水利百科

土工原位测试

编辑
所属类别:土力学

基本信息

中文名称:土工原位测试
外文名称:

在现场原位对土的工程性质进行的勘测和试验。取原状土样试验常因原位应力释放和土样扰动而影响测试结果。对砂砾土层取原状土样有很大困难。原位测试可在一定程度上克服上述缺陷,所以它是土工测试的一个重要分支。但是,现场试验条件的多变性、不定性,使得测试成果的应用常带经验性或地区性。

土工原位测试有直接测试和间接测试之分。十字板剪力试验、载荷试验、旁压试验、波速试验、原位直剪试验,以及抽水、压水、注水试验等能直接测出土的性质指标,属直接测试方法。触探试验、标准贯入试验、核子射线法测定密度和含水率试验等,要通过率定曲线或经验关系才能得出土的性质指标,属间接测试方法。

触探试验

分静力触探和动力触探2种。①静力触探。是将一定规格的锥形探头以一定速率匀速压入土中,双桥探头分别量测锥尖阻力(qc)和侧壁摩擦阻力(fs),单桥探头量测两者之和,称比贯入阻力(ps),用于划分地层,评价地基土的工程性质,探找桩基持力层和确定单桩承载力,以及检验人工填土密实度和地基加固效果。②动力触探。能快速连续地反映土层松紧软硬的变化特征,常与钻孔取样试验相配合,以提高判别精度。在探头上装孔压传感器可同时量测孔隙水压力,以鉴别土层的透水性和估算其水平向固结系数。该法不适用于卵石层及夹有较多砖瓦、贝壳、礓结石的土层。动力触探是用一定锤击能量将一定规格的锥形探头击入土中,测记探头每贯入一定深度的锤击数或单位贯入深度的贯入阻力。探头有轻型、重型、超重型等类型,用于不同土层。

标准贯入试验

一种动力触探试验,用一定规格的对开筒式贯入器(外径51 mm,内径35 mm)取代锥形探头。试验用622.7 N的穿心锤,以76 cm自由落距,先把贯入器击入孔底土中15 cm,然后测记继续击入30 cm的锤击数,称为标准贯入击数(N)。根据N值可判断砂土的相对密度或黏性土的稠度,作为估算地基承载力的依据;根据N值还可判断砂层液化可能性和估算单桩承载力。

十字板剪力试验

将一定规格的十字形板头(通用板头的高宽比为2∶1)压入土中,以一定速率旋转钻杆,测出最大力矩。根据板头在土中转动时形成的圆柱形剪破面,按力矩平衡条件,可算出土的不排水抗剪强度,作为地基或土坡φ=0稳定分析法或推算桩壁摩阻力的依据。一旦测定重塑土的不排水抗剪强度,就可得到土的灵敏度。十字板剪力试验适用于饱和软黏土,在夹有薄层粉细砂、贝壳或草根的土中往往得出偏大的结果。

旁压试验

土的旁压试验可认为是一种横向载荷试验。试验用旁压仪是由旁压器、加荷和体积变化量测装置组成。旁压器呈圆柱形,外包橡皮膜,可横向扩张。有单腔室和三腔室两种。试验时将旁压器置于孔中,分级向旁压器施加液压,测得压力—体积变化关系曲线,以确定土的承载力和旁压模量。按成孔方式,旁压仪有预钻式和自钻式两种,常用预钻式。扁铲式横压试验、钻孔千斤顶横向贯入试验也可归属这类试验。

波速试验

有跨孔法、单孔法和面波法(稳态振动法)等。前两种方法都需预先钻孔,可作深层检测。试验中由检波器测得来自振源的剪切波和压缩波的初至时间,算出它们的波速。面波法无需钻孔,用于表层检测。试验中给定激振频率,测出波长,计算面波波速。根据波速可以划分场地土抗震类型、检测地基加固效果和混凝土的质量,并推算土在小应变(10-4~10-6)条件下的动力参数。

原位直剪试验

包括混凝土板抗滑试验。与试验室直剪试验相类似,用以测定土体、软弱面和混凝土板与地基土之间的摩擦角和黏聚力。多裂隙性的膨胀土,采用原位大剪试验测得的强度参数比较符合客观地质体的实际情况,是边坡稳定分析计算指标取值的可靠依据。

核子射线试验

用γ射线测定土的密度,用快中子测定单位土体内水的质量,然后计算土的干密度和含水率,常用于填土的快速质量检查。

现场测定土渗透系数的抽水、压水和注水试验,参见抽水试验、钻孔压水试验和注水试验。

  
编辑认证
×
尊敬的用户:

您好,目前词条编辑功能只对实名认证的专家用户开放,若您有意向进行百科词条的编辑,请先进行专家认证。提交申请后,我社工作人员会尽快安排审核,请您耐心等候!