岩土工程测试

土木工程学院工程课程报告课程：《岩土工程测试》班级：专业：姓名：教师：2014年12月目录一、岩土工程测试的意义概述...............................................................................................1二、岩土工程测试的作用概述...............................................................................................2三、岩土工程测试的内容概述...............................................................................................23.1、平板荷载试验.............................................................................................................33.2、十字板剪切和旁压仪试验.........................................................................................33.3、锚杆和土钉测试.........................................................................................................43.4、岩土的渗透性及注浆加固.........................................................................................53.5、静力触探试验.............................................................................................................73.6、动力触探试验.............................................................................................................73.7、岩石力学参数测定.....................................................................................................83.8、软岩及土的流变试验.................................................................................................83.8.1、软岩的特征与流变特性.........................................................................................83.9、岩土中的应力测量.....................................................................................................93.10、超声波测试.............................................................................................................103.11、桩基检测试验.........................................................................................................103.12、地基动力测试.........................................................................................................113.13、岩体强度试验.........................................................................................................123.14、非饱和土测试.........................................................................................................123.15、模型试验.................................................................................................................123.16、测试数据的整理与分析.........................................................................................131/13岩土工程测试课程报告贵州大学（贵州路桥集团有限公司）王锁一、岩土工程测试的意义概述岩土工程测试就是对岩土体的工程悱质进行观测和度量，得到岩土体的各种物理力学指标的试验工作。岩土工程测试是生产实践，也是科学试验，是获得感性认识和理性认识的必由之路。毛泽东在《实践沦》中说过：“真理的标准只能是社会的实践。实践的观点是辩证唯物论的认识论之第一的和基本的观点。”他又说：“社会实践的继续，使人们在实践中引起感觉和印象的东西反复了多次，于是在人们的脑子里生起了一个认识过程的突变(即飞跃)，产生了概念。”土木工程、岩土工程都是很古老的学科。早期以土、木、石为材料，都是先有实践、试验，后来才有了材料力学、结构力学，近代才有了弹性力学、塑性力学、土力学、岩石力学等。材料属性必须通过试验或现场测试获得。土力学中有试验土力学，粒径级配曲线、e—P曲线、p—S曲线、击实曲线都是试验、测试得到的，库仑抗剪强度理论、达西定律也都是实践、试验得到的。土木工程、岩土工程中经验、统计公式很多，经验、统计更是实践的总结，数学上的概率统计就是在实践总结的基础上应运而生的。科技中常用的反分析法更是由实践、试验结果反求材料特性、计算参数和深究理论概念。英国人培根有一句名言“知识就是力量”。这句话不完整，没有提到实践的作用。知识如果不和实践相结合，不能应用，就产生不了力量。中国老百姓有一句俗语叫有本事，本事即能力，即在实践中应能用知识来解决问题、创造效益、提高生产力，这才是活的知识，才有力量，才算有本事。反之，如果知识不结合实践，不能应用，那就是一个书呆子，没有本事。我国宋代大诗人陆游说过：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”纸上得来即书本知识，绝知就是真知、会用，躬行就是实践。一名岩土工程师如果不重视实践、试验，那是不可思议的，终无大成就，因此一定要重视试验、实测技术。总结得到的理论、计算公式的可靠性如何检验呢？还是实践，以此为标准，由实践来检验、提炼理论。2/13二、岩土工程测试的作用概述岩土工程理论分析中的各种定理和规律（如摩尔一库仑定律、各种岩土体本构模型等）几乎都是建立在试验分析的基础之上。理论分析指导工程实践，而土工测试又是理论分析的基础。因此，在岩土工程中，测试处于基础地位。近几十年以来，随着经济和社会的发展，工程实践中出现了更多更复杂的岩土工程问题，为了解决这些问题，一系列新的岩土体理论和工程设计方法涌现出来。这些新的理论和设计方法要求测试技术有新的发展和突破。没有先进的测试技术就得不到新的理论和设计方法所需要的精确的岩土体参数，这些新的理论和设计方法就无法保证工程实践精度。因此，现代工程实践对测试技术的要求越来越高，依赖性也越来越强。从整体上看，岩土工程测试可以分为原位测试和室内测试两大类。原位测试可以在最大限度上减少试验前对岩土体的扰动，避免了这些扰动可能带来的对试验结果的影响。原位测试结果可以直接反映原位岩土体的物理力学状态，更接近工程实践的实际情况。同时，对于某些难于采样进行室内测试的岩土体（如承受较大固结压力的砂层），原位测试是必需的。但是进行原位测试，需要的人力、物力和财力通常都比较大。此外，原位测试对应的试验条件比较复杂（比如边界条件非常复杂)，给理论分析计算带来了困难，许多情况都不得不进行某些理想化的假设才能进行计算分析。而室内测试能进行各种理想条件下的控制试验，在一定程度上反而更容易满足理论分析计算的要求。因此，原位测试和室内测试具有各自的特点和优势，不能相互取代。现代新发展起来的测试设备和技术，往往以解决复杂工程问题为目的。因此，仪器构造复杂，操作要求高，可以了解岩土体材料在各种情况的变化规律、考虑常规试验不能考虑的各种因素。但是，这些仪器设备花费巨大，并且操作复杂，不可能普遍应用于一般工程实践，常规测试仪器和技术仍然是必需的。即便是对于复杂的工程实践，常规测试也是必要的，它是进行复杂测试的基础。三、岩土工程测试的内容概述岩土工程测试的内容很多，《岩土工程测试》（土木工程研究生系列教材）主要讲述一下内容。3/133.1、平板荷载试验原位试验(In-SituFesting)有时也称现场试验(OntheSpotFesting)，其类型很多，如静力触探、动力触探、平板荷载试验、十字板剪切试验、旁压仪试验、大型剪切试验、孔隙水压力测试、弹性波速测试、地应力测试、抽水或注水、压水试验等。应用最广泛、最常见的还是平板荷载试验(P1ateLoadingTest)，简称PLT试验。平板荷载试验是利用弹性力学半无限体表面作用集中荷载的沉降计算公式(布希奈斯克解)，来确定地基承载力的基本方法。平板荷载试验一般只能反映深度为两倍承压板宽度范围内的土性特征。试验设备,平板荷载试验因试验土层(地基)软硬程度、平板(荷载板或承压板)面积大小、试验土层深度等不同，采用的测试设备有多种情况。整个试验可分为承压板、加荷系统、反力系统、观测系统四部分。3.2、十字板剪切和旁压仪试验十字板剪切试验全称为野外十字板剪切试验，国际上简称为FVST(FieldVaneShearTest)。十字板剪切试验是用插入软粘土中的十字板头，以一定的速率旋转，测出土的抗扭力矩，换算其抗剪强度。这个抗剪强度相当于摩擦角0u时的粘聚力uC值。旁压试验(PressureMeterTest，PMT)起源于德国。旁压试验是利用旁压器对钻孔壁施加横向均匀应力，使孔壁土体发生径向变形直至破坏，利用量测仪器量测压力与径向变形的关系推求土力学参数的一种原位测试方法。十字板剪切试验在国内外运用广泛，该法能够有效地在原位测定饱和软粘土的抗剪强度。长期以来的实践证明，该试验方法有如下优点：①试验存原位进行，不需取试样；②对无法取样和很难进行室内试验的土，如极软粘土、岩土接触面等，可以获得必要的力学指标；③能更好地反映土的结构、构造特性，如层理、裂隙、结核和颗粒分布的不均匀性；④试验中的边界条件（如排水条件、天然受力状态等）是实际的边界条件；⑤对于正常固结的饱和软粘性土，十字板试验能反映出软粘性土的天然强度随深度而增大的规律，而室内试验指标成果比较分散。4/13十字板剪切试验原理：十字板剪切试验是在钻孔某深度的软粘性土中插人规定形式和尺寸的十字板头，施加扭转力矩，使板头内的土体与周围土体产生相对扭剪，直至土体破坏，测出土体抵抗扭转的最大力矩，然后根据力矩的平衡条件，推算出土体抗剪强度。在推算强度时，作了以下几点假定：①剪破