第1章岩土工程测试技术概述-new

岩土工程测试、监测 与检测技术姚爱军

北京工业大学

主要章节第1章 岩土工程测试、监测、检测技术概述 第2章 典型室内实验与原位测试技术 第3章 高、低应变检测基桩 第4章 探地雷达无损检测技术 第5章 点荷载仪的应用 第6章 滑动测微计的应用 第7章 基坑监测工程实例(一)

第8章 基坑监测工程实例(二)

第1章 岩土工程测试、监测、检测 技术概述

一、基本概念岩土工程测试就是：针对土体、岩体、桩体等工程体的变形、强度和环境(地下水、温度等)

的变化，在室内和现场或原位，采用仪器设备进行实验或测试的过程。

二、分类与基本用途介绍以下内容： ◆室内实验或测试 ◆原位测试 ◆现场监测技术 ◆检测技术

1、室内实验或测试(1)土的基本物理性质试验 土的基本物理性质指的是土的三相比例 关系，包括：土的含水率(含水量)、密 度、比重、孔隙比、孔隙率、饱和度等。

(2)土的界限含水量试验 随着含水量的变化，粘性土由一种 稠度状态转变为另一种状态，相应于 转变点的含水量叫做界限含水量，也 称为稠度界限。液限ω L:土从液体状态向塑性状态过度的界限含水量。 塑限ω p:土由塑性体状态向脆性体固体状态过渡的界限 含水量。 缩限ω n:当土达到塑限后继续变干，土的体积随含水 量的减少而收缩，但达某一含水量后，土体积不在收缩， 这个界限含水量称为缩限。

(3)土的颗粒分析试验 颗粒分析试验也称为粒度试验，是通过 试验研究土的粒度成分(即土中不同粒组 颗粒的相对含量或称颗粒级配)。根据土 颗粒的不同粒组，采用不同的试验方法， 主要包括筛分法和重力沉降法两种。

(4)砂土的相对密度试验 相对密实度是表示无粘性土的紧密程度 的指标，相对密实度试验就是研究砂类土 可能达到的最紧密排列、最松散排列时的 孔隙比与天然孔隙比三者之间的相对关系。 因此，砂类土的相对密度试验首先是进行 砂的最大干密度和最小干密度试验。

(5)土的击实试验 击实试验是用锤击增加土密度的一种方 法，是利用标准化的击实仪器和规定的标 准方法测出土的最大干密度及最优含水量， 为岩土工程设计提供依据。

(6)土的渗透试验土的渗透试验的目的是测定土的渗透 系数，它是工程设计与施工中，选择开挖 工程排水、降水方法，计算边坡稳定性， 确定河堤断面浸润线、估算岩土体中静水 压力和动水压力的重要指标。主要试验方 法包括：常水头法和变水头法。其中，常 水头渗透试验适用于透水性较大的粗粒土， 变水头渗透试验适用于透水性较小的细粒 土(粉土、粘

性土)。

(7)土的固结试验 饱和土体受到外力作用，孔隙中的部 分水分排除，有效应力增加，土体压缩变 形，这一变形过程称为固结。对于非饱和 土在外力作用下，通常是孔隙中的气体排 除而压缩，该过程称之为压缩。因此，土 的固结试验是研究饱和粘土的压缩性变形 的试验方法。当进行非饱和土的压缩时， 也称压缩试验。

(8)土的直接剪切试验 直接剪切试验是测定土的抗剪强度的最 常用的方法，简称直剪试验。一般分为慢 剪试验、固结快剪试验、快剪试验和砂类 土的直剪试验四种。

(9)土三轴压缩试验 土的三轴压缩试验是实验室内测定土的 抗剪强度的最重要的方法，适用于测定细 粒土和粒径小于20mm的粗粒土的抗剪强度 参数c、φ 值、有效强度参数c′、φ ′值、 孔隙水压力系数及控制不同排水条件的试 验。根据工程需要，土三轴压缩试验分为 不固结不排水剪试验(UU)、固结不排水剪 试验(CU)和固结排水剪试验(CD)。

(10)土的无侧限抗压强度试验 无侧限抗压强度是指土样在无侧向压 力条件下，抵抗轴向压力的极限强度，相 当于三轴试验中不固结不排水剪试验(UU) 的特殊情况，即围压σ 3=0。表示符号为qu。 通常，土的无侧限抗压强度试验适用于测 定饱和粘土的无侧限抗压强度与灵敏度。

(11)黄土湿陷试验 黄土湿陷试验适用于各种黄土类土，根 据工程要求可测定黄土的湿陷系数、自重 湿陷系数、溶滤变形系数和湿陷起始压力。

(12)土的膨胀性试验 土的膨胀性试验包括：自由膨胀率试 验、无荷载膨胀率试验、有荷载膨胀率试 验、膨胀力试验、收缩试验等五种。

(13)土的动力性质试验土的动力性质试验是指土体在动力(如地震、 人为振动、爆破等)作用下所反映的工程性质。 室内动力性质试验的目的就是求得土的动变形模 量和阻尼比，用以进行土和结构物的动力分析与 变形分析；或者求得土的动强度，包括液化土的 振动液化强度，用以分析土体在动力作用下地基 和结构物的稳定性。 室内土的动力性质试验主要有六种，即动三 轴试验、振动单剪试验、振动扭剪试验、共振柱 试验、振动台试验和自振柱试验。

(14)土的矿化分析试验土是由多种矿物组成的、非均质的、分散多孔的三 相体系，各种物质的相对含量及物质间的相互作用，产生 并影响着土的工程性质，研究土的物质成份，特别是研究 其矿物成份及其含量，对于评价土的工程性质有着重要意 义。土的矿物成份主要包括原生矿物(硅酸盐类、氧化物 等)、次生矿物(可溶盐、粘土矿物等)和有机质。 如，全量化学分析 、差热分析 、

X射线衍射分析、土 中可溶性盐类测定等。

(15)岩石试验◆岩石物理性质试验：包括含水率试验、 颗粒密度和块体密度试验。 ◆岩石水理性质试验：包括吸水率和饱和 吸水率试验、耐崩解性试验、膨胀性试验。 ◆岩石的力学性质试验：包括单轴抗压强 度试验、单轴压缩变形试验、三轴压缩变 形试验、抗拉强度试验、直剪试验等。

2、原位测试原位测试就是在岩土层原来所处的 位置基本保持岩土体的天然结构、天 然含水量以及天然应力状态下，测定 岩土体的工程力学性质、水理性质指 标的试验或测试工作。

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