1、2011-2012學年第二學期巖土工程測試技術實習報告系 別： 土木工程學院 班 級： 巖土 09-3 班 學 號： 姓 名： 指導老師： 秦莞臻、任連偉、嚴芙蓉 成 績： 目錄 一 前言 二 實習性質、目的及要求 三 實習安排 四 實習主要內容 五 實習總結和感想六 對本次實習的意見與建議一 前言巖土工程原位測試是巖土工程勘察與地基評價中的重要手段之一，是利用一定的試驗手段在天然狀態（天然應力、天然結構和天然含水量）下，測試巖土的反應或一些特定的物理、力學指標，進而依據理論分析或經驗公式評定巖土的功能性能和狀態。原位測試技術是巖土工程的一個重要分支，它不僅是巖土工程勘察的重要組成部分和獲得巖

2、土體設計參數的重要手段，而且是巖土工程施工質量檢驗的主要手段，并可用于施工過程中巖土體物理、力學性質及狀態變化的檢測。巖土測試的目的在于獲得有代表性的、能夠反映巖土體現場實際下的巖土參數，認識巖土體的空間分布特征和物理力學特性，為巖土工程設計和治理提供工程設計參數。這些參數包括：（1） 巖土體的空間分布幾何參數（如土層厚度）；（2） 巖土體的物理參數和狀態參數（如土的容重和顆粒土的密實度）；（3）巖土體原位初始應力狀態和應力歷史參數（如靜止側壓力系數和超固結比）；（4）巖土體的強度參數（如粘性土的不排水抗剪強度）；（5）巖土體的變形性質參數（如土的變形模量）；（6）巖土體的滲透性質參數（如固結

3、參數和滲透參數）。除了獲得被測試巖土體的物理力學性質和滲透性質參數外，原位測試的試驗結果還可以直接應用于巖土工程實踐。籠統地講，原位測試可以用于以下幾方面：（1）淺基礎的設計，包括地基承載力的確定和進行淺基礎的沉降計算；（2）深基礎的設計，主要用于單樁豎向承載力和水平向承載力計算；（3）砂性土地基的液化評價；（4）地基加固效果監測與評價；（5）土質邊坡滑動面的確定。各種原位測試的方法都有各自的適用性，表現在一些原位測試手段只適用于一定的地基條件，并且在評價巖土體的某一工程性能參數時有些能直接測定，而有些參數只能通過經驗積累間接估算。并且每一種原位測試方法都有它的側重面，也就是主要用來測定某一個

4、參數，所以在實際選擇原位測試方法時應合理的選擇，發揮現有儀器的最大性能，盡量減少試驗結果測量對象真實性質、性能和參數的差別。對每個原位測試方法的原理清晰、技術要點具體可行、理論與實踐相結合，對各種原位測試技術的適用范圍有所界定，這是作為一個工程地質工作者應具備的能力。二 實習性質、目的及要求一、實習性質：勘查技術與工程專業巖土工程測試實習是在理論教學基礎上進行的室外實踐教學活動。二、實習目的：實習的目的與任務是培養學生從事巖土工程測試等方面的初步實踐能力和編寫測試分析報告的初步能力。通過實踐教學活動可使學生對課堂上所學的巖土測試基礎理論、基本原理通過感性認識加深理解，同時進行基本功訓練，使學生

5、掌握各種地質條件下巖土測試的基本工作方法和操作技能，為后續相關課程學習打下良好基礎，全面培養學生的觀察能力、動手能力、實踐能力以及綜合分析和解決問題的能力。通過野外艱苦訓練，加強對學生素質的教育，逐步實現從知識灌輸型向智能型教學方針的轉變。三、實習要求：1、學生在實習過程中，必須服從有關技術人員和指導教師的指揮，認真聽取講解，并做好筆記（包括必要的附圖），及時消化所實習的內容。2、學生在實習教學過程中，應虛心向工程技術人員學習，要有禮貌。3、實習過程中，必須注意往返途中交通安全以及人身安全，遵守實習單位現場有關安全方面的規定。實習期間，學生因違反實習紀律和安全規則造成自身傷害的由學生本人負責，

6、造成他人傷害和國家的經濟損失，由學生本人及家長承擔相應的經濟和法律責任。 4、實習工程中不允許無故請假、曠課和早退。對違反紀律者，視其情節嚴重者，分別給予實習成績降級、取消實習資格等處罰。三 實習安排第17周:星期一:實習動員，發放實習資料，實驗室認識儀器。星期二:現場靜力觸探試驗，現場動力觸探試驗。星期三:現場十字板剪切試驗，現場扁鏟側脹試驗。星期四:現場基樁動測儀。星期五:試驗數據計算、分析、整理，編寫實習報告。四 實習主要內容實習前的培訓與指導： 2012年6月13日，也就是實習的前一天，由秦莞臻老師為我們進行實習前的培訓和指導。這次培訓的主要內包括以下四個方面的內容：一、載荷試驗： 載

7、荷試驗（Plate Load Text,簡稱PLT）是在現場用一個剛性承壓板逐級加荷，測定天然地基、單樁或復合地基的沉降隨荷載的變化，借以確定它們承載能力的現場試驗。載荷試驗的承壓板的形式和設置深度可以不同，根據承壓板的設置深度及特點，可分為淺層、深層平板載荷試驗和螺旋板載荷試驗。其中淺層平板載荷試驗適用于淺層地基土，深層平板載荷試驗適用于埋深等于或大于3.0m和地下水位以上的地基土，螺旋板載荷試驗適用于深層地基或地下水位以下的土層。淺層平板載荷試驗是在現場用一定面積的剛性承壓板逐級加荷，測定天然埋藏條件下淺層地基沉降隨荷載而變化的現場試驗，用以評價承壓板下應力影響范圍內巖土的強度和變形特性。

8、深層平板載荷試驗可用于確定深部地基土層及大直徑樁樁端土層在承壓板應力主要影響范圍內的承載力。螺旋板載荷試驗是將一螺旋形承壓板旋入地下試驗深度，通過傳力桿對螺旋板施加荷載，觀測螺旋板的沉降，以獲得載荷-沉降-時間關系，然后根據理論公式或經驗關系式獲得地基土參數的一種現場測試技術。載荷試驗的試驗設備主要由承壓板、加荷系統、反力系統和量測系統四部分組成。載荷試驗可用于以下目的：（1） 確定地基土的比例界限壓力、極限壓力，為評定地基土的承載力提供依據；（2） 確定地基土的變形模量；（3） 估算地基土的不排水抗剪強度；（4） 確定地基土的基床系數。 二、靜力觸探試驗：靜力觸探試驗（Static Cone

9、 Penetration Text簡稱CPT）是利用準靜力以恒定的貫入速率將一定規格和形狀的圓錐探頭通過一系列探桿壓入土中，同時測記貫入過程中探頭所受到的阻力，根據測得的貫入阻力大小來間接判定土的物理力學性質的現場試驗方法。靜力觸探試驗適用于軟土、粘性土、粉土、砂性土和含有少量碎石的土層。與傳統的鉆探方法相比靜力觸探試驗具有速度快、勞動強度低、清潔、經濟等優點，而且可連續獲得地層的強度和其他方面的信息，不受取樣擾動等人為因素的影響。這對于地基土在豎向變化比較復雜，而用其他常規勘探試驗手段不可能大密度取土或測試來查明土層變化；對于在飽和砂土、砂質粉土及高靈敏度性軟土中的鉆探取樣往往不易達到技術要

10、求，或者無法取樣的情況，靜力觸探試驗均具有它獨特的優越性。但是，靜力觸探試驗中不能對土進行直接的觀察、鑒別，而且不適用于含較多碎石、礫石的土層和很密實的沙層。（1）野外測試的關鍵步驟a.布孔位，平整場地；b.安裝觸探機 ，并調平機座（為使貫入壓力保持垂直方向），把機座與反力裝置銜接 ；c.將探頭、測量電纜、探桿連接起來，并檢查測量儀表，并調零；d.將連著探桿的探頭壓入地下 ，同時記錄深度值和測量儀表的數據；e.在預定位置做孔壓消散測試；f.停止貫入；g.記錄超孔壓隨時間的消散過程。（2）技術要求1、觸探機就位后，應調平機座，使用水平尺校準，使貫入壓力保持豎直方向，并使機座與反力裝置銜接、鎖定。

11、2、一般觸探試驗中，使布置的觸探孔距原有鉆孔至少2m。3、觸探主機應以軸向壓力將探桿壓入，對于前5m的探桿，彎曲度不得大于0.05%，后續探桿的彎曲度，在觸探深度小于10m，不得大于0.2%；深度大于10m時，不得大于0.1%。4、觸探機的貫入速率應控制在1-2cm/s，一般為2cm/s；使用手搖式觸探機時，手把轉速應力求均勻。5、使用記讀式儀器，每貫入0.1m或0.2m應記錄一次讀數。6、在地下水埋藏較深的地區使用探頭觸探時，應先使用外徑不小于孔壓探頭的單或雙橋探頭開孔至地下水位以下，而后向孔內注水與地面平，再換用孔壓探頭觸探。7、使用孔壓探頭時，在整個貫入過程中不得提升探頭。8、當在預定深

12、度進行孔壓消散試驗時，應從探頭停止貫入之時起，用秒表記時。9、當移位于第二個孔時，應對孔壓探頭的應變腔和濾水器重新進行脫氣處理。（3）試驗的終止遇下列情況時應終止靜力觸探試驗的貫入： a、要求的貫入長度或深度已經達到； b、圓錐觸探儀的傾斜度已經超過了量程范圍； c、觸探主機負荷達到其額定荷載的120%時； d、貫入時探桿出現明顯彎曲； e、反力裝置失效； f、探頭負荷達到額定荷載時； g、記錄儀器顯示異常。（4）CLD-3靜力觸探儀技術參數：CLD-3靜力觸探儀主機架1臺，記錄儀1臺，探桿20米，單橋探頭1只，四芯屛蔽電纜線30米，地錨2根山型板1只、卡快1只、加力桿2支、地錨壓鐵2付、地錨

13、肖6只、導向套2付、等其余配套件工具全部供給。CLD-3靜力觸探儀主要參數：貫入力：2噸3噸貫入速度：0.81.2米/分貫入探頭：10cm2測量儀表：人工記錄儀或自動記錄靜探微機整機重量：160公斤靜力觸探儀適用于在一般粘性土、軟土、黃土和密砂土地區的土木建筑工程、市政、公路、工程地基土原位測試，用于查明地層在垂直和水平方向的變化；進行力學分層。根據靜力觸探，包括孔壓靜力觸探試驗結果，結合地區經驗，可以用于以下目的：（1） 可用于土類定名，并劃分土層的界面；（2） 評定地基土的物理、力學、滲透性質的相關參數；（3） 確定地基承載力；（4） 確定單樁極限承載力；（5） 判定地基土液化的可能性。三

14、、標準貫入試驗：標準貫入試驗（Standard Penetration Text，簡稱SPT）是一種在現場用63.5kg的穿心錘，以76cm的距離自由落下，將一定規格的帶有小型取土筒的標準貫入器打入土中，記錄打入30cm的錘擊數（即標準貫入數N），并以此評價土的工程性質的原位測試。標準貫入試驗實際上仍屬于動力觸探范疇，所不同的是，其貫入器不是圓錐探頭，而是標準規格的圓筒形探頭（有兩個半圓筒合成的取土器）。通過標準貫入試驗，從貫入器中可以取得該試驗深度的土樣，可對土層進行直接觀察，利用擾動土樣可以進行鑒別土類的有關試驗。標準貫入試驗操作簡單，地層適應性廣，對不宜鉆探取樣的砂土和砂質粉土尤為適用，

15、當土中含有較大碎石時使用受限制。標準貫入試驗的缺點是離散性比較大，故只能粗略的評定土的工程性質。標準貫入試驗須與鉆探配合，以鉆機設備為基礎。按以下技術要求和試驗步驟進行：（1） 標準貫入試驗孔采用回轉鉆進，并保持孔內水位略高于地下水水位；（2） 先鉆進至需要進行標準貫入試驗位置的土層標高以上15cm處，清孔后換用標準貫入器，并量的深度尺寸； （3） 采用自動脫鉤的自由錘擊法進行標準貫入試驗，并減少導向桿 與錘之間的摩擦阻力。試驗過程中應避免錘擊時偏心和晃動，保持貫入器、探桿、導向桿連接后的垂直度； （4） 將貫入器垂直打入試驗土層中，錘擊速率應小于30擊/min。先打入15cm不計錘擊數，繼續

16、貫入土中30cm，記錄其錘擊數，此擊數即為標準貫入擊數N； （5） 提出貫入器，將貫入器中土樣取出進行鑒別描述，并記錄，然后換以鉆具繼續鉆進，至下一需要進行試驗的深度，再重復上述操作。一般每隔1.0-2.0m進行一次試驗； （6） 在不能保持孔壁穩定的鉆孔中進行試驗時，應下套管以保護孔壁穩定或采用泥漿進行護壁。利用標準貫入試驗指標N，并結合地區經驗，可用于如下目的：（1） 評價地基土的物理狀態；（2） 評價地基土的力學性能參數；（3） 計算天然地基的承載力；（4） 計算單樁的極限承載力及對場地成樁的可能性做出評價；（5） 評價場地砂土和粉土的液化可能性及等級。四、圓錐動力觸探試驗：圓錐動力觸探

17、試驗（Dynamic Penetration Test,簡稱DPT）是利用一定的錘擊能量，將一定規格的圓錐探頭打入土中，根據打入土中的難易程度（貫入阻力或貫入一定深度的錘擊數）來判別土的性質的一種現場測試方法。圓錐動力觸探試驗按錘擊能量的不同，劃分為輕型、重型和超重型三種。在工程試驗中，應根據土層的類型和試驗土層的堅硬與密實程度來選擇不同類型的試驗設備。圓錐動力觸探的類型類型輕型重型超重型落錘錘的質量/kg1063.5120落距/cm5076100探頭直徑/mm407474錐角606060探桿直徑/mm25425060指標貫入30cm的錘擊數N10貫入10cm的錘擊數N63.5貫入10cm的錘

18、擊數N120 試驗技術要求一、輕型動力觸探（1）先用輕便鉆具鉆至試驗土層標高以上0.3m處，然后對土層進行連續觸探，記錄每打入0.30m所需的錘擊數；（2）試驗時，將10kg的穿心錘提升0.500.02m，錘擊頻率控制在15-30擊/min；（3）如需取樣，則需把觸探桿拔出，換鉆頭進行取樣。（4）用于觸探深度小于4m的土層。二、重型、超重型動力觸探（1）試驗前將觸探架安裝平穩，使觸探保持垂直地進行。垂直度的最大偏差不得超過2%；（2）貫入時應使63.5kg穿心錘自由落下。地面上的觸探桿的高度不宜過高，不超過1.5m，以免傾斜與擺動太大；（3）錘擊速率宜為每分鐘15-30擊；（4）及時記錄每貫入

19、0.10m所需的錘擊數，每貫入1m轉動探桿一圈半，深度超過10m，每貫入20cm轉動探桿一次，以減少探桿的摩擦；（5）對于一般砂、圓礫和卵石，觸探深度不宜超過1215m；超過該深度時，需考慮觸探桿的側壁摩阻的影響；（6）每貫入0.1m所需錘擊數連續三次超過50擊時，應停止試驗。觸探試驗深度1-16m。根據圓錐動力觸探試驗指標，可以用于下列目的：（1） 進行地基土的力學分層；（2） 定性地評價地基土的均勻性和物理性質（狀態、密實度）；（3） 查明土洞、滑動面、軟硬土層界面的位置。利用圓錐動力觸探實驗成果，并通過建立地區經驗，可以用于：（1） 評定地基土的強度和變形參數；（2） 評定天然地基的承載

20、力；（3） 估算單樁承載力。 圓錐動力觸探的試驗數據通常以打入土中一定深度的錘擊數表示，也可用動力貫入阻力表示。圓錐動力觸探可適應于不同的土類，設備相對簡單、操作方便、適應性廣，并有連續貫入的特性，但試驗的誤差較大，再現性較差。五、現場直接剪切試驗： 巖體強度是指巖體抵抗外力破壞的能力。通常所說的巖體強度是指巖體的抗剪強度，即巖體抵抗剪切破壞的能力。也就是說，巖體在任一法向應力作用下，剪切破壞時所能抵抗的最大剪應力值，稱為該剪切面在此法向應力下的抗剪強度。 現場直接剪切試驗可分為：巖體本身、巖體沿軟弱結構面和巖體與混凝土接觸面的直剪試驗三類。每類實驗可細分為：試體在法向應力作用下沿剪切面剪切破

21、壞時的抗剪斷試驗、試體剪斷后沿剪切面繼續剪切的抗剪試驗（也稱摩擦試驗）即法向應力為零時對試體進行剪切的抗剪試驗。（1） 巖體本身剪切試驗 巖體本身剪切試驗是為測定在外力作用下，巖體本身的抗剪強度和變形的試驗。為驗算壩基、壩肩、巖質邊坡及地下硐室圍巖等巖體本身可能發生剪切失穩時，可采用本試驗方法。（2） 巖體沿結構面直剪試驗 巖體沿結構面直剪試驗是測定巖體沿結構面的抗剪強度和變形的試驗，是為評價壩基、壩肩、巖質邊坡及硐室圍巖可能沿結構面產生滑動失穩時所采用的試驗方法。（3） 混凝土與巖體直剪試驗 混凝土與巖體直剪試驗是為測定現場混凝土與巖體之間的抗剪強度和變形特性所進行的試驗。為評價建筑物沿基巖

22、接觸面可能發生剪切破壞，校核其抗滑穩定性時可采用此項試驗。五 實習的收獲與體會 通過為期一周的巖土工程原位測試技術的實習，在這短短的五天時間內，我了解與學到很多專業技術，還學到了很多在課堂上學不到的東西，有老師的經驗、有對工程的直觀認識、有工人師傅的建議和忠告這些都是不能在課堂上所能獲得的。只有站在前人的肩膀上才能看的更遠，用這句話來概括我們土木這一行的工作方法似乎更為貼切。因為對我們來說實踐經驗和理論技能都占有不可替代的地位，理論技能需要不斷的更新和完善，而這個完善的過程則需要一代又一土木工程師的經驗交流和傳遞才能夠完成。然后對工程作出更加合理的處理，沒有最好的方案，只有最合適的方案。自從我選擇了巖土方向之后就注定我要與巖石、土打交道，可是上天容易下地難，要想真正的了解它們真的