第八讲原位测试ppt课件.ppt

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1、静力触探试验 圆锥动力触探试验标准贯入试验波速测试现场直接剪切试验,第五章 岩土工程原位测试,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。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，以弥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。许多试验方法是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。,5.1

2、概述,一、野外试验的目的 1、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、水理性质指标。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测试。如：裂隙化岩石、液态粘性土（低液限粘土、淤泥）、砂砾。,3、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。4、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1、岩土力学性质的野外测定（1）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（2）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、岩体抗剪试

3、验、点荷载强度试验、回弹锤测试、便携式弱面剪试验,2、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。如：地下洞室开挖 3、水文地质试验:钻孔压水试验（裂隙岩体）、抽水试验（中、强富水性含水层）、注水试验（干、松散透水层）、岩溶裂隙连通试验等。4、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、桩基试验等。,三、土体原位测试的优缺点 土体原位测试一般是指在岩土工程勘察现场，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力学性质指标及划分土层的一种土工勘测技术。它是一项自成体系的试验科学，在岩土工程勘察中占有重要位置。,这是因为它与钻探、取

4、样、室内试验的传统方法比较起来，具有下列明显优点：(1)可在拟建工程场地进行测试，毋需取样，避免了因钻探取样所带来的一系列困难和问题，如原状样扰动问题等。(2)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。,这是因为它与钻探、取样、室内试验的传统方法比较起来，具有下列明显优点：(1)可在拟建工程场地进行测试，毋需取样，避免了因钻探取样所带来的一系列困难和问题，如原状样扰动问题等。(2)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。,四、土体原位测试技术的种类土体原位测试方法很多，可以归纳

5、为下列两类：(1)土层剖面测试法。它主要包括静力触探、动力触探、扁铲侧胀试验及波速测试等。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。它主要包括载荷试验、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。,静力触探试验自1917年瑞典正式使用以来，迄今已有80余年历史。静力触探试验主要适用于黏性土、粉土和中等密实度以下的砂土等土质情况由于目前尚无法提供足够大的稳固压入反力，对于含较多碎石、砾石的土和很密实的砂土一般不适合采用。总测试深度一般在80

6、m以内。静力触探的优点是连续、快速、准确，可以在现场直接得到各土层的贯入阻力指标，从而能够了解土层在原始状态下的有关物理力学参数。,5.2 静力触探试验,一、静力触探试验目的1.根据贯入阻力曲线的形态特征或数值变化幅度划分土层；2.评价地基土的承载力；3.估算地基土层的物理力学参数；4.选择桩基持力层、估算单桩承载力，判断沉桩的可能性；5.判定场地土层的液化势。,二、静力触探试验基本原理 静力触探试验的基本原理是通过一定的机械装置，用准静力将标准规格的金属探头垂直均匀地压入土层中，同时利用传感器或机械量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，并根据测得的阻力情况来分析判断土层的物理力学性质。,二、静

7、力触探试验设备 1.探头 单桥：双桥：（见书P91）特殊用 孔压：探头圆锥锥头截面积：岩土工程勘察规范：10cm2、15cm2 国际通用标准：10cm2,常 用,1）单桥探头：在锥尖上部带有一定长度的侧壁摩擦筒，它只能测定一个触探指标比贯入阻力ps，它是一个反应锥尖阻力和侧壁摩阻力的综合值：,式中：ps比贯入阻力；P 总贯入阻力；A 锥尖底面积。,单桥探头结构示意图,2）双桥探头：是将锥尖和侧壁摩擦筒分开，因而能分别测定锥尖阻力qc和侧壁摩阻力fs，可以分别模拟单桩的桩端阻力和桩侧摩阻力。,式中：Q c、Pf 分别为锥尖总阻力和侧壁总摩擦力；A、F 分别为锥尖总面积和摩擦筒侧面积。,由锥尖阻力

8、qc和侧壁摩擦力fs还可得到摩阻比Rf如下：,双桥探头结构示意图,贯入装置由两部分组成，一是给触探杆加压的压力装置；二是提供加压所需反力的反力系统。,2.贯 入 装 置,触探头在贯入土层的过程中其变形柱会随探头遇到的土阻力大小产生相应的变形，因此通过量测变形柱的变形也就可以反算土层阻力的大小。变形柱的变形一般通过贴在其上的应变片来测量，应变计通过配套的测量电路及电位地表的读数和自动记录装置来完成整个量测工作。一般而言，自动记录装置可以绘制出贯入阻力随深度的变化曲线，因而可以直观地反映出土层力学性质随深度的变化情况。,3.量 测 装 置,四、静力触探试验的技术要求,触探头应匀速垂直地压人土中，贯

9、入速率为1.2mmin；人触探头的测力传感器连同仪器、电缆应进行定期标定，室内探头标定测力传感器的非线性误差、重复性误差、滞后误差、温度零漂、归零误差均应小于 1FS(满量程读数)，现场试验归零误差应小于3，绝缘电阻不小于500M；深度记录误差不应大于触探深度的1；,4.当贯人深度大于30m，或穿过厚层软土层再贯人硬土层时，应采取措期防止孔斜或触探杆断裂，也可配置测斜探头量测触探孔的偏斜角，以修正土层罗线的深度。5.孔压探头在贯人前，应在室内保证探头应变腔为已排除气泡的液体所歹满，并在现场采取措施保持探头应变腔的饱和状态，直至探头进入地下水位以的土层为止。在孔压静探试验过程中不得上提探头，以免

10、探头处出现真空负压破坏应变腔的饱和状态影响测试结果的准确性。,6.当在预定深度进行孔压消散试验时，应量测停止贯人后不同时间的孔压值，其计时间隔应由密而疏合理控制。试验过程中不得松动探杆。,单桥探头：比贯入阻力（ps）深度（h）关系曲线；双桥探头：锥尖阻力（qc）深度（h）关系曲线；侧壁摩阻力（fs）深度（h）关系曲线；摩阻比（Rf）深度（h）关系曲线；孔压探头除上述曲线外，还有：初始孔压（ui）深度（h）关系曲线；孔压（ut）对数时间（lgt）关系曲线。,五、静力触探试验的成果,1.划分土层界线 土层界线划分是岩土工程勘察工作的一个重要内容，特别是在桩基工程设计时，对桩尖持力层顶面标高的准确确

11、定和桩的施工长度具有十分重要的意义。根据静力触探试验曲线结合钻探分层结果可以更加准确地确定土层分界线。具体分层方法如下：,六、静力触探试验成果的应用,具体分层方法如下：1）根据已有经验并参照下列标准进行，当实测ps值不超过下表所列的变动幅度时可合并为一层；,2）根据静力触探深度与贯入阻力关系曲线图进行力学分层。,3）对于一些很薄的交互层，或含薄层粉砂土，不应按（1）中所列表进行分层，而应以psmax/psmin2为分层标准，结合记录曲线和土的类别予以综合考虑。,4）土层分界线的确定还必须考虑到试验时超前和滞后的影响。上、下层贯入阻力相差不大时，取超前深度和滞后深度的中心位置，或中心偏向小阻力土

12、层510cm处作为分层界线；上、下层贯入阻力相差一倍以上时，当由软土层进入硬土层（或由硬土层进入软土层）时，取软土层最后一个（或第一个）贯入阻力小值偏向硬土层10cm处作为分层界线；上、下层贯入阻力变化不明显时，可结合fs和Rf的变化情况确定分层界线。,2.划分场地土的类别 利用静力触探试验结果划分土层类别的方法主要有以下三种：1）以Rf和ps(或qc)的值共同判别土的类别；2）以psh曲线和qch曲线形态判别土的类别；3）以Rf和和qch曲线形态综合判别土的类别。,3.评定地基土的强度参数1）估算饱和黏性土的不排水抗剪强度：,式中：,Cu也可按地区性经验公式计算，见表7.5。,2）评定土的内

13、摩擦角（1）黏性土按下式估算：,（2）砂土按下表估算：,4.评定地基土的变形参数,1）估算黏性土的压缩模量Es,经验系数，参见表7.7.,2）估算黏性土的变形模量E0,3）估算砂土的压缩模量Es,4）估算砂土的变形模量E0,5.评定地基土的承载力,6.预估单桩承载力建筑桩基技术规范,1）根据单桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力经验公式：,桩端阻力修正系数，取值参见表7.14,2）根据双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力经验公式：,7.评价饱和砂土、粉土的液化势,根据比贯入阻力ps的计算值psca与液化临界比贯入阻力 大小，来判断土层是否液化。,液化 临界状态

14、 不液化,8.其他应用,估算饱和黏性土的天然重度；确定砂土的相对密实度；判别黏性土的塑性状态等。,5.3 圆锥动力触探试验,5.3 圆锥动力触探试验,圆锥动力触探是利用一定的落锤能量，将一定尺寸、一定形状的圆锥探头打入土中，根据打入的难易程度来评价土的物理力学性质的一种原位测试方法。圆锥动力触探以落锤冲击力提供能量，不象静力触探那样需要专门的反力设备，因此设备比较简单，操作也很方便。由于冲击力较大，所以适用范围更广，对静力触探难以贯入的碎石土层及密实砂土甚至较软的岩石也可应用。,1.定性划分不同性质的土层；查明土洞、滑动面和软硬土层分界面；检验评估地基土加固改良效果。2.定量估算地基土层的物理

15、力学参数，如确定砂土孔隙比、相对密度等以及土的变形和强度的有关参数，评定天然地基土的承载力和单桩承载力。,一、圆锥动力触探试验目的,圆锥动力触探试验中，一般以打入土中一定距离（贯入度）所需落锤次数（锤击数）来表示探头在土层中贯入的难易程度。同样贯入度条件下，锤击数越多，表明土层阻力越大，土的力学性质越好；反之，锤击数越少，表明土层阻力越小，土的力学性质越差。通过锤击数的大小就很容易定性地了解土的力学性质。再结合大量的对比试验，进行统计分析就可以对土体的物理力学性质作出定量化的评估。,二、圆锥动力触探试验基本原理,圆锥动力触探试验设备较为简单，主要由三部分组成，一是探头部分；二是穿心落锤；三是穿

16、心锤导向的触探杆。根据设备尺寸、规格及锤击能量的不同，圆锥动力触探可分为三种类型：轻型、重型、超重型。,三、圆锥动力触探试验设备,轻型：锤重10kg，落距50cm，最大贯入深度46重型：锤重63.5kg，落距76cm，最大贯入深度12 16m（常用）超重型：锤重120kg，落距100cm，最大贯入深度 20m,圆锥动力触探,1.应采用自动落锤装置以保持平稳下落；2.触探杆最大偏斜度不应超过2%，锤击贯入应保持连续进行。同时应防止锤击偏心、探杆倾斜和锤击晃动，保持探杆垂直度。3.每贯入1m，宜将探杆转动一圈半；当贯入深度超过10m时，每贯入20cm宜转动探杆一次。,四、圆锥动力触探试验的技术要求

17、,4.对轻型动力触探，当N10100或贯入15cm锤击数超过50时可以停止试验；对重型触探，当连续三次N63.550，可停止试验或改用超重型动力触探；5.为了减少探杆与孔壁的接触，探杆直径应小于探头直径。在砂土中探头直径与探杆直径之比应大于1.3，在黏性土中这一比例可适当小些。6.由于地下水位对锤击数与土的物理性质（砂土孔隙比）有影响，因此应当记录地下水位埋深。,1.锤击数；2.锤击数随深度的变化曲线。,五、圆锥动力触探试验的主要成果,1.按力学性质划分土层 根据圆锥动力触探试验结果划分土层时，应首先绘制单孔触探锤击数N与深度H的关系曲线，再结合地质资料对土层进行分层。（P81）,六、圆锥动力

18、触探试验成果的应用,锤击数越少，土的颗粒越细；锤击数越多，土的颗粒越粗。,动力触探直方图及土层划分,2.评价地基土的密实度（注意锤击数的修正！）1）用重型动力触探级数确定砂土、碎石土的孔隙比与密实度,3.确定地基土的承载力（P81）,4.确定地基土的变形模量,5.估算单桩承载力标准值（P82，表4-12）,标准贯入试验原来被归入动力触探试验一类，实际上，它在设备规格上与前述重型圆锥动力触探试验也具有很多相同之处，主要区别在于以下三点：一是将原来的圆锥形探头换成了由两个半圆筒组成的对开式管状贯入器；二是贯入深度为30cm；三是标准贯入器可取扰动土样。,5.4 标准贯入试验,圆锥动力触探,标准贯入

19、试验,标准贯入试验具有圆锥动力触探试验所具有的所有优点，另外它还可取扰动土样，直接鉴别土层的颗粒组成情况，从而使土层的分层及定名更为准确可靠。标准贯入试验一般都结合钻探进行！,标准贯入试验的目的主要有以下几个方面：1.采取扰动土样，鉴别和描述土类，按照颗分试验结果给土层定名；2.判别饱和砂土、粉土的液化可能性；3.定量估算地基土层的物理力学参数，如黏性土的稠度状态、砂土的相对密实度及土的变形及强度的有关参数，评定天然地基土的承载力和单桩承载力。,一、标准贯入试验目的,标准贯入试验的基本原理与圆锥动力触探试验相类似，在标准贯入试验中，也是采用标准贯入器打入土中一定距离（30cm）所需落锤次数（标

20、贯击数）来表示土阻力大小的，并根据大量的对比试验资料分析，进一步得到土的物理力学性质指标。,二、标准贯入试验的基本原理,标准贯入试验设备也主要由三部分组成：一是 贯入部分 二是 穿心落锤 三是 穿心锤导向的触探杆 详见下图！,三、标准贯入试验的试验设备,1穿心锤,2锤 垫,3探 杆,4贯入器,5出水孔,6贯入器身,7贯入器靴,1.与钻探配合进行，先钻进到需要进行试验的土层标高以上约15cm，清孔后换用标准圣典入器，并量得深度进尺。2.采用自动脱钩的自由落锤进行锤击，并减少导向杆与落锤间的摩阻力，避免锤击时的偏心和侧向晃动，保持贯入器、探杆、导向杆连接后的垂直度。,四、标准贯入试验的技术要求,3

21、.以每分钟1530击的贯入速度，将贯入器打入试验土层中，先打入15cm不记击数，然后继续贯入土中30cm，并记录锤击数N。若地层比较密实，贯入击数较大时，也可记录深度小于30cm 的击数，再按下式换算成贯入深度为30cm的锤击数。,式中：n 所取 的任意贯入量的实际锤击数 S 对应锤击数n的贯入量（cm)。,4.拔出贯入器，取出贯入器中的土样进行鉴别描述。5.若需进行下一深度的贯入试验时，则继续钻进，重复上述操作步骤。一般每隔1m进行一次标贯试验。6.在不能保持孔壁稳定的钻孔中进行试验时，可用泥浆护壁。,标准贯入试验的成果就是试验点土层的标贯击数N。对于实测的标贯击数N是否要进行杆长修正，目前

22、有两种截然不同的观点：一种观点认为 探杆长度对标贯试验有显著影响，必须进行杆长修正建筑地基基础设计规范 另一种观点则认为不需要进行修正岩土工程勘察规范、建筑抗震技术规范。,五、标准贯入试验的成果,说 明：（个人认为）建筑地基基础设计规范 必须进行杆长修正，是从土性、地下水、上覆压力等出发考虑的修正；岩土工程勘察规范 不需要进行修正是指勘察报告提供的N不需修正；建筑抗震技术规范 不需要进行修正是指用N进行砂土、粉土液化判别时不进行N的修正。,1.判定砂土的密实度 砂土的密实度越高，标贯击数N值就越大；反之，砂土密实度越低，标贯击数N就越小。因此可以利用标贯击数对砂土的密实程度进行判别。1）国际国

23、内标准方法，可按表7.24进行。,六、标准贯入试验成果在工程中的应用,2）经验公式法：,式中：Dr砂土相对密实度；N标贯击数；上覆土层压力。,2.评定黏性土的稠度状态和无侧限抗压强度 1）国外,2.评定黏性土的稠度状态和无侧限抗压强度 2）国内,3.评定砂土的抗剪强度指标,4.评定黏性土的不排水抗剪强度C u,太沙基公式：Cu=（66.5）N,日本规范经验公式：Cu=（610）N,5.评定土的变形参数,6.评定地基土的承载力 1）我国建筑地基基础设计规范法,6.评定地基土的承载力 2）太沙基经验公式：,对方形基础：fk=12N对条形基础：fk=15N,7.估算单桩承载力,8.判断饱和砂土、粉土

24、的液化,波速测试就是测定各类弹性波在地基中的传播速度。地基中的弹性波可分为两种，一种是体波，它在地基介质内部传播；另一种是面波，它在地基表面传播。,5.5 波 速 测 试,体波又分为两种，一是纵波（P波），又称压缩波，其质点运动方向与波的传播方向一致；二是横波（S）波，又称剪切波，其质点运动方向与波的传播方向垂直。面波也分为两种，一种是瑞利波（R波），它在地基介质内部传播；另一种是乐夫波（L波）。,在弹性波速测试中，为确定与波速有关的岩土参数，进行场地类别划分，为场地地震反应分析和动力机器基础进行动力分析提供地基土动力参数，检验地基处理效果等方面应用的，主要有三种测试方法：单孔法、跨孔法和瑞利

25、波法。,一、单孔法,在地面激振，检波器在一个垂直钻孔中接收，自上而下（或自下而上）按地层划分逐层进行检测，计算每一地层的P波或SH波速，称为单孔法。,测试仪器设备 1）振源：（1）剪切波振源：要求具有偏振性，能产生优势SH波，并具有可反向性、重复性好和产生足够能量的振源。（2）纵波振源：要求激发能量大和重复性好，常用的是重锤锤击放在地面的圆钢板，以产生纵波，要求测试地层深时，也可采用炸药爆炸方式。,2）三分量检波器 三个检波器互相垂直，同时安装在同一个钢筒内，固定密封好，严防漏水，从中引出导线至内装钢丝的多芯屏蔽电缆。垂直向检波器可接收由地表振源传来的P波，两个水平向检波器可以接收地表传来的S

26、H波。,3）信号收集分析仪 可以采用地震仪或其他多通道信号采集分析仪。这些仪器只要都具有信号放大、滤波、采集记录、数据处理等功能，信号放大倍数大于2000倍，噪声低，相位一致性好，时间分辨精度在1微秒收下，具有四个以上通道，并具有剪切波测试数据处理分析软件，都可以满足波速测试要求。,2.试验方法 1）平整场地，使激振板离孔口的水平距离约1m，上压重物约500kg，木板规格为：长约23m，宽0.3m，厚0.05m。记时触发检波器宜埋于木板中心位置或在手锤上装置脉冲触发传感器。2）接通电源，在地面检查测试仪正常后，即可进行试验。,3）把三分量检波器放入孔内预定测试点的深度，然后在地面用打气筒充气，

27、胶囊膨胀使三分量检波器紧贴孔壁。4）用木锤或铁锤敲击激振板一端，地表产生的剪切波经地层传播，由孔内的三分量检波器的水平检波器接收SH波，该信号经电缆送入地震仪放大记录。要求地震仪获得三次清晰的记录波形。然后反向敲击木板，以同样获得三次清晰波形为止。接着换铁板，重复上述工作。,5）胶囊放气，把孔内三分量检波器转移到下一个测试点的深度，重复上述测试步骤，直至达到钻孔测试深度要求。6）整个钻孔测试完后，要检查野外测试记录是否完整，并测定记录孔内水深。,3.资料整理 1）波形鉴别：（1）压缩波速度比剪切波快，压缩波为初至波。（2）敲击木板正反向两端时，剪切波形相位差180度，而压缩波不变。（3）压缩波

28、传播能量衰减比剪切波快，离孔口一定深度后，压缩波与剪切波逐渐分离，容易识别。波形特征：压缩波幅度小、频率高；剪切波幅度大、频率低。,2）波速计算 根据波形特征和三分量检波器的方向区别P波、S波的初至，以触发信号的起点为0时，读取P波和S波的旅行时间，绘制时距曲线，分层计算波速。当激发点距孔口距离x较大，测试深度又较浅时，计算波速应进行斜距校正。,二、跨孔法,在两个以上垂直钻孔内，自上而下（或自下而上），按地层划分，在同一地层的水平方向上一孔激发，另外一孔接收。在发射孔中逐点进行激振产生压缩波和剪切波，同时在接收孔中用三分量检波器接收同一深度传来的纵波和横波，根据发射和检测到纵波和横波的时间差，

29、就很容易计算得到纵波和横波的传播速度。,跨 孔 波 速 测 试 示 意 图,测试仪器设备 1）振源：（1）剪切锤：由一个固定圆筒体和一个滑动质量块组成。,（2）重锤标贯装置：,空心锤锤击孔下和取土器，孔底地层受到竖向冲击，由于振源的偏振性使地层水平方向产生较强的SV波，在与振源同一高度的另一接收孔内安装竖向检波器，能收到SV波信号。,2）测试仪器 三分量检波器和信号采集分析仪（六通道以上）。,2.测 试 方 法 1）钻孔 一般在一条平行地层走向或垂直地层走向的直线上布置同等深度的三个钻孔，其中一个为振源孔，另外两个为接收孔。钻孔间距：土层 36m 岩层 812m,2）灌浆 钻孔宜下塑料套管，套

30、管与孔壁的空隙用干砂充填密实，最好是灌浆，使孔内振源与地层介质间处于更好的耦合状态，以提高测试精度。,3）测孔斜 跨孔法的钻孔应尽量垂直，并用高精度孔斜仪测定孔斜及其方位。,4）测试的准备工作 当钻孔的数量、孔径、孔深、孔距等根据工程的需要确定后，钻孔应进行一次性成孔，并下好塑料套管和灌浆，待浆液凝固后，查明各钻孔的孔口标高、孔距，随后用孔斜仪测定钻孔的孔斜及其方位，计算出各测点深度处的实际水平距离，供计算波速时用。此时，现场准备工作基本完成。测试一般从地面2m 深度处开始，每隔12m测一点（可调，但应尽量测试地层中间位置）。,5）测 试 选定一个钻孔作为振源孔，另外两个为放置检波器的接收孔，

31、每一测点其振源与检波器应在同一水平高度，并与孔壁紧贴，待其测试仪器通电正常后，即可激发波源和接收记录波形信号。当记录波形清晰满意后，即可移动振源和检波器，进行下一点测试，直到孔底为止。,3.资料整理 跨孔法可同时测定水平地层传播的P波和S波波速，该方法测试深度较深，可测出地层中的低速软弱夹层，其测试精度较高，但成本也高，因而在重要的大中型工程中才应用。波速计算：,三、波速在工程中的应用,1.计算岩土动力参数,2.计算地基刚度和阻尼比,3.划分建筑场地类型 建筑抗震设计规范规定，取地面以下15m 且不大于场地覆盖层（第四纪土层）厚度范围内各土层剪切波速按厚度加权平均值 Vsm，将场地划分为坚硬场

32、地土、中硬场地土、中软场地土和软弱场地土，划分标准见下表。,4.划分建筑场地抗震类别 根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按下表或下图划分为四类。上述场地分类方法主要适用于剪切波速随深度呈递增趋势的一般场地，对于有较厚软夹层场地土层，由于其对短周期地震具有抑制作用，可以根据分析结果适当调整场地类别和设计地震动参数。,5.计算建筑场地地基卓越周期 地基卓越周期在抗震设计中，是防止建筑物与地基产生共振的依据。计算经验公式：,h计算厚度，相当于覆盖层厚度。,6.判断砂土地基液化7.地震小区划8.检查地基处理加固效果9.地基弹性模量（静、动）参考,5.6 土水腐蚀性测试,一、取 样1.采取水、土试样的

33、原则规定 水、土有可能对建筑材料产生腐蚀危害。因此只有当有足够经验或充分资料，认定工程场地的土或水（地下水或地表水）对建筑材料不具腐蚀性时，可不取样进行腐蚀性评价。否则，应取水试样或土试样进行试验并进行腐蚀性评价。,2.采取水、土试样的要求1）混凝土或钢结构处于地下水位以下时，应采取地下水试样和地下水位以上的土试样进行试验并进行腐蚀性评价；2）混凝土或钢结构处于地下水位以上时，应采取地下水位以上的土试样进行腐蚀性试验；3）混凝土或钢结构处于地表水中时，应采取地表水试样，作水的腐蚀性试验；,4）水和土的取样数量每个场地不应少于各2件，对建筑群不宜少于各3件；5）地下水位以上的构筑物，规定只取土样

34、，不取水样，但实际工作中应注意地下水位的季节变化幅度，当地下水位上升，可能浸蚀构筑物基础时，仍应取水样进行水的腐蚀性试验。,3.采取地下水试样的注意事项1）取试样前至少用水样洗涤玻璃瓶和塞子3 次，取样时水应缓缓注入瓶中，不能搅动水源，并注意勿使砂石、浮土颗粒或植物等进入瓶中。2）在钻孔中取样，应尽可能从钻孔中抽出12倍水住体积的水，然后取样。3）采取水样时，不要把瓶子完全装满，水面与瓶塞间要留1cm左右的空隙，以防水温及气温改变时瓶塞被挤掉。,4）水样取好后，仔细塞好瓶塞，不能有漏水现象，然后用石蜡或火漆封瓶口。如水样运送较远，则应用纱布或绳子将瓶口缠紧，然后再以蜡或火漆封住。5）运送途中严

35、防水样封口破损，冬季应防止水样瓶冻裂，夏季应避免日光照射。6）对采集的水样应及时化验。其中，清洁水样放置时间不宜超过72h，稍受污染的水样不宜超过48h，受污染的水不宜超过12h。,二、测试项目,水、土腐蚀的测试项目见下表。,三、测试方法,1.水试样腐蚀性试验方案,电位通过标准缓冲溶液测定，并在pH计上校准定位后，再将电极放入试样，即可在pH计上直接读出水样的pH值。,1）pH值：水的pH值采用民位法，用pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比极，浸入被测溶液中，组成一电池。在 时，溶液pH值每改变一个单位，就产生59.16mV的电位差。,2）：试验采用EDTA容量法，在pH1213条件下，

36、用EDTA溶液选择适当的指标剂络合滴定钙离子。镁离子在pH12的强碱溶液中，生成氢氧化镁沉淀而不参加反应。,3）：试验采用EDTA容量法，滴演钙后的试液酸化后加入pH=10的氨盐缓冲溶液，用EDTA滴定，根据EDTA所消耗的体积，计算水样的镁的含量。,4）：试验采用摩尔法，在中性至弱碱性范围内（pH=6.510.5),以铬酸钾为指示剂，用硝酸银滴定氧氯化物时，由于氯化银的溶解度小于铬酸银的溶解度，氯离子首先被全部沉淀出来后，铬酸盐以铬酸银的形式被沉淀，产生砖红色，滴定到达终点，根据硝酸银的消耗量计算氯离子含量。,5）：试验采用EDTA容量法，在微酸性溶液中，加入过量的氯化钡，使硫酸根定量地与钡

37、离子生成硫酸钡沉淀，剩余的钡离子，在pH=10的条件下，用EDTA滴定。在此过程中不仅过量的钡离子被滴定，而且水样中的钙、镁离子也同时被滴定，因此，在计算中，应将水样的总硬度考虑在内。,6）：采用酸滴定法，在水样中加入酚酞溶液，如出现红色，则用盐酸标准溶液滴定到溶液红色刚刚消失，继续加入甲基橙溶液，用盐酸标准溶液滴定到溶液由黄色突变为橙色。根据两次滴定消耗掉标准溶液的体积，计算：的含量。,7）侵蚀性CO2：侵蚀性CO2 试验采用盖耶尔法。在水样中加入处理后的大理石粉，使侵蚀性二氧化碳固定下来，生成与侵蚀性二氧化碳含量相等的重碳酸根离子。通过重碳酸根含量的测定，用差碱法计算侵蚀性二氧化碳的含量。

38、,8）游离CO2：游离CO2 试验采用碱性滴定法。游离二氧化碳与氢氧化钠或碳酸钠反应，生成重碳酸钠，用酚酞指示剂滴定到等当点时的pH值为8.3。由于游离二氧化碳气体极易从水中逸出，因此，最好在取样现场进行测定。,9）：试验采用钠氏试剂比色法。在碱性介质中，氨与碘化汞钾试剂反应，生成黄棕色的络合物，其颜色深度与氨离子浓度成正比。,10）总矿化度：总矿化度采用质量法，将水样蒸发，在 烘干并称重，即可得到总矿化度（可溶性固体总量）。,2.土试样腐蚀性试验方案,1）：土中 的测定采用室内试验，试验方法如下：使有用风干土，过2mm筛，按土水比例1：5加入纯水搅匀、振荡3min后用抽气过滤取滤液，按与水的各种离子室内试验相同的方法进行测定。,2）pH值：土的pH是表示土中活性酸度的一种方法。土的pH值采用原位测试法，以锥形玻璃电极为指示电极，饱和氯化钾甘汞电极为参比电极，在预定深度插入参比电极，插入深度平小于3m。以参比电极为中心，在以20cm为半径的圆周上，按3到5等分插入指示电极，插入深度与参比电极相同。测试后，取各点pH值和算术平均值，作为该土层的pH值。,作 业,1.静力触探试验的成果有哪些？在工程中有何应用？2.标准贯入试验与圆锥动力触探试验有何异同？3.波速测试有哪几种方法？其成果在工程上有何应用？,