《岩土测试技术》PPT课件.ppt

第一章 绪 论,一、岩土测试的目的与作用二、岩土测试方法分类三、各类岩土测试方法四、岩土测试技术的发展趋势五、原位测试的优缺点,1,测试岩土特性、岩土体与工程环境的关联性、监测建筑物与边坡等的变形、检测岩土工程治理的质量效果、施工监测、及工程事故监测等，以确保工程经济合理可靠及工程的正常运营。,1、岩土测试的目的,2,确定场地的适宜性为岩土工程设计提供资料保证岩土工程或基础工程的顺利进行对建筑物长期监测，保证建筑物的正常运营工程事故的鉴定和论证,2、岩土测试的作用,3,第一章 绪 论,一、岩土测试的目的与作用二、岩土测试方法分类三、各类岩土测试方法四、岩土测试技术的发展趋势,4,1、根据测试的作用分,为进行勘察场地条件而进行的测试为进行工程评价和设计而进行的测试为服务于施工而进行的测试为检验工程质量而进行的设计,5,2、根据测试的对象分,岩石（岩体）的测试土（土体）的测试,6,3、根据测试的项目分,物理性质方面的测试水理性质方面的测试力学性质方面的测试应力位移方面的测试,7,4、根据测试的场地条件分,原位测试室内测试,8,5 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。,第一章 绪 论,一、岩土测试的目的与作用二、岩土测试方法分类三、各类岩土测试方法四、岩土测试技术的发展趋势,10,1、岩土室内试验,土体的室内试验（Laboratory Soil Test）,室内土工试验，包括土的物理力学性质指标的测定、土的动力特性试验、粘土矿物分析等。岩石的室内试验（Laboratory Rock Test）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。,11,塑限试验,12,筛分法,用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置。将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土质量，然后计算其占总土粒质量的百分数,13,比重计法,利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量,14,测定土粒密度（比重）：比重瓶法,15,测定土的密度：环刀法,环刀的容积V=60cm3；环刀的质量m1；环刀和土的质量m2；,16,测定土的含水量：烘干法,称量盒质量m0；称量盒加湿土质量m1；称量盒加干土质量m2；,17,测定粘性土的液塑（锥式液限仪）,0.75N，锥角30，锥体下沉深度为10mm，所对应的含水量为粘性土的液限（放锥15秒）,18,液限试验,19,土的直剪试验,20,压缩试验,21,高压固结试验,22,土静三轴试验,23,土动三轴试验,24,便携式剪切仪,25,岩石三轴试验,26,岩石压力机,27,岩石伺服机,28,2、原位测试（In-Situ Testing）,实验室试件小尺寸，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体。野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。原位测试：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。,29,30,（1）原位试验的目的,取得可靠的岩土体物理、力学、水理性质指标。对于某些因无法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）、砂砾。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。为施工（基坑开挖、地基处理）提供可靠的数据。,31,（2）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。,32,（3）原位试验的分类,1）按测试内容:岩土力学性质的野外测定岩体应力测定水文地质试验：改善土、石性能的试验,33,土体原位测试 静力触探 圆锥动力触探试验 标准贯入试验 载荷试验 旁压试验 十字板剪切试验岩体原位测试 岩体变形测试 岩体强度测试 岩体应力测试 岩体渗透试验,原位测试,2）从测试对象角度分：,34,35,36,天然应力的量测方法,在工程现场，(基本)不扰动，测试土层，获得其物理力学性质指标及划分土层。土层剖面测试法(logging or stratigraphic profiling methods)：静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。可连续进行、快速经济专门测试法(specific test methods)：载荷试验、旁压试验、标准贯入实验、抽注水试验、十字板剪切试验等。可得到土层中关键部位土的各种工程性质指标，精度高，超过室内试验的成果，可直接供设计部门使用。,（4）土体原位测试,37,土层土类划分；求天然地基承载力；测定土的物理力学性质指标；在桩基勘察中的应用；评价砂土和粉土的地震液化；求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；检验压实填土的质量及强夯效果；进行浅基础的沉降计算；其它。,土体原位测试的应用,38,岩体与土体相比，具有强度高、有结构面、有不同于自重应力场的天然应力场、地下水一般为裂隙水等，测试内容与方法也不同。包括：岩体的变形测试、岩体的强度测试、岩体原位应力测量、岩体渗透性测试、洞室岩体变形量测等,（5）岩体原位测试,39,根据工程要求，如所要求测试的指标及其精度等；根据地基条件，如地基土的种类及所要勘探与测试的深度；根据现有测试设备与人员的技术水平；根据工程规模与经费。,（6）原位测试方法选用原则,40,3、工程物探（Engineering Geophysics）,用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况，对其数据及绘制的曲线进行分析解释，划分地层，判断地质构造、水文地质条件及各种不良的地质现象的一种勘探方法。包括电法勘探、电磁法勘探、浅层地震勘探、波速勘探、地面运动测试、地微震测试、块体基础测试、测井与井下电视等。,41,42,43,44,4、工程施工测量与检验监测,岩土工程施工测量与检验监测（Geotechnical Construction Measurement and Inspection Monitoring）主要包括施工期测量、桩基动测、土压力和孔隙水压力观测、沉降与变形观测、边坡变形监测、地下洞室围岩观测和大坝原位观测等。,45,46,47,48,49,50,51,利用测斜仪测量地层位移变化,52,斜坡变形监测,53,变形监测工程,54,第一章 绪 论,一、岩土测试的目的与作用二、岩土测试方法分类三、各类岩土测试方法四、岩土测试技术的发展趋势 五、原位测试的优缺点,55,岩土测试一直受到岩土工程界的重视，岩土工程测试的方法发展迅速，新方法不断出现，应用范围也不断扩大。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，成果应用等积累了丰富的经验。,56,不足：,手段单一结果缺乏科学合理的解释管理制度不健全人员培训不及时,57,发展趋势：,建立健全行业管理制度，提高人员素质，向规范化发展取样技术的标准化新仪器新方法的开发现场测试、室内试验、理论预测和数值反分析及其再预测有机结合,58,第一章 绪 论,一、岩土测试的目的与作用二、岩土测试方法分类三、各类岩土测试方法四、岩土测试技术的发展趋势 五、原位测试的优缺点,59,5.1 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。,5.2 缺点（与室内试验比较）各种原位测试有其适用条件。有些理论往往建立在统计经验的关系上。影响原位测试成果的因素较为复杂,使得对测定值的准确判定造成一定的困难。,