1、第第 7 7 章章 工程地質原位測試工程地質原位測試內容提要內容提要 主要介紹常用原位測試方法及試驗數據的分析主要介紹常用原位測試方法及試驗數據的分析:靜力載荷試驗靜力載荷試驗(cpt)、靜力觸探試驗、靜力觸探試驗(dpt)、 圓錐動圓錐動力觸探力觸探(dpt) 、標準貫入試驗、標準貫入試驗(spt) 、十字板剪切試、十字板剪切試驗驗(vst) 、扁鏟側脹試驗、扁鏟側脹試驗 、旁壓試驗、波速測試、現、旁壓試驗、波速測試、現場大型直剪試驗場大型直剪試驗 、塊體基礎振動試驗。、塊體基礎振動試驗。 工程地質勘察中的試驗有室內的土工試驗和現場工程地質勘察中的試驗有室內的土工試驗和現場的原位測試。通過試

2、驗可以取得土和巖石的物理力學的原位測試。通過試驗可以取得土和巖石的物理力學性質指標及地下水等性質指標，以供土木工程師設計性質指標及地下水等性質指標，以供土木工程師設計時采用。時采用。 現場原位測試就是在巖土層原來所處的位置基本現場原位測試就是在巖土層原來所處的位置基本保持的天然結構、天然含水量以及天然應力狀態下，保持的天然結構、天然含水量以及天然應力狀態下，測定巖土的工程力學性質指標。測定巖土的工程力學性質指標。 7.0 7.0 原位測試技術概述原位測試技術概述 原位測試的優點：可以測定難于取得不擾動原位測試的優點：可以測定難于取得不擾動樣的有關工程力學性質；可避免取樣過程中應力樣的有關工程力

3、學性質；可避免取樣過程中應力釋放的影響；影響范圍大，代表性強。釋放的影響；影響范圍大，代表性強。 原位測試的缺點：各種原位測試有其適用條原位測試的缺點：各種原位測試有其適用條件；有些理論往往建立在統計經驗的關系上等。件；有些理論往往建立在統計經驗的關系上等。 選擇哪種現場原位測試試驗方法應根據建筑類型、選擇哪種現場原位測試試驗方法應根據建筑類型、巖土條件、設計要求、地區經驗和測試方法的適用性巖土條件、設計要求、地區經驗和測試方法的適用性等因素綜合選用。等因素綜合選用。 目前常用原位測試方法主要有：目前常用原位測試方法主要有： 靜力載荷試驗靜力載荷試驗(cpt)； 靜力觸探試驗靜力觸探試驗(dp

4、t)； 標準貫入試驗標準貫入試驗(spt)； 十字板剪切試驗十字板剪切試驗(vst)； 地基土動力特性試驗地基土動力特性試驗(波速測試波速測試) 等等 。 7.1 7.1 靜力載荷試驗靜力載荷試驗(cpt)(cpt)平板載荷試驗示意圖靜荷載試驗（堆載）現場大噸位靜載試驗（錨樁）現場 一般靜力載荷試驗分為平板載荷試驗平板載荷試驗、螺旋螺旋板載荷試驗板載荷試驗、深層平板載荷試驗深層平板載荷試驗等。 靜力載荷試驗指在擬建場地上，在挖至設計的基礎深度的平整坑底放置一定規格的方形或圓形承壓板，將上述裝置安裝好后，可開始試驗。 （在其上逐級加荷載，測定相應荷載作用下地基土的穩定沉降量，分析研究地基土的強度

5、與變形特性，求得地基土容許承載力與變形模量等力學數據。）試驗目的：試驗目的：確定地基土承載力特征值及土的變形模量。適用條件：適用條件：各種地基土，各種復合地基，各種基礎工程(主要是樁基礎單樁，群樁)7.1.1 7.1.1 試驗目的和適用條件試驗目的和適用條件（2）反力系統）反力系統 a.堆載：堆載平臺及其剛度設計,重量(率定)1.2倍,偏心問題 b.地錨與錨樁 c.聯合反力方式7.1.2 7.1.2 試驗設備試驗設備( (試驗裝置試驗裝置) )（1）加荷系統）加荷系統 a.承壓板 b.加荷設備(油壓千斤頂)（3）觀測系統）觀測系統 a.百分表 b.基準梁 (位置，剛度，數量) 7.1.3 7.

6、1.3 試驗要求或方法試驗要求或方法 將試坑挖到基礎的持力層位置，用12cm中粗砂找平，放上承壓板； 施加荷載試驗時，總加荷量約為設計荷載的2倍； 荷載按預估極限荷載的1/81/10分級施加，每級荷載穩定的標準為連續2小時內，每小時的沉降增量不大于0.1mm。 試驗應做到破壞，破壞的標志是：承壓板周圍土有明顯的側向擠出，或同一級荷載下，24小時內沉降不穩，呈加速發展的趨勢。達到破壞時應停止加荷。 根據實測結果繪制荷載與沉降(ps)關系曲線，通過分析試驗曲線即可確定地基承載地基承載力力、地基土的變形模量地基土的變形模量、估算估算地基土的不排水抗剪強度地基土的不排水抗剪強度、估估算地地基土基床反力

7、系數算地地基土基床反力系數。 7.1.4 7.1.4 試驗資料處理及成果應用試驗資料處理及成果應用1地基承載力地基承載力: 地基單位面積上承受荷載的能力。地基承載力問題屬于地基的強度和穩定問題。 2地基極限承載力地基極限承載力pu:地基即將喪失穩定性時的承載能力。 3容許承載力容許承載力r:是指地基穩定有足夠的安全度，并且變形控制在建筑物的容許范圍內時的承載力。它同時兼顧地基強度、穩定性和變形要求這兩個條件時的承載力。它是一個變量，是和建筑物允許變形值密切聯系在一起。 4承載力基本值承載力基本值（fo）：）：按有關規范規定的一定的基礎寬度和埋深條件下的地基承載能力，可按規范查查表表確定。（是根

8、據室內物理、力學指標平均值，查表確定的承載力值，包括載荷試驗載荷試驗得到的值）。5承載力標準值承載力標準值（fk）：）：是指按有關規范規定的標準方法試驗試驗并經統計處理后的地基承載能力。包括：標貫試驗、靜力觸探、旁壓及其它原位測試得到的值。 6承載力設計值承載力設計值（f）或特征值或特征值：地基承載力標準值經過深寬修正后的地基承載力。0fffk發生整體剪切破壞的地基，分為三個階段： （i i）線性變形階段：）線性變形階段：oa段接近于直線關系。此階段地基中各點的剪應力，小于地基土的抗剪強度，地基處于穩定狀態。地基僅有小量的壓縮變形，主要是土顆?；ハ鄶D緊、土體壓縮的結果。（iiii）彈塑性變形階

9、段）彈塑性變形階段: : abc段，p-s關系線是下彎的曲線。，在地基的局部區域內，發生了剪切破壞。這樣的區域稱塑性變形區。隨著荷載的增加，地基中塑性變形區的范圍逐漸向整體剪切破壞擴展。這一階段是地基由穩定狀態向不穩定狀態發展的過渡性階段。（iiiiii）破壞階段）破壞階段: :當荷載增加到某一極限值時，地基變形突然增大。說明地基中的塑性變形區，已經發展到形成與地面貫通的連續滑動面。地基土向基礎的一側或兩側擠出，地面隆起，地基整體失穩，基礎也隨之突然下陷。 2. 2. 成果應用成果應用(1) (1) 確定地基土的承載力確定地基土的承載力 由載荷試驗ps曲線確定地基土承載力，可按ps曲線的線型可

10、分別采用拐點法、相對沉降法和極限荷載法等。 拐點法拐點法( (強度控制法）強度控制法） 取第一拐點p0(比例界限點)所對應的荷載為地基土的承載力基本值。當ps曲線上拐點不太明顯時，用下述方法加以確定：1)在某一級荷載下，其沉降增量超過前一級荷載下沉降增量的兩倍，即 的點所對應的壓力即為比例界限壓力或臨塑壓力p0；2)利用lgplgs和ps/p等輔助曲線來確定拐點。 在ps曲線上取sb一定比值所對應的荷載為地基土的容許承載力： 若承壓板面積為0.25-0.50m2 1)對一般粘性土、粉土等中、高壓縮性土宜采用sb=0.02對應的壓力為容許承載力； 2）對砂土等低壓縮性土宜采用 sb=0.010.

11、015對應的壓力為地基土的容許承載力。 相對沉降法相對沉降法a）比例界限p0與極限荷載pu接近時，將pu除以安全系數fs(fs=23)作為地基土的容許承載力；b）當比例界限p0與極限荷載pu相差較遠時，可按下式確定地基土承載力標準值。 極限荷載法極限荷載法 a) a)當載荷試驗加荷至破壞荷載，則取破壞荷載的前一級荷載為極限荷載pu： b)b)用ps、lgplgs、slgp、ps/p、pst等曲線確定的第二拐點所對應的荷載為極限荷載pu； 確定極限荷載的方法有：確定極限荷載的方法有： c) c)當載荷試驗未做到破壞荷載，則可用外插作圖法確定其極限荷載。 不同埋深的載荷試驗，計算地基土變形模量的方

12、法不同（圓和方承壓板）： 埋深為零時埋深為零時 對于埋深為零的常規載荷試驗，地基土的變形模量eo可按下式計算：(2)(2)、確定地基土的變形模量、確定地基土的變形模量e e。00200020)1 (4)1 (bsapespbe當載荷試驗有一定埋深時，相當于地表有超載存在。此時，地基承載力將明顯提高。在這種情況下，可先按上式計算變形模量eo，再乘以小于1的修正系數k，即為有超載時的變形模量eo。k可查圖表得。 有一定埋深時有一定埋深時（有超載時）00kee 用快速法載荷試驗得到的極限荷載pu估算飽和粘性土的不排水抗剪強度cu(0=0)可用下式計算：(3)(3)、估算地基土的不排水抗剪強度、估算地

13、基土的不排水抗剪強度cucunc承壓系數。(4)(4)、確定地基土基床反力系數、確定地基土基床反力系數ksks 可根據常規載荷試驗ps曲線由下式計算得到載荷試驗基床系數kv(knm3)： 直線段的斜率?；卜戳ο禂担夯卜戳ο禂担簭椥园肟臻g地基上某點所受的法向壓力與相應位移的比值。類似于虎克定理里的k ，地基剛度。 spkv 由載荷試驗基床反力系數計算基準基床系數kv1(knm3) 由基準基床系數kv1(knm3)確定地基土基床反力系數ks。vvvvkbbkbkk2211)305. 0(428. 3土：砂粘性土：vffvvfskbbkkbk211)2305. 0(305. 0土：砂粘性土： 靜

14、力觸探試驗指通過一定的機械裝置，將某種規格的金屬探頭用靜力壓人土層中，同時用傳感器或直接量測儀表測試土層對觸探頭的貫人阻力，以此來判斷、分析、確定地基土的物理力學性質。 7.27.2 靜力觸探試驗靜力觸探試驗(dpt)(dpt) 目的：目的：主要用于劃分土層、估算地基土的物理力學指標參數、評定地基土的承載力、估算單樁承載力及判定砂土地基的液化等級等。 適用條件適用條件：適用于粘性土、粉土和砂土， （1 1）試驗目的與適用條件）試驗目的與適用條件 為靜力觸探儀，其由貫人裝置（包括反力裝置）、傳動系統和量測系統三部分組成。 常用的靜力觸探探頭分為單橋探頭和雙橋探頭。 （2）試驗裝置靜力觸探試驗主要

15、設備）試驗裝置靜力觸探試驗主要設備(1) 單橋探頭：單橋探頭：是我國特有的一種探頭型式，只能測量比貫入阻力ps（p/a)一個參數，分辨率(精度)較低。 (2) 雙橋探頭：雙橋探頭：它是一種將錐頭與摩擦筒分開，可以同時測量錐頭阻力qc(qc/a)和側壁摩阻力fs(pf/f)兩個參數的探頭，分辨率較高。 單橋只能測得總貫入阻力，而雙橋則能同時測得側壁阻力fs和錐尖阻力qc。（3）試驗要求）試驗要求 (1)率定探頭，求出地層阻力和儀表讀數之間的關系，以得到探頭率定系數，一般在室內進行。新探頭或使用一個月后的探頭都應及時進行率定。(2)現場測試前應先平整場地，放平壓入主機，以便使探頭與地面垂直；下好地

16、錨，以便固定壓入主機。(3) 將電纜線穿入探桿，接通電路，調整好儀器。(4) 邊貫入，邊測記，貫入速率控制在12cm/s。（4）試驗資料處理及成果應用）試驗資料處理及成果應用 根據試驗結果繪制比貫入阻力-深度關系曲線、錐尖阻力-深度關系曲線、側壁摩阻力-深度關系曲線和摩阻比-深度關系曲線。 由靜力觸探成果可劃分土層界線、評定地基土的強度參數、評定土的變形參數、評定地基土的承載力、預估單樁承載力及判定飽和砂土和粉土的液化。 圓錐動力觸探指利用錘擊動能，將一定規格的圓錐探頭打入土中，根據打人土中的阻抗大小判別土層的變化，對土層進行力學分層，并確定土層的物理力學性質，對地基土作出工程地質評價。通常以

17、打入土中一定距離所需的錘擊數來表示土的阻力。 7.3 圓錐動力觸探圓錐動力觸探(dpt)圓錐動力觸探的優點圓錐動力觸探的優點: 設備簡單、操作方便、工效較高、適應性廣，并具有連續貫入的特性。對難以取樣的砂土、粉土、碎石類土等，對靜力觸探難以貫入的土層，動力觸探是十分有效的原位測試手段。 圓錐動力觸探的缺點圓錐動力觸探的缺點: 是不能采樣對土進行直接鑒別描述，試驗誤差稍大，再現性差。 試驗試驗目的：目的： (a) 定性評價：定性評價：評定場地土層的均勻性；查明土洞、滑動面和軟硬土層界面；確定軟弱土層或堅硬土層的分布；檢驗評估地基土加固與改良的效果。 (b) 定量評價：定量評價：確定砂土垢孔隙比、

18、相對密實度、粉土和粘性土的狀態、土的強度和變形參數、評定地基土的承載力或單樁承載力。適用條件適用條件：適用于強風化、全風化的硬質巖石、各種軟質巖石及各類土。 （1）試驗目的與適用條件）試驗目的與適用條件 （2）試驗裝置動力觸探設備）試驗裝置動力觸探設備 主要由探頭和落錘兩部分組成，可分為輕型、重型及超重型三類。 （3）試驗技術要求）試驗技術要求 (a) 采用自動落錘裝置； (b) 觸探桿最大偏斜度不應超過2%，防止錘擊偏心、探桿傾斜和側向晃動，錘擊貫入應連續進行；錘擊速率每分鐘宜為1530擊； (c) 每貫入1m，宜將探桿轉動一圈半；當貫入深度超過10m，每貫入20cm 宜轉動探桿一次； (d

19、) 對輕型動力觸探當n10100 或貫入15cm 錘擊數超過50 時,可停止試驗；對重型動力觸探，當連續三次n63.550時，可停止試驗或改用超重型動力觸探。 （4）試驗資料處理及成果應用）試驗資料處理及成果應用 根據試驗結果繪制錘擊數和錘擊隨深度變化的關系曲線。 其成果主要應用：(a) 確定砂土和碎石土的密實度；(b) 確定地基土的承載力和變形模量；(c) 檢驗評估地基土加固與改良的效果；(d) 確定單樁承載力標準值。7.4 標準貫入試驗標準貫入試驗(spt) 標準貫入試驗是動力觸探類型之一，其利用規定重量的穿心錘，從恒定高度上自由落下，將一定規格的探頭打人士中，根據打人的難易程度判別土的性

20、質。 所不同的是其觸探頭不是圓錐形探頭，而是標準規格的圓筒形探頭(由兩個半圓管合成的取土器)，稱為貫入器貫入器。 （1）試驗目的與適用條件）試驗目的與適用條件目的：目的：(a) 根據標準貫入擊數n，利用地區經驗，對砂土的密實度和粉土、粘性土的狀態、土的強度參數、變形模量、地基承載力等作出評價。(b) 估算單樁極限承載力和判定沉樁可能性。(c) 判定飽和粉砂、砂質粉土的地震液化可能性及液化等判定飽和粉砂、砂質粉土的地震液化可能性及液化等級。級。適用條件：適用條件：砂土、粉土和一般粘性土，最適用n=250擊的土層。 （2）試驗裝置）試驗裝置 標準貫入試驗的儀器設備主要由觸探頭、觸探桿及穿心錘三部分

21、組成。 標準貫入試驗一般結合鉆孔進行，其優點優點是：操作筒便，設備簡單，土層的適應性廣，而且通過貫入器可以采取擾動土樣，對它進行直接鑒別描述和有關的室內土工試驗，如取砂土做顆粒分析試驗。 該試驗特別對鉆探中難以取樣的砂土和粉土的工程性質的評定具有獨特意義。 （3）試驗要求）試驗要求 (a) 試驗孔采用回轉鉆進，并保持孔內水位略高于地下水位。當孔壁不穩定時,可用泥漿護壁，鉆至試驗標高以上15cm 處，清除孔底殘土后再進行試驗；(b) 采用自動脫鉤的自由落錘法進行錘擊，并減小導向桿與錘間的摩阻力，避免錘擊時的偏心和側向晃動，保持貫入器、探桿、導向桿聯接后的垂直度，錘擊速率應錘擊速率應小于小于30

22、擊擊/min；(c) 貫入器打入土中15cm 后，開始記錄每打入10cm 的錘擊數，累計打入30cm的錘擊數為標準貫入試驗錘擊數n。 （4）試驗資料處理及成果應用）試驗資料處理及成果應用 試驗成果有標貫擊數n與深度的關系曲線、標貫孔工程地質柱狀剖面圖。 成果應用由標貫成果可:判定飽和砂土的地震液化可能性及液化等級；評定砂土的密實度和相對密度等;判定飽和砂土的地震液化可能性及液化等級判定飽和砂土的地震液化可能性及液化等級 cwscrddnn31 . 09 . 00 當飽和砂土或飽和粉土實測標準貫入錘擊數no值小于下式確定的臨界值時，則應判別為可液化土，否則為不液化土。 ds標準貫入點深度(m)；

23、dw地下水位深度(m). 評定砂土的密實度和相對密度：評定砂土的密實度和相對密度：評定粘性土的狀態評定粘性土的狀態評定砂土抗剪強度指標有一些經驗關系式，見p228。評定粘性土的不排水抗剪強度指標cu太沙基和佩克:cu=(66.5)n日本規范: cu=(610)n評定土的變形模量和壓縮模量確定地基承載力估算單樁承載力見p229的經驗關系式。7.5 十字板剪切試驗十字板剪切試驗(vst) 將十字板頭壓入被測土層中，施加一定的扭轉力矩，將土體剪壞，測定土體對抵抗扭剪的最大力矩，通過換算得到土體的抗剪強度值。 （1）試驗目的與適用條件）試驗目的與適用條件 目的：目的：測定原位應力條件下軟粘土的不排水抗

24、剪強度cu、估算軟粘性土的靈敏度。 適用條件：適用條件：十字板剪切試驗適用于靈敏度不大于10，固結系數不大于100m2/年的均質飽和軟粘土。 （2）試驗裝置）試驗裝置 主要由十字板頭、測力裝置（鋼環、百分表等）和施力傳力裝置（軸桿、轉盤、導輪等）三部分組成。 （3）技術要求）技術要求 試驗時，先將十字板壓入土中至測試的深度，然后由地面上的扭力裝置對鉆桿施加扭矩，使埋在土中的十字板扭轉，直至土體剪切破壞（破壞面為十字板旋轉所形成的圓柱面）。 (a) 十字板板頭形狀宜為矩形，徑高比1:2，板厚宜為2 3mm；(b) 十字板頭插入鉆孔底的深度不應小于鉆孔或套管直徑的35倍；(c) 十字板插入至試驗深

25、度后，至少應靜止23min，方可開始試驗；(d) 扭轉剪切速率宜采用(1度2度)/10s，并應在測得峰值強度后繼續測記1min；(e) 在峰值強度或穩定值測試完后，順扭轉方向連續轉動6 圈后，測定重塑土的不排水抗剪強度；(f) 對開口鋼環十字板剪切儀，應修正軸桿與土間的摩阻力的影響。 （4）試驗資料處理及成果應用）試驗資料處理及成果應用 （a）測定軟粘土的不排水抗剪強度cuf；fvufufvccdhdmc)()(322max（b）估算軟粘性土的靈敏度st；（c）評定地基土的承載力。7.6 7.6 扁鏟側脹試驗扁鏟側脹試驗 指用靜力將扁鏟形探頭貫入土中，達試驗深度后，利用氣壓使扁鏟側面的圓形鋼膜

26、向外擴張進行試驗。 確定靜止側壓力系數ko、評定應力歷史ocr、確定不排水抗剪強度cu、確定土的變形參數es、確定水平固結系數ch、側向受荷樁的設計。 （1）試驗目的與適用條件）試驗目的與適用條件目的：目的：劃分土類、確定靜止側壓力系數、評定應力歷史等適用條件：適用條件：扁鏟側脹試驗適用于一般粘性土、粉土、中密以下砂土、黃土等，不適用于含碎石的土、風化巖等。 （2 2）試驗裝置）試驗裝置扁鏟形探頭a) 扁鏟側脹試驗探頭長230240mm、寬9496mm、厚1416mm、探頭前緣刃角12度16度，探頭側面鋼膜片的直徑60mm；b) 每孔試驗前后均應進行探頭率定，取試驗前后的平均值為修正值；膜片的

27、合格標準為：率定時膨脹至0.05mm 的氣壓實測值a=525kpa；率定時膨脹至1.10mm 的氣壓實測值b=10110kpa；（3 3）試驗要求）試驗要求c) 試驗時，應以靜力勻速將探頭貫入土中，貫入速率宜為2cm/s；試驗點間距可取2050cm；d) 探頭達到預定深度后，勻速加壓和減壓測定膜片膨脹至0.05mm、1.10mm和回到0.05mm 的壓力a、b、c 值； （4 4）試驗資料處理及成果應用）試驗資料處理及成果應用 試驗成果主要有：勻速加壓和減壓測定膜片膨脹至0.05mm、1.10mm和回到0.05mm 的壓力a、b、c 值、率定時膨脹至0.05mm 的氣壓實測值a和膨脹至1.10

28、mm 的氣壓實測值a 、b ，計算p0、p1、p2 與深度的變化曲線； 繪制扁脹模量ed、水平應力指數kd、扁脹指數id、扁脹孔壓力指數ud與深度的變化曲線(p234)。由試驗成果可劃分土類由試驗成果可劃分土類 確定靜止側壓力系數ko、評定應力歷史ocr、確定不排水抗剪強度cu、確定土的變形參數es、確定水平固結系數ch、側向受荷樁的設計。 旁壓試驗（pmt）是將圓柱形旁壓器豎直地放人土中，通過旁壓器在豎直的孔內加壓，使旁壓膜膨脹，并由旁壓膜（或護套）將壓力傳給周圍土體（或巖層），使土體或巖層產生變形直至破壞，通過量測施加的壓力和土變形之間的關系，可得到地基土在水平方向上的應力應變關系。 7.

29、7 7.7 旁壓試驗旁壓試驗 ( (橫壓試驗橫壓試驗) ) （1）試驗目的與適用條件）試驗目的與適用條件試驗目的和適用條件：試驗目的和適用條件：用于測定粘性土、粉土、砂土、碎石土、軟質巖石和風化巖的承載力fk、旁壓模量em等(軟土地基一般不適宜）。 （2）試驗裝置）試驗裝置 1) 旁壓器，2)量測系統，3)加壓系統等三部分組成。 （3）試驗要求）試驗要求（a) 準備工作：準備工作：試驗前，必須進行系統的校正工作。 (b) 加壓：加壓：加荷等級按預計極限荷載的1/8-1/12。 (c)每級壓力維持1分鐘或3分鐘再施加下一級壓力。 (d)當土體已發生破壞，試驗則可結束。 （4）試驗資料處理及成果應

30、用）試驗資料處理及成果應用 旁壓試驗的成果主要為壓力和擴張體積曲線(p-v)、壓力和半徑增量曲線(p-r)。a. 評定地基承載力評定地基承載力:根據旁壓曲線可評定地基承載力特征值的確定：特征值的確定：特征值包括初始壓力(p0)，臨塑壓力(pf)和極限壓力(pl)。 p0的確定：的確定：旁壓曲線中段直線段的起始點或蠕變曲線的第一拐點相應的壓力。 臨塑壓力臨塑壓力pf:為旁壓曲線中段直線的末尾點或蠕變曲線的第二拐點相應的壓力。 極限壓力極限壓力pl:擴張后體積相當于二倍固有體積時的壓力。b. 確定旁壓模量確定旁壓模量根據壓力與體積曲線的直線段斜率，按下式計算旁壓模量： vpvvemcm)(1 (2

31、vc旁壓器量測腔初始固有體積， p/v旁壓曲線直線段的斜率。 波長波長質點振動方向質點振動方向波前進方向波前進方向（a）縱波）縱波 體波體波質點振動形式質點振動形式波前進方向波前進方向質點振動方向質點振動方向（b）橫波）橫波7.8 7.8 波速測試波速測試 波速測試是測定土層的波速，依據彈性波在巖土體內的傳播速度間接測定巖土體在小應變條件下（10-4-10-6）動彈性模量和泊松比。（a） r波：在地面上呈滾動形式；波：在地面上呈滾動形式；（b） l波：在地面上呈蛇形運動形式。波：在地面上呈蛇形運動形式。 （1）試驗目的與適用條件）試驗目的與適用條件 適用于測定各類巖土體的壓縮波、剪切波或瑞利波

32、的波速。根據任務要求可采用單孔法、跨孔法或面波法。 （2）試驗裝置）試驗裝置 試驗方法可分為單孔法、跨孔法和面波法。 a-檢層法；檢層法；b-面波法：面波法：c-試驗布置圖試驗布置圖 （3）試驗要求）試驗要求（4）試驗資料處理及成果應用）試驗資料處理及成果應用a. 確定土力學參數確定土力學參數楊氏模量楊氏模量 剪切模量剪切模量 泊松比泊松比 2222(34)/1pspsvvevv2sgv2222/ 21/1pspsvvvvb. 判別建筑場地類別和巖基質量判別建筑場地類別和巖基質量 根據vsm值將場地劃分為堅硬場地土(vs500m/s)、中硬場地 土(500vsm250)、中軟場地土(250vs

33、m140)、軟弱場地土(vsm 140m/s)等四種類型。 巖土工程勘察規范gb5002194規定，當vsm=350時為強風化巖,350vsm=250為全風化巖， vsm=350時為強風化巖,350vsm=250為全風化巖， vsm350為殘軟土。 d. 判斷砂土液化判斷砂土液化4shtvc.c.估算場地卓越周期估算場地卓越周期7.9 7.9 現場大型直剪試驗現場大型直剪試驗 建筑物由于土的原因引起的事故中，一部分是沉降過大，或是差異沉降過大造成的；另一方面是由于土體的強度破壞而引起的。對于土工建筑物（如：路堤、土壩等）來說，主要是后一個原因。從事故的災害性來說，強度問題比沉降問題要嚴重的多。而土體的破壞通常都是剪切破壞；研究土的強度特性，就是研究土的抗剪強度特性。根據庫侖定律根據庫侖定律(1776)(1776)：f=c+tan f土體的抗剪強度；破壞面上的法向應力(kpa)；c土的內聚力(kpa)；土的內摩擦角。依據測得的f就可以求出c和。 （1）試驗目的與適用條件）試驗目的與適用條件 目的目的求測巖土體的抗剪強度參數； 適用適用于求測各類巖土體。 （2）試驗裝置）試驗裝置 大剪儀、加載設備、量測設備等。 （3）試驗要求）試驗要求1