 8）、进行浅基础的沉降计算；）、进行浅基础的沉降计算；）、进行浅基础的沉降计算；）、进行浅基础的沉降计算；（9 9 9 9）、其

11、它。）、其它。）、其它。）、其它。（二）（二）静力触探静力触探 1 1、定义、定义 静静静静力力力力触触触触探探探探(Static(Static(Static(Static Cone Cone Cone Cone Penetration Penetration Penetration Penetration Test,Test,Test,Test,简简简简称称称称CPT)CPT)CPT)CPT)是是是是借借借借助助助助机机机机械械械械把把把把一一一一定定定定规规规规格格格格的的的的圆圆圆圆锥锥锥锥形形形形探探探探头头头头匀匀匀匀速速速速压压压压入入入入土土土土中中中中，通通通通过过过过测测测测

12、定定定定探探探探头头头头的的的的端端端端阻阻阻阻q q q q，侧侧侧侧壁壁壁壁摩摩摩摩阻阻阻阻力力力力f f f f来来来来确确确确定定定定土土土土体体体体的的的的物物物物理理理理力力力力学学学学参参参参数数数数，划划划划分分分分土土土土层层层层的的的的一一一一种种种种土土土土体勘测技术。体勘测技术。体勘测技术。体勘测技术。静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫“荷兰锥荷兰锥荷兰锥荷兰锥”试验。试验。试验。试验。按测量机理分：按测量机理分：按测量机理分：按

13、测量机理分：机械式静力触探机械式静力触探机械式静力触探机械式静力触探和和和和电测式静力触探电测式静力触探电测式静力触探电测式静力触探 按探头功能分：按探头功能分：按探头功能分：按探头功能分：单桥静力触探单桥静力触探单桥静力触探单桥静力触探、双桥静力触探双桥静力触探双桥静力触探双桥静力触探、孔压静力触探孔压静力触探孔压静力触探孔压静力触探 电测式静力触探的优点：电测式静力触探的优点：电测式静力触探的优点：电测式静力触探的优点：（1 1 1 1）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用；）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用；）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘

14、探与测试双重作用；）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用；（2 2 2 2）测试数据精度高，再现性好；）测试数据精度高，再现性好；）测试数据精度高，再现性好；）测试数据精度高，再现性好；（3 3 3 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）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）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）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。自动处理，减少了工作强度。自动处理，减少了工作强度。自动处理，减少了工作强度。2、测试设备与种类设备组成：触探主机

15、和反力装置触探主机可分为液压式和机械式反力装置可分为自重式和锚式 测量与记录显示装置 探头和探杆触探主机为液压传动式的，反力装置为自重式。单用（桥）探头 双用（桥）探头 多用（孔压）探头3 3、测试原理、测试原理II电流电流RR电阻电阻 UU电压（根据欧姆定律）电压（根据欧姆定律）电阻应变片电桥4 4、测试步骤、测试步骤探头率定探头率定率定的目的是求出测量仪表率定的目的是求出测量仪表的读数与荷载之间的关系的读数与荷载之间的关系率定系数率定系数率定的设备可分为两个主要率定的设备可分为两个主要部分部分a.a.可移动的活动架可移动的活动架b.b.量力环量力环探头率定的步骤探头率定的步骤:la.安装设

16、备lb.把连着电缆线和记录仪表的探头安装上lc.旋转手轮施加压力，边记录仪表上的读数 ld.画压力读数曲线，一般情况下应该是直线le.求率定系数KK等于直线的斜率x0野外测试的关键步骤野外测试的关键步骤:la.a.布孔位，平整场地布孔位，平整场地lb.b.安装触探机安装触探机 ，并调平机座（为使贯入压力保持垂直，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方向），把机座与反力装置衔接 lc.c.将探头、测量电缆、探杆连接起来，并检查测量仪表，将探头、测量电缆、探杆连接起来，并检查测量仪表，并调零并调零ld.d.将连着探杆的探头压入地下将连着探杆的探头压入地下 ，同时记录深度值和

17、测同时记录深度值和测量仪表的数据量仪表的数据 注意事项注意事项注意事项注意事项：触触触触探探探探机机机机就就就就位位位位后后后后，应应应应调调调调平平平平机机机机座座座座，并并并并使使使使用用用用水水水水平平平平尺尺尺尺校校校校准准准准，使使使使贯贯贯贯入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。触触触触探探探探机机机机的的的的贯贯贯贯入入入入速速速速率率率率应应应应控控控控制制制制在在在在1-2cm/s1-2cm/s1-2cm/s1-2c

18、m/s，一一一一般般般般为为为为2cm/s2cm/s2cm/s2cm/s；使使使使用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。使使使使用用用用记记记记读读读读式式式式仪仪仪仪器器器器时时时时，每每每每贯贯贯贯入入入入0.1m0.1m0.1m0.1m或或或或0.2m0.2m0.2m0.2m时时时时应应应应记记记记录录录录一一一一次次次次读读读读数。数。数。数。遇下列情况时应停止贯入：遇下列情况时应停止贯入：遇下列情况时应停止贯入：遇下列情况时应停止贯入：a a a a、触探主机负荷达到其额

19、定荷载的、触探主机负荷达到其额定荷载的、触探主机负荷达到其额定荷载的、触探主机负荷达到其额定荷载的120%120%120%120%时；时；时；时；b b b b、贯入时探杆出现明显弯曲；、贯入时探杆出现明显弯曲；、贯入时探杆出现明显弯曲；、贯入时探杆出现明显弯曲；c c c c、反力装置失效；、反力装置失效；、反力装置失效；、反力装置失效；d d d d、探头负荷达到额定荷载时；、探头负荷达到额定荷载时；、探头负荷达到额定荷载时；、探头负荷达到额定荷载时；e e e e、记录仪器显示异常。、记录仪器显示异常。、记录仪器显示异常。、记录仪器显示异常。l5 5、测试成果的应用、测试成果的应用lCP

20、TCPT（静力触探静力触探）在土木工程中的应用特别广泛）在土木工程中的应用特别广泛 土层划分土层划分:l绘制CPT的贯入曲线（包括qc-H，fs-H，FR-H），然后根据相近的qc、fs和FR，将触探孔分层力学分层，并计算各参数的平均值。l结合钻探取样，考虑临界深度进一步分层工程地质分层，并定土名。临界深度临界深度模型试验及实测表明，地模型试验及实测表明，地模型试验及实测表明，地模型试验及实测表明，地表厚层均质土的贯入阻力表厚层均质土的贯入阻力表厚层均质土的贯入阻力表厚层均质土的贯入阻力自地表向下是逐渐增大的。自地表向下是逐渐增大的。自地表向下是逐渐增大的。自地表向下是逐渐增大的。当超过一定深

21、度后，阻力当超过一定深度后，阻力当超过一定深度后，阻力当超过一定深度后，阻力才趋近一个常数值，这个才趋近一个常数值，这个才趋近一个常数值，这个才趋近一个常数值，这个土层表面一定深度就称为土层表面一定深度就称为土层表面一定深度就称为土层表面一定深度就称为临界深度。临界深度。临界深度。临界深度。临界深度在砂土中表现明临界深度在砂土中表现明临界深度在砂土中表现明临界深度在砂土中表现明显，在粘土中基本不存在。显，在粘土中基本不存在。显，在粘土中基本不存在。显，在粘土中基本不存在。土类划分土类划分a)单桥探头单桥探头根据根据根据根据PsPsPsPs，Ps Ps Ps Ps 大的一般为砂层，大的一般为砂层

22、，大的一般为砂层，大的一般为砂层，PsPsPsPs 小的一般为粘土层。小的一般为粘土层。小的一般为粘土层。小的一般为粘土层。b)双桥探头双桥探头 在划分土类时，以在划分土类时，以在划分土类时，以在划分土类时，以q q q qc c c c为主，结合为主，结合为主，结合为主，结合f f f fs s s s（或或或或F F F FR R R R），），），），并在同一层并在同一层并在同一层并在同一层内的触探参数值基本相近为原则。内的触探参数值基本相近为原则。内的触探参数值基本相近为原则。内的触探参数值基本相近为原则。不同的土有不同的不同的土有不同的不同的土有不同的不同的土有不同的F F F FR

23、 R R R，砂类土砂类土砂类土砂类土 F F F FR R R R通常小于或等于通常小于或等于通常小于或等于通常小于或等于1 1 1 1，粘性，粘性，粘性，粘性土土土土F F F FR R R R常大于常大于常大于常大于2 2 2 2。确定土的物理力学性质指标确定土的物理力学性质指标CPTCPTCPTCPT可以确定可以确定可以确定可以确定如如如如 c,c,c,c,C,C,C,Cu u u u,D,D,D,Dr r r r,E,E,E,Es s s s,satsatsatsat,等土的物理力等土的物理力等土的物理力等土的物理力学性质指标。学性质指标。学性质指标。学性质指标。确定浅基的承载力确定

24、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，是建用静力触探确定地基承载力一般依据的是经验公式，是建用静力触探确定地基承载力一般依据的是经验公式，是建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。立在静力触探与载荷试验的对比关系上。立在静力触探与载荷试验的对比关系上。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，需经过修正确定的是地基承载力的基本值，需经过修正确定的是地基承载力的基本值，需经过修正确定的是地基承载力的基本值，需经过修正。用于一般的建筑物用于一般的建筑物用于一般的建筑物用于一般的建筑物。地基土的成因、时代及含水

25、量等对静力触探求地基承载力地基土的成因、时代及含水量等对静力触探求地基承载力地基土的成因、时代及含水量等对静力触探求地基承载力地基土的成因、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。的经验公式有影响，经验公式有地区性。的经验公式有影响，经验公式有地区性。的经验公式有影响，经验公式有地区性。确定单桩的承载力确定单桩的承载力确定单桩的承载力确定单桩的承载力静力触探机理和桩的作用机理类似，静力触探相当于沉桩静力触探机理和桩的作用机理类似，静力触探相当于沉桩静力触探机理和桩的作用机理类似，静力触探相当于沉桩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。的模

26、拟试验。的模拟试验。的模拟试验。与静力触探相比，桩的表面粗糙，直径大，沉桩对桩周土与静力触探相比，桩的表面粗糙，直径大，沉桩对桩周土与静力触探相比，桩的表面粗糙，直径大，沉桩对桩周土与静力触探相比，桩的表面粗糙，直径大，沉桩对桩周土的扰动大，沉降速度慢。的扰动大，沉降速度慢。的扰动大，沉降速度慢。的扰动大，沉降速度慢。应与桩载荷测试配合使用，互相验证。应与桩载荷测试配合使用，互相验证。应与桩载荷测试配合使用，互相验证。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：静力触探法计算单桩极限承载力的基本公式如下：静力触探法计算单桩极限承载力的基本公式如下：静力触探法计

27、算单桩极限承载力的基本公式如下：（三）（三）孔压静力触探孔压静力触探 1 1、定义、定义孔孔孔孔隙隙隙隙水水水水压压压压力力力力静静静静力力力力触触触触探探探探(Piezo(Piezo(Piezo(Piezo Cone Cone Cone Cone penetration penetration penetration penetration Test)Test)Test)Test)，简简简简称称称称孔孔孔孔压压压压触触触触探探探探(CPTU)(CPTU)(CPTU)(CPTU)，它它它它是是是是在在在在普普普普通通通通的的的的CPTCPTCPTCPT探探探探头头头头上上上上安安安安装装装装了

28、了了了可可可可以以以以测测测测量量量量孔孔孔孔隙隙隙隙水水水水压压压压力力力力的的的的传传传传感感感感器器器器，使使使使贯贯贯贯入入入入时时时时能能能能在在在在测测测测量量量量q q q q，s s s s的的的的同同同同时时时时，测测测测量量量量贯贯贯贯入入入入引引引引起起起起的的的的超超超超孔孔孔孔隙隙隙隙水水水水压压压压力力力力，当当当当停停停停止止止止贯贯贯贯入入入入时时时时，可可可可测测测测量量量量超超超超孔孔孔孔隙隙隙隙水水水水压压压压力力力力的的的的消消消消散散散散过过过过程程程程及及及及完完完完全全全全消消消消散散散散时时时时的的的的静静静静止止止止孔孔孔孔隙隙隙隙水压力水压力

29、水压力水压力u u u u孔压触探是可测孔隙水压力的电测式静力触探。孔压触探是可测孔隙水压力的电测式静力触探。孔压触探是可测孔隙水压力的电测式静力触探。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：孔压触探与一般的静力触探相比，具有下面一些突出优点：孔压触探与一般的静力触探相比，具有下面一些突出优点：孔压触探与一般的静力触探相比，具有下面一些突出优点：1.1.1.1.由于不同土体的渗透性差别很大，由于不同土体的渗透性差别很大，由于不同土体的渗透性差别很大，由于不同土体的渗透性差别很大，CPTUCPTUCPTUCPTU量测孔隙水压力的灵量测孔隙水压

30、力的灵量测孔隙水压力的灵量测孔隙水压力的灵敏度很高，能够分辨敏度很高，能够分辨敏度很高，能够分辨敏度很高，能够分辨12121212cmcmcmcm厚的薄土层土性的变化，因而可厚的薄土层土性的变化，因而可厚的薄土层土性的变化，因而可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。以详细分层。特别是在区分砂层和粘土层方面精度很高。以详细分层。特别是在区分砂层和粘土层方面精度很高。以详细分层。特别是在区分砂层和粘土层方面精度很高。2.2.2.2.可以量测到孔隙水压力，从而有可能进行有效应力分析。可以量测到孔隙水压力，从而有可能进行有效应力分析。可以量测到孔隙水压力，从而

31、有可能进行有效应力分析。可以量测到孔隙水压力，从而有可能进行有效应力分析。3.3.3.3.可以估算土体的渗透系数和固结系数。可以估算土体的渗透系数和固结系数。可以估算土体的渗透系数和固结系数。可以估算土体的渗透系数和固结系数。4.4.4.4.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。料。料。料。5.5.5.5.可以区分排水、部分排水和不排水的贯入条件。可以区分排水、部分排水和不排水的贯入条件。可以区分排水、部分排水和不排水的贯

32、入条件。可以区分排水、部分排水和不排水的贯入条件。6.6.6.6.可计算土的超固结比，评价土层应力历史，计算静止侧压力可计算土的超固结比，评价土层应力历史，计算静止侧压力可计算土的超固结比，评价土层应力历史，计算静止侧压力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系数系数系数k k k k等。等。等。等。2 2、孔压探头、孔压探头3 3、孔压探头的饱和与标定、孔压探头的饱和与标定l探头饱和的方法有加热排气法和真空排气法l可以用水、硅油、甘油等对探头进行饱和孔压探头饱和与检验的装置孔压探头测力传感器的检验与率定同常规探头孔压探头测力传感器的检验与率定同常规探头孔压探头测力传感器的检

33、验与率定同常规探头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对孔压探头，还应进行如下检验与标定对孔压探头，还应进行如下检验与标定对孔压探头，还应进行如下检验与标定1.1.1.1.饱和度检验饱和度检验饱和度检验饱和度检验（采用孔压响应试验）（采用孔压响应试验）（采用孔压响应试验）（采用孔压响应试验）2.2.2.2.测力传感器与孔压传感器之间的干扰测力传感器与孔压传感器之间的干扰测力传感器与孔压传感器之间的干扰测力传感器与孔压传感器之间的干扰3.3.3.3.探头孔压传感器的绝缘性检验探头孔压传感器的绝缘性检验探头孔压传感器的绝缘性检验探头孔压传感器的绝缘性检验孔压传

34、感器的率定孔压传感器的率定孔压传感器的率定孔压传感器的率定孔压率定系数孔压率定系数孔压率定系数孔压率定系数k k k ku u u u（四四四四）动力触探动力触探动力触探动力触探 1 1 1 1、定义、定义、定义、定义 动力触探测试动力触探测试动力触探测试动力触探测试(DPT:dynamic penetration test)(DPT:dynamic penetration test)(DPT:dynamic penetration test)(DPT:dynamic penetration test)：是利用一定的锤击：是利用一定的锤击：是利用一定的锤击：是利用一定的锤击动能，将一定规格的探

35、头打入土中，根据打入土的难易程度（可用贯入动能，将一定规格的探头打入土中，根据打入土的难易程度（可用贯入动能，将一定规格的探头打入土中，根据打入土的难易程度（可用贯入动能，将一定规格的探头打入土中，根据打入土的难易程度（可用贯入度、锤击数或探头单位面积动贯入阻力来表示）判定土层性质的一种原度、锤击数或探头单位面积动贯入阻力来表示）判定土层性质的一种原度、锤击数或探头单位面积动贯入阻力来表示）判定土层性质的一种原度、锤击数或探头单位面积动贯入阻力来表示）判定土层性质的一种原位测试的方法。位测试的方法。位测试的方法。位测试的方法。优点：优点：优点：优点：（1 1 1 1）设备简单，且坚固耐用；）设

36、备简单，且坚固耐用；）设备简单，且坚固耐用；）设备简单，且坚固耐用；（2 2 2 2）操作及测试方法容易，一学就会；）操作及测试方法容易，一学就会；）操作及测试方法容易，一学就会；）操作及测试方法容易，一学就会；（3 3 3 3）适用性广；）适用性广；）适用性广；）适用性广；（4 4 4 4）快速，经济，能连续测试土层；）快速，经济，能连续测试土层；）快速，经济，能连续测试土层；）快速，经济，能连续测试土层；（5 5 5 5）有些动力触探，可同时取样，观察描述；）有些动力触探，可同时取样，观察描述；）有些动力触探，可同时取样，观察描述；）有些动力触探，可同时取样，观察描述；（6 6 6 6）经

37、验丰富，使用广泛。）经验丰富，使用广泛。）经验丰富，使用广泛。）经验丰富，使用广泛。分类：分类：分类：分类：依据为穿心锤的重量和探头类型依据为穿心锤的重量和探头类型依据为穿心锤的重量和探头类型依据为穿心锤的重量和探头类型标贯与一般动探的主要区别在于探头不同标贯与一般动探的主要区别在于探头不同标贯与一般动探的主要区别在于探头不同标贯与一般动探的主要区别在于探头不同圆锥动力触探圆锥动力触探简称动力触探或动探简称动力触探或动探简称动力触探或动探简称动力触探或动探标准贯入测试标准贯入测试(Standard penetration Test(Standard penetration Test(Stand

38、ard penetration Test(Standard penetration Test)简称简称简称简称标贯标贯(SPT)(SPT)(SPT)(SPT)：63.5kg63.5kg63.5kg63.5kg的穿心锤自的穿心锤自的穿心锤自的穿心锤自0.76m0.76m0.76m0.76m高处自由下落，高处自由下落，高处自由下落，高处自由下落，撞击锤座，通过探杆将标准贯入器贯入孔底土层中，记录撞击锤座，通过探杆将标准贯入器贯入孔底土层中，记录撞击锤座，通过探杆将标准贯入器贯入孔底土层中，记录撞击锤座，通过探杆将标准贯入器贯入孔底土层中，记录贯入贯入贯入贯入0.30m0.30m0.30m0.30m

39、的锤击数，用来测试土层物理力学参数的一种的锤击数，用来测试土层物理力学参数的一种的锤击数，用来测试土层物理力学参数的一种的锤击数，用来测试土层物理力学参数的一种测试方法。测试方法。测试方法。测试方法。每次测试共贯入每次测试共贯入每次测试共贯入每次测试共贯入0.45m0.45m0.45m0.45m，其中仅，其中仅，其中仅，其中仅0.3m0.3m0.3m0.3m记锤击数记锤击数记锤击数记锤击数2 2 2 2、测试设备与测试原理、测试设备与测试原理、测试设备与测试原理、测试设备与测试原理 测试设备测试设备测试设备测试设备 a.a.a.a.探杆（包括导向杆）探杆（包括导向杆）探杆（包括导向杆）探杆（包

40、括导向杆）b.b.b.b.提引器（分内挂式和外挂式两种）提引器（分内挂式和外挂式两种）提引器（分内挂式和外挂式两种）提引器（分内挂式和外挂式两种）c.c.c.c.穿心锤穿心锤穿心锤穿心锤 d.d.d.d.锤座（包括钢砧与锤垫）锤座（包括钢砧与锤垫）锤座（包括钢砧与锤垫）锤座（包括钢砧与锤垫）e.e.e.e.探头探头探头探头 测试原理测试原理测试原理测试原理DPT DPT DPT DPT 的的的的基基基基本本本本原原原原理理理理可可可可以以以以用用用用能能能能量量量量平平平平衡衡衡衡法法法法来来来来分分分分析析析析。在在在在一一一一次次次次锤锤锤锤击击击击作用下的功能转换按能量守恒原理，其关系可

41、写成：作用下的功能转换按能量守恒原理，其关系可写成：作用下的功能转换按能量守恒原理，其关系可写成：作用下的功能转换按能量守恒原理，其关系可写成：Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee Em=Ek+Ec+Ef+Ep+Ee 式中：式中：式中：式中：Em-Em-Em-Em-穿心锤下落能量；穿心锤下落能量；穿心锤下落能量；穿心锤下落能量；Ek-Ek-Ek-Ek-锤与触探器碰幢时损失的能量；锤与触探器碰幢时损失的能量；锤与触探器碰幢时损失的能量；锤与触探器碰幢时损失的能量；Ec-Ec-Ec-Ec-触探器弹性变形所消耗的能量；触探器弹性变

42、形所消耗的能量；触探器弹性变形所消耗的能量；触探器弹性变形所消耗的能量；Ef-Ef-Ef-Ef-贯入时用于克服杆侧壁磨阻力所耗能；贯入时用于克服杆侧壁磨阻力所耗能；贯入时用于克服杆侧壁磨阻力所耗能；贯入时用于克服杆侧壁磨阻力所耗能；Ep-Ep-Ep-Ep-由于土的塑性变形而消耗的能量；由于土的塑性变形而消耗的能量；由于土的塑性变形而消耗的能量；由于土的塑性变形而消耗的能量；Ee-Ee-Ee-Ee-由于土的弹性变形而消耗的能量；由于土的弹性变形而消耗的能量；由于土的弹性变形而消耗的能量；由于土的弹性变形而消耗的能量；考虑在动力触探测试中，只能量测到土的永久变形，故考虑在动力触探测试中，只能量测到

43、土的永久变形，故考虑在动力触探测试中，只能量测到土的永久变形，故考虑在动力触探测试中，只能量测到土的永久变形，故将和弹性有关的变形略去，通过推导可得土的动贯入阻将和弹性有关的变形略去，通过推导可得土的动贯入阻将和弹性有关的变形略去，通过推导可得土的动贯入阻将和弹性有关的变形略去，通过推导可得土的动贯入阻力力力力R R R Rd d d d为：为：为：为：其中：其中：其中：其中：eeee贯入度（贯入度（贯入度（贯入度（mmmmmmmm），），），），每击贯入的深度；每击贯入的深度；每击贯入的深度；每击贯入的深度；MM重锤质量；重锤质量；mm触探器质量；触探器质量；A A圆锥探头底面积（圆锥探头底

44、面积（m m2 2）3 3 3 3、测试程序与要求、测试程序与要求、测试程序与要求、测试程序与要求（1 1 1 1）轻型动力触探轻型动力触探 先用轻便钻具钻至试验土层标高以上先用轻便钻具钻至试验土层标高以上先用轻便钻具钻至试验土层标高以上先用轻便钻具钻至试验土层标高以上0.3m0.3m0.3m0.3m处，然后对土层进行连续触探；处，然后对土层进行连续触探；处，然后对土层进行连续触探；处，然后对土层进行连续触探；试验时，穿心锤落距为试验时，穿心锤落距为试验时，穿心锤落距为试验时，穿心锤落距为0.500.02m0.500.02m0.500.02m0.500.02m，记录每打入，记录每打入，记录每打

45、入，记录每打入0.30m0.30m0.30m0.30m所需的锤击数；所需的锤击数；所需的锤击数；所需的锤击数；如想取样，则需把触探杆拔出，换钻头进行取样。如想取样，则需把触探杆拔出，换钻头进行取样。如想取样，则需把触探杆拔出，换钻头进行取样。如想取样，则需把触探杆拔出，换钻头进行取样。一般用于触探深度小于一般用于触探深度小于一般用于触探深度小于一般用于触探深度小于4m4m4m4m的土层。的土层。的土层。的土层。（2 2 2 2）中型动力触探（省略）中型动力触探（省略）重型动力触探重型动力触探 试验前将触探架安装平稳，使触探保持垂直地进行。垂直度的最大偏差试验前将触探架安装平稳，使触探保持垂直地

46、进行。垂直度的最大偏差试验前将触探架安装平稳，使触探保持垂直地进行。垂直度的最大偏差试验前将触探架安装平稳，使触探保持垂直地进行。垂直度的最大偏差不得超过不得超过不得超过不得超过2%2%2%2%；贯贯贯贯入入入入时时时时应应应应使使使使穿穿穿穿心心心心锤锤锤锤自自自自由由由由落落落落下下下下。地地地地面面面面上上上上的的的的触触触触探探探探杆杆杆杆的的的的高高高高度度度度不不不不宜宜宜宜过过过过高高高高，以以以以免免免免倾倾倾倾斜与摆动太大；斜与摆动太大；斜与摆动太大；斜与摆动太大；锤击速率宜为每分钟锤击速率宜为每分钟锤击速率宜为每分钟锤击速率宜为每分钟15-3015-3015-3015-30

47、击；击；击；击；及时记录每贯入及时记录每贯入及时记录每贯入及时记录每贯入0.10m0.10m0.10m0.10m所需的锤击数；所需的锤击数；所需的锤击数；所需的锤击数；对对对对于于于于一一一一般般般般砂砂砂砂、圆圆圆圆砾砾砾砾和和和和卵卵卵卵石石石石，触触触触探探探探深深深深度度度度不不不不宜宜宜宜超超超超过过过过12-15m12-15m12-15m12-15m；超超超超过过过过该该该该深深深深度度度度时时时时，需考虑触探杆的侧壁摩阻的影响；需考虑触探杆的侧壁摩阻的影响；需考虑触探杆的侧壁摩阻的影响；需考虑触探杆的侧壁摩阻的影响；每贯入每贯入每贯入每贯入0.1m0.1m0.1m0.1m所需锤击

48、数连续三次超过所需锤击数连续三次超过所需锤击数连续三次超过所需锤击数连续三次超过50505050击时，即停止试验击时，即停止试验击时，即停止试验击时，即停止试验。4 4、测试成果的应用、测试成果的应用 划分土类或土层剖面划分土类或土层剖面锤击数越少，土的颗粒越锤击数越少，土的颗粒越细；锤击数越多，土的颗细；锤击数越多，土的颗粒越粒越粗。粗。动力触探直方图及土层划分 确定地基土承载力确定地基土承载力确定地基土承载力确定地基土承载力 确定单桩容许承载力Meyerhof法法式中：式中：B为桩宽度或直径为桩宽度或直径m，h为桩进入砂层的深度为桩进入砂层的深度m日本法日本法式中：式中：N1为桩端处的为桩

49、端处的N值值，N2为桩尖上为桩尖上10B范围内的平均范围内的平均N值值（五五五五）载荷试验载荷试验载荷试验载荷试验 1 1 1 1、概述、概述、概述、概述 载荷平板试验是一种地基土的原位测试方法，可用于测定承压板下应力主要影响载荷平板试验是一种地基土的原位测试方法，可用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形特性。载荷试验可分为浅层平板载荷试验、深层平板范围内岩土的承载力和变形特性。载荷试验可分为浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验三种。浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平载荷试验和螺旋板载荷试验三种。浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载荷试验适用于埋深大于

50、板载荷试验适用于埋深大于3m3m和地下水位以上的地基土；螺旋板载荷试验适用于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土或地下水位以下的地基土。深层地基土或地下水位以下的地基土。岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(GB50021-2001)第条规定，载荷试验应布置在有代表性的第条规定，载荷试验应布置在有代表性的地点，每个场地不宜小于地点，每个场地不宜小于3 3个点，当场地内岩土体不均匀时，应适当增加试验点。个点，当场地内岩土体不均匀时，应适当增加试验点。浅层平板载荷试验应布置在基础底面标高处。浅层平板载荷试验应布置在基础底面标高处。2 2 2 2、平板载荷试