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1、建筑地基基础现场测试贺怀建贺怀建中国科学院武汉岩土力学研究所中国科学院武汉岩土力学研究所内 容一、地基原位试验一、地基原位试验二、桩身质量检测新方法二、桩身质量检测新方法三、三、桩身内力和桩端阻力测试桩身内力和桩端阻力测试四、四、基桩静载试验基桩静载试验五、波速测试五、波速测试六、基坑监测六、基坑监测一、地基原位试验（一）（一）（一）（一）原位测试的概念原位测试的概念原位测试的概念原位测试的概念原位测试原位测试（In-Situ Testing In-Situ Testing In-Situ Testing In-Situ Testing ）：在岩土体原有的位置上，）：在岩土体原有的位置上，）：
2、在岩土体原有的位置上，）：在岩土体原有的位置上，在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条件下测定岩土性质称为原位测试。件下测定岩土性质称为原位测试。件下测定岩土性质称为原位测试。件下测定岩土性质称为原位测试。土体原位测试土体原位测试：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所动或基
3、本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所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。测土层的物理力学性质指标。测土层的物理力学性质指标。测土层的物理力学性质指标。 1 1、优点（与室内试验比较）、优点（与室内试验比较） 不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能真实反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性。真实反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性。真实反映岩土的天然结构及天
4、然应力状态下的特性。真实反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性。 原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，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因而更能反映土的宏观结构如裂隙等因而更能反映土的宏观结构如裂隙等因而更能反映土的宏观结构如裂隙等) ) ) )对土的性质的影对土的性质的影对土的性质的影对土的性质的影响，比土样具代表性。响，比土样具代表性。响，比土样具代表性。响，比土样具代表性。 可重复进行验证，缩短试验周期。可重复进行验证，缩短试验周期。可重复进
5、行验证，缩短试验周期。可重复进行验证，缩短试验周期。 2 2、土体原位测试的种类、土体原位测试的种类 土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类：土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类：土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类：土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类： (1) (1) (1) (1)土层剖面测试法土层剖面测试法土层剖面测试法土层剖面测试法(logging or stratigraphic profiling methods)(logging or stratigraphic profiling methods)(logging or stratigraphic profili
6、ng methods)(logging or stratigraphic profiling methods)：主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。主要包括静力触探、动力触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。土层剖面测试法具有可连续进行、快速经济的优点。 (2) (2) (2) (2)专门测试法专门测试法专门测试法专门测试法(specifi
7、c test methods) (specific test methods) (specific test methods) (specific test methods) ：主要包括载荷试验、旁压试：主要包括载荷试验、旁压试：主要包括载荷试验、旁压试：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。验、标准贯入实验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。验、标准贯入实验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。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，土的专门测试法可得到土层中关键部位土的各种工程性
8、质指标，精度高，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，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。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。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。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。3 3、土体原位测试的应用、土体原位测试的应用 根据不同的测试方法（包括根据不同的测试方法（包括根据不同的测试方法（包括根据不同的测试方法（包括CPTCPTCPTCPT、DPTDPTDPTDPT、PLTPLTPLTPLT、PMTPM
9、TPMTPMT、FVSTFVSTFVSTFVST、SDPTSDPTSDPTSDPT），），），）， 其应用可归纳为：其应用可归纳为：其应用可归纳为：其应用可归纳为：（1 1 1 1）、土层土类划分；）、土层土类划分；）、土层土类划分；）、土层土类划分；（2 2 2 2）、求天然地基承载力；）、求天然地基承载力；）、求天然地基承载力；）、求天然地基承载力；（3 3 3 3）、测定土的物理力学性质指标；）、测定土的物理力学性质指标；）、测定土的物理力学性质指标；）、测定土的物理力学性质指标；（4 4 4 4）、在桩基勘察中的应用；）、在桩基勘察中的应用；）、在桩基勘察中的应用；）、在桩基勘察中的应
10、用；（5 5 5 5）、评价砂土和粉土的地震液化；）、评价砂土和粉土的地震液化；）、评价砂土和粉土的地震液化；）、评价砂土和粉土的地震液化；（6 6 6 6）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；（7 7 7 7）、检验压实填土的质量及强夯效果；）、检验压实填土的质量及强夯效果；）、检验压实填土的质量及强夯效果；）、检验压实填土的质量及强夯效果；（8 8 8 8）、进行浅基础的沉降计算；）、进行浅基础的沉降计算；）、进行浅基础的沉降计算
11、；）、进行浅基础的沉降计算；（9 9 9 9）、其它。）、其它。）、其它。）、其它。（二）（二）静力触探静力触探 1 1、定义、定义 静静静静力力力力触触触触探探探探(Static (Static (Static (Static Cone Cone Cone Cone Penetration Penetration Penetration Penetration Test,Test,Test,Test,简简简简称称称称CPT)CPT)CPT)CPT)是是是是借借借借助助助助机机机机械械械械把把把把一一一一定定定定规规规规格格格格的的的的圆圆圆圆锥锥锥锥形形形形探探探探头头头头匀匀匀匀速速速速压
12、压压压入入入入土土土土中中中中，通通通通过过过过测测测测定定定定探探探探头头头头的的的的端端端端阻阻阻阻q q q q，侧侧侧侧壁壁壁壁摩摩摩摩阻阻阻阻力力力力f f f f来来来来确确确确定定定定土土土土体体体体的的的的物物物物理理理理力力力力学学学学参参参参数数数数，划划划划分分分分土土土土层层层层的的的的一一一一种种种种土土土土体勘测技术。体勘测技术。体勘测技术。体勘测技术。 静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫静力触探首先在荷兰研制成功，因此静力触探也叫“荷兰锥荷兰锥荷兰锥荷兰锥”试验。试验
13、。试验。试验。 按测量机理分：按测量机理分：按测量机理分：按测量机理分：机械式静力触探机械式静力触探机械式静力触探机械式静力触探和和和和电测式静力触探电测式静力触探电测式静力触探电测式静力触探 按探头功能分：按探头功能分：按探头功能分：按探头功能分：单桥静力触探单桥静力触探单桥静力触探单桥静力触探、双桥静力触探双桥静力触探双桥静力触探双桥静力触探、孔压静力触探孔压静力触探孔压静力触探孔压静力触探 电测式静力触探的优点：电测式静力触探的优点：电测式静力触探的优点：电测式静力触探的优点：（1 1 1 1）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用；）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具
14、勘探与测试双重作用；）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用；）测试连续、快速，效率高，功能多，兼具勘探与测试双重作用；（2 2 2 2）测试数据精度高，再现性好；）测试数据精度高，再现性好；）测试数据精度高，再现性好；）测试数据精度高，再现性好；（3 3 3 3）采用电测技术，便于实现测试工程的自动化，测试成果可由计算机）采用电测技术，便于实现测试工程的自动化，测试成果可由计算机）采用电测技术，便于实现测试工程的自动化，测试成果可由计算机）采用电测技术，便于实现测试工程的自动化，测试成果可由计算机自动处理，减少了工作强度。自动处理，减少了工作强度。自动处理，减少了工作强度。自
15、动处理，减少了工作强度。2、测试设备与种类设备组成： 触探主机和反力装置触探主机可分为液压式和机械式反力装置可分为自重式和锚式 测量与记录显示装置 探头和探杆触探主机为液压传动式的，反力装置为自重式。单用（桥）探头 双用（桥）探头 多用（孔压）探头3 3、测试原理、测试原理II电流电流RR电阻电阻 UU电压（根据欧姆定律）电压（根据欧姆定律） 电阻应变片电桥4 4、测试步骤、测试步骤探头率定探头率定率定的目的是求出测量仪表率定的目的是求出测量仪表的读数与荷载之间的关系的读数与荷载之间的关系率定系数率定系数率定的设备可分为两个主要率定的设备可分为两个主要部分部分a.a.可移动的活动架可移动的活动
16、架b.b.量力环量力环探头率定的步骤探头率定的步骤: : la.安装设备lb.把连着电缆线和记录仪表的探头安装上lc.旋转手轮施加压力，边记录仪表上的读数 ld.画压力读数曲线，一般情况下应该是直线le.求率定系数KK等于直线的斜率x0野外测试的关键步骤野外测试的关键步骤: :la.a.布孔位，平整场地布孔位，平整场地lb.b.安装触探机安装触探机 ，并调平机座（为使贯入压力保持垂直，并调平机座（为使贯入压力保持垂直方向），把机座与反力装置衔接方向），把机座与反力装置衔接 lc.c.将探头、测量电缆、探杆连接起来，并检查测量仪表，将探头、测量电缆、探杆连接起来，并检查测量仪表，并调零并调零ld.d.将连着探杆的探头压入地下将连着探杆的探头压入地下 ，同时记录深度值和测同时记录深度值和测量仪表的数据量仪表的数据 注意事项注意事项注意事项注意事项： 触触触触探探探探机机机机就就就就位位位位后后后后，应应应应调调调调平平平平机机机机座座座座，并并并并使使使使用用用用水水水水平平平平尺尺尺尺校校校校准准准准，使使使使贯贯贯贯入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。入压力保持竖直方向，
