《岩土工程测试与监测技术 第00章 绪论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《岩土工程测试与监测技术 第00章 绪论（119页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、岩土工程测试技术岩土工程测试技术石家庄铁道大学石家庄铁道大学土木学院土木学院 岩土系岩土系 刘伟超刘伟超交通楼交通楼811150811101501 1绪论绪论1.1 岩土工程测试的意义和内容岩土工程测试的意义和内容1.2岩土工程测试技术现状与发展岩土工程测试技术现状与发展2 2岩土工程的工作对象是什么？岩土工程的工作对象是什么？工程中会发生哪些工程问题或事故工程中会发生哪些工程问题或事故？岩土工程测试的作用是什么？岩土工程测试的作用是什么？3 3（1）强度问题: 天然与人工边坡的滑坡液化地基破坏土压力与挡土结构基坑与地下工程倒塌山体滑坡6 67 78 8金丽温高速路锚杆框架梁加固2015201
2、5年年1111月月1313日日22:5022:50，浙江省丽水市发生山体滑坡塌方量，浙江省丽水市发生山体滑坡塌方量3030余万立方米，导余万立方米，导致致2727户房屋被埋，遇难人数户房屋被埋，遇难人数3838人。人。9 9陕西延安甘泉黄延高速扩能工程14标段山体滑坡19人遇难！1010 2010.4.25，台湾“北二高”基汐段在晴天发生史上最大的山体大滑坡意外，造成3车被埋、4人罹难 11112010.5.232010.5.23，859859次旅客列车，至江西省境内沪昆铁路余次旅客列车，至江西省境内沪昆铁路余江至东乡间（江至东乡间（699699700700米处），发生脱线事故，机车及米处），
3、发生脱线事故，机车及机后第机后第1 1至至9 9节车辆脱线，中断上下行线路行车。已造成节车辆脱线，中断上下行线路行车。已造成1919人死亡人死亡7171人受伤。人受伤。原因：由于事发地近日连降暴雨，造成山体突然边坡。原因：由于事发地近日连降暴雨，造成山体突然边坡。K859K859次列车经过处铁路上方次列车经过处铁路上方2020米是一条公路，公路上方米是一条公路，公路上方2020米处山体发生坍塌，坍塌体约米处山体发生坍塌，坍塌体约80008000立方米。坍塌体经公路立方米。坍塌体经公路落下，致使列车发生脱线事故。落下，致使列车发生脱线事故。121220042004年西合铁路膨胀土挡墙降雨失稳，列
4、车脱轨年西合铁路膨胀土挡墙降雨失稳，列车脱轨1313西藏易贡巨型滑坡西藏易贡巨型滑坡时间：2000年4月9日规模：坡高3330 m, 堆积体2500m、宽约 2500m，总方量=280-300106 m3天然坝：坝高=290 m, 库容=1534 106 m3地质：风化残积土。险情：湖水以每日0.5 m速度上升。1414高程（高程（m）滑距（滑距（m）滑坡堆积体滑坡堆积体2210m易易贡贡藏藏布布2264m553022004000080004000易贡巨型高速滑坡剖面示意图易贡巨型高速滑坡剖面示意图200060002340m扎扎 木木 弄弄 沟沟1515易贡巨型高速滑坡及堰塞湖平面示意图易贡巨
5、型高速滑坡及堰塞湖平面示意图易贡滑坡堰塞湖易贡滑坡堰塞湖堆积体16161717湖水每天上涨50cm！1818香港宝城滑坡香港宝城滑坡 19721972年年7 7月某日清晨，香港宝城路附月某日清晨，香港宝城路附近，两万立方米残积土从山坡上下滑，近，两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅-宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。宅。死亡死亡7 7人。人。原因：原因：山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度
6、进一步大大降低，渗透力使滑动力增加，安全系数下进一步大大降低，渗透力使滑动力增加，安全系数下降。降。1919香港香港香港香港19001900年建市，年建市，年建市，年建市，19771977年成立土力工程署年成立土力工程署年成立土力工程署年成立土力工程署港岛港岛港岛港岛1972 1972 Po Shan Po Shan 滑坡滑坡滑坡滑坡 ( 20,000 ( 20,000 mm3 3)(67 )(67 死、死、死、死、20 20 伤伤伤伤) )Po Shan RoadPo Shan RoadConduit RoadConduit RoadNotewell RoadNotewell Road202
7、0Early 1972 Early 1972 滑坡前滑坡前滑坡前滑坡前June 1972 June 1972 滑坡后滑坡后滑坡后滑坡后2121地基破坏22221940年在软粘土地基上的某水泥仓的倾覆2323加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓 事故：事故：19131913年年9 9月装谷物，月装谷物，1010月月1717日装了日装了3182231822谷物时，谷物时，1 1小时竖向沉降达小时竖向沉降达30.5cm30.5cm2424小时倾斜小时倾斜26265353西端下沉西端下沉7.32m7.32m 东端上抬东端上抬1.52m1.52m上部钢混筒仓完好无损上部钢混筒仓完好无损概况：长概况：长5
8、9.4m59.4m，宽，宽23.5m23.5m，高，高31.0m31.0m，共，共6565个圆筒仓。个圆筒仓。 钢混筏板基础，厚钢混筏板基础，厚61cm61cm，埋深，埋深3.66m3.66m。 19111911年动工，年动工，19131913年完工，自重年完工，自重20000T20000T。2424 基坑失事的事例广州京光广场工程基本情况：长300m,宽34m,深15m。 D=1.2m。悬臂式护坡桩。事故情况：先发生0.51.0m水平位移,凌晨一时,临时工棚倾入坑内,3人死亡,17人受伤。原因：悬臂太长,应加锚2525广州京光广场基坑倒塌2626京光广场基坑支护结构的破坏2727万亨大厦基坑
9、倒塌万亨大厦基坑倒塌万亨大厦位于北京东二环，是一22层框剪结构商业办公楼，坑壁附近有：地铁线路、高层塔楼、多层居民楼等，基础埋深17.72m，采用复合土钉墙支护。2003年4月23日晚至24日晨倒塌。当时正值“非典”紧张时期，倒塌后，有关部门要求立即填满基坑，附近楼房清空，损失上亿元。2828 珠海祖国广场(与澳门相对)基坑深16.2m,地下连续墙,厚80cm.逆作法钢支撑1998年5月,墙内移,钢支撑变形过大而崩出;5月6号下午4:30,倒塌,两栋楼倒塌进基坑,5人受伤.原因:超挖及地下水珠海祖国广场2929珠海祖国广场3030广东环市东路土钉墙塌方3131土钉事故3232基坑护坡桩破坏33
10、33上海轨道交通四号线越江隧道工程(一)工程概况 浦东南路站南浦大浦东南路站南浦大桥站区间隧道工程是上海桥站区间隧道工程是上海市重大工程项目市重大工程项目轨道轨道交通四号线工程的一个重交通四号线工程的一个重要组成部分。浦东南路站要组成部分。浦东南路站到南浦大桥站区间隧道上到南浦大桥站区间隧道上行线长行线长2001M2001M，下行线长，下行线长1987M1987M，其中江中段，其中江中段440M440M。区间隧道顶最大埋深为区间隧道顶最大埋深为37.7M37.7M，隧道中心线水平距，隧道中心线水平距离为离为10.984M10.984M，隧道最大坡，隧道最大坡度为度为3.2%3.2%。 3434
11、 盾构从浦东向浦西盾构从浦东向浦西推进，在穿越黄浦江后推进，在穿越黄浦江后经防汛墙、外马路、文经防汛墙、外马路、文庙泵站、音像制品批发庙泵站、音像制品批发交易市场进入中山南路，交易市场进入中山南路，在穿越多稼路后隧道上在穿越多稼路后隧道上下行线逐渐由水平同向下行线逐渐由水平同向推进转为垂直同向推进推进转为垂直同向推进直至浦西南浦大桥站。直至浦西南浦大桥站。 图中用深颜色表示图中用深颜色表示的就是本次事故的发生的就是本次事故的发生区域。区域。 风井3535工工 程程 地地 质质层号层号地层名称地层名称层厚（层厚（M） 层底标高（层底标高（MC）人工填土人工填土6.39-2.14灰色粘质灰色粘质1
12、0.5-12.641为色粘土为色粘土3.50-16.142灰色粉质粘土灰色粉质粘土4.50-20.64暗绿暗绿-草黄色粉质粘土草黄色粉质粘土4.30-24.941草黄色砂质粉土草黄色砂质粉土9.20-34.142草黄色粉砂草黄色粉砂 从地质报告中可知道在从地质报告中可知道在30M深度以下，地层为第七层深度以下，地层为第七层(1层、层、2层层)，该，该土层砂性重，透水性好，易液化。联络通道位于第七土层，同时该土层为上海土层砂性重，透水性好，易液化。联络通道位于第七土层，同时该土层为上海第一承压水层，承压水最高水位为地面以下第一承压水层，承压水最高水位为地面以下7.58M，最高水头为，最高水头为2
13、1.7M。3636(一)险情情况7月1日u 凌晨，联络通道发生流沙涌水，导致隧道上下行线严重积水，进泥沙。同时以风井为中心的地面开始出现裂缝、沉降。u 6：00，音像楼发生明显变形，墙面开裂，房屋开始倾斜。u 7：30，地面裂缝明显加剧，沉降加快。文庙泵站明显沉降、倾斜，风井也明显沉陷。 u 9：00音像楼裙房发生二次突沉，并部分坍塌，大楼继续倾斜，墙面开裂加剧。u 15：00以风井为中心的地面沉陷加快，并逐步形成沉陷漏斗。坍塌范围扩展到董家渡路、中山南路、外马路、防汛墙。u 20:00，防汛墙也开始出现裂缝，沉降进一步发展。37377月2日-3日，隧道险情在进一步发展和扩大 v 隧道内继续大
14、量进水，水位上涨速度较快。管片损坏程度进一步扩展，并有管片连接螺栓绷断，响声传出。v 地面沉陷的范围和深度在进一步扩大，以风井为中心的地面从沉陷漏斗发展成塌陷区，最深达4m，临江大厦门口地面塌陷最深处约2m，董家渡路沉陷达1，中山南路明显下沉，地面开裂发展加快。v 音像市场倾斜加剧，楼板断裂；文庙泵站发生突沉；临江花苑大厦沉降速率加快，沉降量达12.2mm，地下室出现裂缝。v 河床严重扰动、下沉、滑移，近30m防汛墙倒塌，近70m防汛墙结构严重破坏，黄浦江水冲向风井，并由风井进入地下隧道，加剧险情发展。临临临临江江江江花花花花苑苑苑苑门门门门口口口口地地地地面面面面塌塌塌塌陷陷陷陷文文文文庙庙
15、庙庙泵泵泵泵站站站站突突突突沉沉沉沉3838事故现场3939工程事故调查结论工程责任事故定性，定性，直接经济损失1.5亿。施工单位（北京中煤矿山工程公司）北京中煤矿山工程公司）未经规定程序调整施工方案；险情征兆出现以后未能采取及时有效措施；现场管理人员违章指挥，擅自凿洞直接导致事故发生；总包单位（上海隧道工程股份有限公司）上海隧道工程股份有限公司）管理失控；监理单位（上海地铁咨询监理科技有限公司）上海地铁咨询监理科技有限公司）现场监理失职4040事故原因（1）冻结法施工方案调整缺陷：降低对冻土平均温度要求：10 C8 C制冷量不足：未考虑夏季施工损失；冻结管数量减少（2422），长度缩短25m
16、-16m)4141事故原因（2）在冻结条件不太充分情况下进行开挖：要求冻结时间50天，实际43天；6月24日回路温差大于要求4242事故原因（3）施工单位对于险情征兆没有采取有效措施：压力水流出土温上升水压力达到承压水压力没有紧急止水措施，没向隧道公司和监理公司汇报；4343事故原因（4）中煤上海分公司严重违章，擅自凿洞；（5）监理公司现场监理人员失职：仅在6月25日、30日下井两次：29、30日日记：“各项工作均正常”（6）隧道公司现场管理人员失职：247月1日，质量员一次也未到工作面，2830日记 “一切正常”4444处理建议中煤上海分公司中煤上海分公司：项目经理、副经理移送司法机关；总工
17、（副经理）行政撤职；上机单位主要负责人领导责任；隧道公司隧道公司：项目经理、技术负责人移送司法机关；质量员记大过；副总经理撤职；总经理撤销党内职务；上机机关领导责任（记大过）地铁监理公司地铁监理公司：总监代表、经理移送司法机关；上机机关领导责任（记大过）4545(一)专家对抢险措施效果评估1 1、隧道封堵墙和向隧道内灌水达、隧道封堵墙和向隧道内灌水达到水土压力平衡，对防止隧道塌陷到水土压力平衡，对防止隧道塌陷范围扩大起到了关键作用。范围扩大起到了关键作用。 2 2、各项针对性的加固措施有效补、各项针对性的加固措施有效补充了地层损失，使地面变形趋于稳充了地层损失，使地面变形趋于稳定。定。3 3、
18、在中山南路下隧道中加混凝土、在中山南路下隧道中加混凝土封堵塞，有效隔断沉降槽向西南方封堵塞，有效隔断沉降槽向西南方向发展。向发展。46464 4、风井封闭有效阻止了地表水进入隧道。、风井封闭有效阻止了地表水进入隧道。5 5、通过加强物探，基本摸清隧道破坏程度和范围。、通过加强物探，基本摸清隧道破坏程度和范围。6 6、沉降槽的及时回填平整了场地，为后续注浆加固提供、沉降槽的及时回填平整了场地，为后续注浆加固提供了场地条件。了场地条件。4747地震与砂土的液化4848砂土液化4949液化引起的公路破坏阪神地震中的液化引起的储油罐倾斜阪神地震液化引起的河道破裂道路由于液化而塌陷（阪神地震）码头挡土墙
19、之后地面由于液化而下沉5454阪神地震中桩基上房屋周围填方地基液化后的沉降55551999 年9月21日台湾大地震液化与地基破坏5656575758585959挪威：高灵敏性土的破坏滑坡6060（2） 变形问题沉降与不均匀沉降6161比萨斜塔目前：目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m1.80m， 塔顶离中心线已达塔顶离中心线已达5.27m5.27m，倾斜，倾斜5.55.513601360：再复工，至再复工，至13701370年竣工，全塔共年竣工，全塔共8 8层，高度为层，高度为55m55m12721272：复工，经复工，经6 6年，至年，至7 7层，高层，高48
20、m48m，再，再停工停工11781178：至至4 4层中，高约层中，高约29m29m，因倾斜停工，因倾斜停工11731173：动工动工原因：原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，强度较低，变形较大。层，强度较低，变形较大。1590:1590: 伽利伽利略在此塔做略在此塔做落体实验落体实验 6262比萨斜塔1838-18391838-1839：挖环形基坑卸载1933-19351933-1935：基坑防水处理 基础环灌浆加固19901990年年1 1月月: : 封闭19921992年年7 7月：月：加固塔身，用压重 法和取土法进行地 基处理目目 前前: :
21、已向游人开放。 处理措施6363关西机场 世界最大人工岛19861986年：年：开工开工19901990年：年：人工岛完成人工岛完成19941994年：年：机场运营机场运营面积：面积：4370m4370m1250m1250m填筑量：填筑量：18018010106 6m m3 3平均厚度：平均厚度：33m33m6464关西机场设计时预测沉降：设计时预测沉降：5.75.77.5 m7.5 m完成时实际沉降：完成时实际沉降：8.1 m8.1 m，5cm/5cm/月月(1990(1990年年) )预测主固结完成：预测主固结完成：2020年后年后比设计超填：比设计超填：3m3m问题：沉降大且有不均匀沉降
22、6565墨西哥某宫殿，左部分建于1709年；右部分建于1622年。沉降达2.2米，存在明显的沉降差。6666由相邻建筑物引起的沉降破坏6767膨胀土地基上建筑物的开裂6868（3）渗透与渗透破坏流土、管涌与其它6969建于1989年71米高265米长1993年8月7日垮坝死亡300余人渗透破坏: 青海沟后水库的溃口Teton坝坝（美国）（美国）概况：概况：土坝，高土坝，高90m90m，长，长1000m1000m，建于，建于1972-751972-75年，年，19761976年年6 6月失事月失事损失：损失：直接直接80008000万美元，起诉万美元，起诉55005500起，起，2.52.5亿美
23、元，亿美元，死死1414人，受灾人，受灾2.52.5万人，万人，6060万亩土地，万亩土地，3232公里铁公里铁路路原因：原因：渗透破坏水力劈裂渗透破坏水力劈裂7171Teton坝坝1976年6月5日上午10:30左右，下游坝面有水渗出并带出泥土。7272Teton坝坝1111：0000左右洞口不断扩大并向坝顶靠近，泥水流量增加7373TetonTeton坝坝11:30洞口继续向上扩大，泥水冲蚀了坝基，主洞的上方又出现一渗水洞。流出的泥水开始冲击坝趾处的设施。747411：50左右洞口扩大加速，泥水对坝基的冲蚀更加剧烈。TetonTeton坝坝757511:57 坝坡坍塌，泥水狂泻而下Teto
24、nTeton坝坝767612：00过后坍塌口加宽TetonTeton坝坝7777洪水扫过下游谷底，附近所有设施被彻底摧毁TetonTeton坝坝78781998洪水19981998年洪水中各种险情年洪水中各种险情60006000余处余处7979九江大堤决口溃口原因：溃口原因：堤基管涌堤基管涌1998年8月7日13:10发生管涌险情，20分钟后，在堤外迎水面找到2处进水口又过20分钟，防水墙后的土堤突然塌陷出1个洞，5 m宽的堤顶随即全部塌陷，并很快形成一宽约62m的溃口。 80801998年九江溃堤抢险8181(a)管涌(b)散浸(e)塌坡 (g)漫顶 (c) 滑坡(d) 空洞(f)崩岸隐患与
25、险情隐患与险情8282管涌8383流土8484路基路面破坏8585 崩岸崩岸86861998年石首崩岸87871.1 岩土工程测试的意义和内容岩土工程测试的意义和内容1.1.1 岩土工程测试的意义岩土工程测试的意义 岩岩土土工工程程测测试试就就是是对对岩岩土土体体的的工工程程性性质质进进行行观观测测和和度度量量，得得到到岩岩土土体的各种物理力学指标的试验工作。体的各种物理力学指标的试验工作。 （1）岩岩土土工工程程测测试试技技术术不不仅仅在在岩岩土土工工程程建建设设实实践践中中十十分分重重要要，而而且且在在岩岩土土工工程程理理论论的的形形成成和和发发展展过过程程中中也也起起着着决决定定性性的的
26、作作用用，测测试试处处于于基基础础地地位位。理理论论分分析析、室室内内外外测测试试和和工工程程实实践践是是岩岩土土工工程程分分析析三三个个重重要要的的方面。理论分析指导工程实践，而测试又是理论分析的基础。方面。理论分析指导工程实践，而测试又是理论分析的基础。 （2）岩土工程测试技术是保证岩土工程）岩土工程测试技术是保证岩土工程设计的合理性设计的合理性的重要手段。的重要手段。 材料性能测试材料性能测试 （3）岩岩土土工工程程测测试试技技术术是是大大型型岩岩土土工工程程信信息息化化施施工工的的保保障障，现现场场测测试已经成为岩土工程施工不可分割的重要组成部分。试已经成为岩土工程施工不可分割的重要组
27、成部分。 现场检测、监测现场检测、监测 （4）岩岩土土工工程程测测试试技技术术是是保保证证大大型型重重要要岩岩土土工工程程长长期期安安全全运运行行的的重重要手段。要手段。88881.1.2 岩土工程测试的内容岩土工程测试的内容1.1.2.1室内试验技术室内试验技术 室室内内试试验验主主要要有有土土的的物物理理力力学学指指标标室室内内测测试试试试验验、岩岩石石的的物物理理力力学学指指标标室室内内测测试试试试验验、利利用用相相似似材材料料完完成成的的岩岩土土工工程程模模型试验和采用型试验和采用数值方法数值方法完成的数值仿真试验。完成的数值仿真试验。 （1）土土的的室室内内实实验验在在土土力力学学和
28、和土土动动力力学学中中进进行行讲讲解解，主主要要试试验验有有：土土的的含含水水率率试试验验、土土的的密密度度试试验验、土土粒粒比比重重试试验验、土土的的颗颗粒粒分分析析试试验验、土土的的界界限限含含水水率率试试验验、砂砂的的相相对对密密度度试试验验、击击实实试试验验、承承载载比比试试验验、回回弹弹模模量量试试验验、渗渗透透试试验验、固固结结试试验验、黄黄土土湿湿陷陷试试验验、三三轴轴压压缩缩试试验验、无无侧侧限限抗抗压压强强度度试试验验、直直接接剪剪切切试试验验、反反复复直直剪剪强强度度试试验验、土土的的动动力力特特性性试试验验、自自由由膨膨胀胀率率试试验验、膨膨胀胀率率试试验验、膨膨胀胀力力
29、试试验验、收收缩缩试试验验、冻冻土土密密度度试试验验、冻冻土土温温度度试试验验、未未冻冻含含水水率率试试验验、冻冻土土导导热热系系数数试试验、冻胀量试验和冻土融化压缩试验。验、冻胀量试验和冻土融化压缩试验。8989 （2）岩石的室内实验在）岩石的室内实验在岩石力学岩石力学中进行讲解，主要试验有：含水率中进行讲解，主要试验有：含水率实验、实验、 颗粒密度实验、块体密度实验、吸水性实验、渗透性实验、膨胀性实颗粒密度实验、块体密度实验、吸水性实验、渗透性实验、膨胀性实验、耐崩解性实验、冻融实验、岩石断裂韧度测试实验、单轴压缩强度和变验、耐崩解性实验、冻融实验、岩石断裂韧度测试实验、单轴压缩强度和变形
30、实验、三轴压缩强度和变形实验、抗拉强度实验、形实验、三轴压缩强度和变形实验、抗拉强度实验、 直剪强度实验、点荷载直剪强度实验、点荷载强度实验。强度实验。 （3）相似材料模型试验主要在）相似材料模型试验主要在模型试验模型试验中进行讲解。该试验采用相中进行讲解。该试验采用相似理论，用与岩土工程原型力学性质相似的材料按照几何常数缩制成室内模似理论，用与岩土工程原型力学性质相似的材料按照几何常数缩制成室内模型，在模型上模拟各种加载和开挖过程，研究岩土工程的变形和破坏等力学型，在模型上模拟各种加载和开挖过程，研究岩土工程的变形和破坏等力学现象。模型试验种类繁多，主要试验有：岩土工程开挖施工过程围岩破坏规
31、现象。模型试验种类繁多，主要试验有：岩土工程开挖施工过程围岩破坏规律试验、岩土工程加固机理研究、地下工程开挖引起的地表损害规律研究、律试验、岩土工程加固机理研究、地下工程开挖引起的地表损害规律研究、岩爆机理研究、地下洞室群支护设计优化分析、离心模型试验、光弹模型试岩爆机理研究、地下洞室群支护设计优化分析、离心模型试验、光弹模型试验等。验等。 (4)数值仿真试验主要在数值仿真试验主要在有限单元法有限单元法等课程中进行讲解。数值仿真试等课程中进行讲解。数值仿真试验利用计算机进行岩土工程问题的研究验利用计算机进行岩土工程问题的研究,具有可以模拟大型岩土工程、模拟复具有可以模拟大型岩土工程、模拟复杂边
32、界条件、成本低、精度高等特点。岩土工程数值仿真试验主要的数值方杂边界条件、成本低、精度高等特点。岩土工程数值仿真试验主要的数值方法有：有限元法、离散元法、有限差分法、不连续变形法、颗粒流法、流形法有：有限元法、离散元法、有限差分法、不连续变形法、颗粒流法、流形单元法、无单元法等单元法、无单元法等 90901.1.2.2原位测试试验技术原位测试试验技术 在在原原位位测测试试方方面面，地地基基中中的的位位移移场场、应应力力场场测测试试，地地下下结结构构表表面面的的土土压压力力测测试试，地地基基土土的的强强度度特特性性及及变变形形特特性性测测试试等等方方面面是是研研究究的的重重点点。原位测试技术可以
33、分为土体的原位测试试验和岩体的原位测试试验两类。原位测试技术可以分为土体的原位测试试验和岩体的原位测试试验两类。 （1）土土体体的的原原位位测测试试试试验验。主主要要有有：静静载载荷荷试试验验、静静力力触触探探试试验验、标标准准贯贯入入试试验验、轻轻便便触触探探试试验验、十十字字板板剪剪切切试试验验、现现场场直直剪剪试试验验、地地基基土土动动力力特特性性原原位位测测试试试试验验、场场地地土土波波速速测测试试、场场地地地地微微震震观观测测、循循环环荷荷载载板板试试验验、地地基基土土刚刚度度系系数数测测试试、振振动动衰衰减减测测试试、旁旁压压试试验验、扁扁铲铲侧侧胀胀试试验等。验等。 （2）岩岩体
34、体的的原原位位测测试试试试验验主主要要有有：地地应应力力测测试试、弹弹性性波波测测试试、回回弹弹试试验、岩体变形试验、岩体强度试验等。验、岩体变形试验、岩体强度试验等。91911.1.2.3 现场监测技术现场监测技术 现现场场监监测测技技术术在在水水电电工工程程大大型型地地下下厂厂房房群群、城城市市地地铁铁建建设设中中的的车车站站及及区区间间隧隧道道、大大型型城城市市地地下下空空间间、复复杂杂条条件件下下矿矿山山巷巷道道、大大断断面面隧隧道道、高高陡陡边边坡坡加加固固等等工工程程施施工工中中，由由于于信信息息法施工的普及，现场监测成为保证上述工程安全施工的重要手段。法施工的普及，现场监测成为保
35、证上述工程安全施工的重要手段。 （1）岩土工程现场监测涉及的领域众多）岩土工程现场监测涉及的领域众多 （2）岩土工程现场监测的分类）岩土工程现场监测的分类 按开展监测的时间：施工期监测和运营期监测。按开展监测的时间：施工期监测和运营期监测。 按按监监测测的的建建筑筑物物类类型型：大大坝坝监监测测、地地下下洞洞室室监监测测、隧隧道道监监测测、地地铁铁监监测测、基基坑坑监监测测、边坡监测、支档结构监测等。边坡监测、支档结构监测等。 按影响因素：对人类工程活动进行的监测、自然地质灾害监测，如滑坡、崩塌等。按影响因素：对人类工程活动进行的监测、自然地质灾害监测，如滑坡、崩塌等。 按按监监测测物物理理量
36、量的的类类型型：变变形形监监测测、应应力力（压压力力）应应变变监监测测、渗渗流流监监测测、温温度度监监测测和和动动态监测等。态监测等。 按按监监测测变变量量：原原因因量量和和效效应应量量监监测测。原原因因量量即即环环境境参参量量，由由于于它它们们的的变变化化引引起起建建筑筑物物性态的变化；效应量是建筑物对原因量变化而产生的响应。性态的变化；效应量是建筑物对原因量变化而产生的响应。9292颗粒分析试验颗粒分析试验9393土的密度试验土的密度试验9494土的含水率试验土的含水率试验9595土粒比重试验土粒比重试验9696土的界限含水率试验土的界限含水率试验9797砂的相对密度试验砂的相对密度试验9
37、898击实试验击实试验9999承载比试验承载比试验100100压缩试验压缩试验101101渗透试验渗透试验102102三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验103103直接剪切试验、反复直剪强度试验直接剪切试验、反复直剪强度试验104104单轴压缩强度、抗拉强度、点荷载强度实验单轴压缩强度、抗拉强度、点荷载强度实验105105离心机模型试验离心机模型试验106106数值建模数值建模107107静载荷试验静载荷试验108108静力触探试验静力触探试验109109标准贯入试验标准贯入试验110110十字板剪切试验十字板剪切试验111111旁压试验试验旁压试验试验11211
38、2岩体弹性波测试岩体弹性波测试1131131141141151151.2岩土工程测试技术现状与发展岩土工程测试技术现状与发展1.2.1 发展现状发展现状 （1）新的测试设备不断出现，如采用全站仪进行表面）新的测试设备不断出现，如采用全站仪进行表面水平位移观测，梁式倾斜仪进行深层侧向位移观测，采用磁水平位移观测，梁式倾斜仪进行深层侧向位移观测，采用磁环式沉降仪进行分层沉降观测。环式沉降仪进行分层沉降观测。 （2）大型工程的自动监测系统不断出现，如软基加固、）大型工程的自动监测系统不断出现，如软基加固、公路路基、基坑支护等工程现场监测很多采用了先进的实时公路路基、基坑支护等工程现场监测很多采用了先
39、进的实时自动化监测自动化监测 （3）一系列新兴技术用于岩土工程测试中，如光纤维传）一系列新兴技术用于岩土工程测试中，如光纤维传感技术在岩土工程现场监测感技术在岩土工程现场监测 。116116 （4）监监测测数数据据的的分分析析和和反反馈馈技技术术提提高高迅迅速速。先先进进的的三三维维地地质质建建模模软软件件、数数据据库库系系统统，数数据据挖挖掘掘和和专专家家系系统统等等都都在在逐步应用。逐步应用。 （5）国国内内很很多多地地方方对对实实行行“第第三三方方监监测测”进进行行了了探探索索和和实实践践，实实施施城城市市地地下下工工程程施施工工“第第三三方方监监测测”是是保保证证施施工工安安全全和和工
40、工程程质质量量十十分分重重要要的的举举措措，有有效效地地避避免免了了施施工工过过程程中中可能发生的事故。可能发生的事故。 （6）对对于于大大型型重重要要的的岩岩土土工工程程，监监测测不不仅仅在在施施工工过过程程中中开开展展，而而且且在在运运营营过过程程中中也也要要进进行行，岩岩土土工工程程的的运运营营期期间间的的长长期期健健康康监监测测系系统统的的建建立立研研究究已已经经发发展展为为岩岩土土工工程程领领域域的的重要课题之一。重要课题之一。1171171.2.2 发展趋势发展趋势 （1）国国产产的的岩岩土土工工程程现现场场监监测测仪仪器器的的信信息息化化程程度度较较低低，急急需需对对先先进进的的
41、国国外外监监测测仪仪器器进进行行消消化化吸吸收收，提提高高国国产产化化率率，减减低监测仪器的成本。低监测仪器的成本。 （2）发发展展岩岩土土工工程程施施工工自自动动监监测测系系统统，提提高高监监测测的的可可靠靠性性，同时应降低自动监测系统的造价，便于广泛使用。同时应降低自动监测系统的造价，便于广泛使用。 （3）研制施工期监测信息预测预报系统软件。）研制施工期监测信息预测预报系统软件。 （4）积积极极发发展展第第三三方方监监测测，全全面面提提高高地地下下工工程程安安全全施施工工的的水平。水平。 118118课程安排课程安排理论学时：理论学时：24实验学时：实验学时：24期末考试：闭卷考试期末考试：闭卷考试分值比例：理论：实验分值比例：理论：实验=7：3119119
