岩土工程测试与检测技术岩土工程测试与检测技术Techniques of Experiment and Test in Geotechnical Engineering（课程编码：（课程编码：04S1331320）） 教学计划与日历哈尔滨工业大学岩土与地下及施工工程学科 课程学时分配课程学时分配总学时：40课上学时分配 •讲课学时：34 （38） •实验学时：6 （2）课外学时分配•答疑（每周一次）•上机设计（总共两次,仿真分析）•考试 授程对象与条件授程对象与条件•授课对象：土木工程(岩土与地下工程方向)专业•课程要求：必选考查课•分 类：专业课•开课时间：第7学期•先修课程：土力学，土动力学，岩土工程勘察 教学定位教学定位•本课程为土木工程专业岩土与地下工程方向本科生必选的考查课它是将岩土作为一种力学介质或工程材料，讲述如何试验测定岩土的物理力学性质或岩土体的力学性能，为岩土工程和地下工程的设计提供必不可少的资料，在此基础上，对可能危及结构安全及其周边环境的岩土与支撑子结构应力应变状态和岩土体内非岩土构件的空间几何尺寸及其状态，进行定性和定量的检测计算和监测，为现代复杂结构设计与计算提供准确可靠的信息。
主要讲解内容（主要讲解内容（1））岩土工程测试技术的重要性岩土工程测试技术的重要性岩土工程测试的特点岩土工程测试的特点岩土试验的类型岩土试验的类型岩土试样的获取岩土试样的获取岩土工程试验的模拟条件岩土工程试验的模拟条件试验设备基本组成试验设备基本组成计算机在岩土工程试验中的应用计算机在岩土工程试验中的应用 主要讲解内容（主要讲解内容（2））土体积变形与土剪切变形测试方法土体积变形与土剪切变形测试方法应力应变关系曲线类型应力应变关系曲线类型土强度测试方法土强度测试方法三轴剪切试验类型三轴剪切试验类型土渗透试验土渗透试验土动模量和阻尼试验方法及共振柱试验仪使用土动模量和阻尼试验方法及共振柱试验仪使用标准贯入试验标准贯入试验静力触探试验静力触探试验 主要讲解内容（主要讲解内容（3））旁压仪试验旁压仪试验十字板剪切试验十字板剪切试验剪切波速试验剪切波速试验单桩静载荷试验单桩静载荷试验锚杆和土钉拉拔试验锚杆和土钉拉拔试验土工模型试验意义和土工模型的制作及模型的相似律土工模型试验意义和土工模型的制作及模型的相似律 主要讲解内容（主要讲解内容（4））地下工程检测与监测的重要性地下工程检测与监测的重要性地下工程监测方法的目前发展状态地下工程监测方法的目前发展状态常用传感器的种类和使用常用传感器的种类和使用地下工程监测中的信号滤波方法地下工程监测中的信号滤波方法基桩动力测试方法基桩动力测试方法声波测试与声发射监测技术声波测试与声发射监测技术 主要讲解内容（主要讲解内容（5））地下隧道工程信息化施工监测技术地下隧道工程信息化施工监测技术城市基坑工程施工监控及其环境监测城市基坑工程施工监控及其环境监测成桩对周围环境破坏的监测成桩对周围环境破坏的监测软土地区高等级公路施工监测软土地区高等级公路施工监测地下埋件监测与探查技术地下埋件监测与探查技术地下工程监测的仿真计算与系统组成地下工程监测的仿真计算与系统组成 教学日历教学日历•本教案以教学大纲为依据；•以本领域技术发展为基础；•以社会需和发展为教学目的；•确定本课程教学内容和相关重点 绪论绪论（（ 1学时）学时） •结合国内外工程实例，讲述岩土工程测试与检测技术的重要性，岩土工程测试的特点，岩土试验的类型；•地下结构检测与监测技术与方法，实施手段，目前常规、成熟技术；•本领域充满风险但有价值的方法，本领域的挑战及未来的发展趋势•本课程学习方法 第第1章章 岩土测试技术一般问题岩土测试技术一般问题 （（1学时）学时）t1.1 试样获取t1.2 岩土工程试验模拟条件t1.3 岩土工程试验设备基本组成t1.4 计算机在岩土工程中的应用t1.5 土工模型的制作及模型相似率 第第2章章 室内试验技术室内试验技术（（3学时）学时）§2.1 土的体积变形测试方法 土剪切变形测试方法及应力应变关系 曲线类型§2.2 土强度测试方法 三轴剪切试验 土的渗透试验 土动模量和阻尼试验方法 共振柱试验仪 第第3章章 土性原位试验技术土性原位试验技术（（3学时）学时）试验设备试验设备试验方法试验方法测试指标测试指标适用条件适用条件§ 3.1 标准贯入试验标准贯入试验§ 3.2 静力触探试验静力触探试验§ 3.3 旁压仪试验旁压仪试验§ 3.4 十字板剪切仪试验十字板剪切仪试验§ 3.5 剪切波速试验剪切波速试验 第第4章章 现场载荷试验（现场载荷试验（2学时）学时）§4.1 地基压载板试验地基压载板试验§4.2 单桩压载试验单桩压载试验§4.3 锚杆及土钉拉拔试验锚杆及土钉拉拔试验试验设备试验设备试验方法试验方法测试指标测试指标 第第5章章 地下工程监测基本方法地下工程监测基本方法（（2学时）学时）§5.1 地下工程监测方法概述地下工程监测方法概述 §5.2 地下工程监测方法概述地下工程监测方法概述 地下结构监测技术工程应用现状和研究发展趋势地下结构监测技术工程应用现状和研究发展趋势地下工程监测技术的分类、仪器设备、必须的知识储备地下工程监测技术的分类、仪器设备、必须的知识储备和适用条件和适用条件地下工程监测用传感器的介绍地下工程监测用传感器的介绍地下工程监测用滤波方法介绍及其仪器档位设置地下工程监测用滤波方法介绍及其仪器档位设置 第第6章章 基桩静动力测试方法基桩静动力测试方法（（4学时）学时）§6.1 单桩竖向抗压静载荷试验单桩竖向抗压静载荷试验 §6.1.1 概述概述§6.1.2 试验设备试验设备§6.1.3 加载装置加载装置§6.1.4 测试仪表测试仪表§6.1.5 桩身量测元件桩身量测元件振弦式钢筋应力计振弦式钢筋应力计电阻应变片电阻应变片测杆式应变计测杆式应变计光纤应变计光纤应变计压敏应变计压敏应变计§6.1.6 试验方法试验方法§6.1.7 数据分析数据分析§6.1.8 成果整理成果整理 §6.2 单桩竖向抗拔静载荷试验单桩竖向抗拔静载荷试验 §6.3 单桩水平静载荷试验单桩水平静载荷试验 重点讲述重点讲述①①：与竖向载荷试验的不同点：与竖向载荷试验的不同点重点讲述重点讲述②②：： 数据与成果的整理方法数据与成果的整理方法重点讲述重点讲述①①：与竖向载荷试验的不同点：与竖向载荷试验的不同点重点讲述重点讲述②②：： 数据与成果的整理方法数据与成果的整理方法例题与作业布置例题与作业布置 §6.4 单桩动力试验单桩动力试验 §6.4.1 概述概述§6.4.2 低应变动测低应变动测§6.4.3 动测波形处理方法与桩身状态及承载力判断动测波形处理方法与桩身状态及承载力判断§6.4.4 高应变动测高应变动测锤击法锤击法波动方程（波动方程（Smith）法）法Case法法 §6.4.5 高应变数据处理方法与桩身状态及承载力判断高应变数据处理方法与桩身状态及承载力判断例题与作业布置例题与作业布置反射波法反射波法机械阻抗法机械阻抗法动力参数法动力参数法声波透射法声波透射法 第第7章章 声波测试与声发射监测技术声波测试与声发射监测技术（（2学时）学时）§7.1 概述概述 §7.2 声波测试技术声波测试技术§7.3 声波波速及声波仪分析声波波速及声波仪分析§7.4 声发射特征与能量分析声发射特征与能量分析§7.5 声发射信号与声发射仪介绍声发射信号与声发射仪介绍例题与作业布置例题与作业布置 第第8章章 基坑工程施工监控基坑工程施工监控（（3学时）学时）§8.1 基坑工程及其施工监测的发展基坑工程及其施工监测的发展 §8.2 基坑工程现场监测的目的基坑工程现场监测的目的§8.3 监测内容和方法监测内容和方法§8.4 监测方案和测点布置原则监测方案和测点布置原则§8.5 测试仪器测试仪器§8.6 数据处理、监测报表、监测报告数据处理、监测报表、监测报告基坑监测实例分析基坑监测实例分析 第第9章章 地下隧道施工监测技术地下隧道施工监测技术（（3学时）学时）§9.1 概述概述 §9.2 隧道贯通监测隧道贯通监测隧道贯通误差的来源隧道贯通误差的来源个阶段贯通误差限值分配个阶段贯通误差限值分配平面测量误差分配平面测量误差分配高程测量误差分配高程测量误差分配影响地铁隧道贯通测量精影响地铁隧道贯通测量精度的环节和控制度的环节和控制地面测量控制地面测量控制联系测量控制联系测量控制盾构进洞口中心坐标控制盾构进洞口中心坐标控制地下导线测量精度估算地下导线测量精度估算盾构定位姿态的测量和控制盾构定位姿态的测量和控制 §9.3 地铁隧道洞室位移的三维监测技术地铁隧道洞室位移的三维监测技术§9.4 隧道结构监测隧道结构监测§9.5 盾构掘进施工中周围环境监测盾构掘进施工中周围环境监测地铁监测实例分析与作业布置地铁监测实例分析与作业布置隧道应变监测，计算结构的轴力和弯矩隧道应变监测，计算结构的轴力和弯矩隧道收敛位移监测隧道收敛位移监测预制管片凹凸接缝处法向应力监测预制管片凹凸接缝处法向应力监测监测范围的确定方法监测范围的确定方法监测区域内建筑物及地下管线沉降监测监测区域内建筑物及地下管线沉降监测控制测量的信息传递和实时处理控制测量的信息传递和实时处理 第第10章章 成桩对周围环境破坏的监测成桩对周围环境破坏的监测（（2学时）学时）§10.1 概述概述 §10.2 成桩前对周围环境的调查成桩前对周围环境的调查邻近建筑物沉降监测邻近建筑物沉降监测邻近建筑物水平位移监测邻近建筑物水平位移监测§10.4 土体垂直与水平位移监测土体垂直与水平位移监测测点选择测点选择数据处理与报告生成数据处理与报告生成§10.3 周围建筑物位移监测周围建筑物位移监测监测方法监测方法 §10.5 成桩过程中地下管线的监测成桩过程中地下管线的监测 §10.8 打桩振动监测打桩振动监测监测方法监测方法最小允许曲率半径的确定最小允许曲率半径的确定§10.7 孔隙水压力监测孔隙水压力监测桩周地表振动衰减规律，对邻近建筑物危害的评价桩周地表振动衰减规律，对邻近建筑物危害的评价§10.9 建筑物裂缝发展监测建筑物裂缝发展监测水准控制点选择水准控制点选择监测方法监测方法监测周期监测周期刚性管线刚性管线柔性管线柔性管线§10.6 监测资料的整理与解释监测资料的整理与解释孔隙水压力计的使用孔隙水压力计的使用 第第11章章 软土地区高等级公路施软土地区高等级公路施工监测（工监测（2学时）学时）§11.1 概述概述 §11.2 监测方案设计监测方案设计地面沉降监测地面沉降监测§11.4 水平位移监测水平位移监测孔隙水压力监测孔隙水压力监测§11.3 沉降监测沉降监测分层和深层沉降监测分层和深层沉降监测地面水平位移监测地面水平位移监测土体内部水平位移监测土体内部水平位移监测§11.5 土中应力监测土中应力监测低级承载力试验低级承载力试验土压力监测土压力监测根据监测数据，预测地基沉降，反算地基固结系数根据监测数据，预测地基沉降，反算地基固结系数监测实例分析与作业布置监测实例分析与作业布置 第第12章章 地下埋件探查技术地下埋件探查技术（（3学时）学时）§12.1 概述概述 §12.2 探地雷达设计探地雷达设计电场法，磁场法，波动成像法电场法，磁场法，波动成像法§12.3 地下管线监测与探查的物探技术与原理地下管线监测与探查的物探技术与原理§12.4 探查仪器与系统及技术要求探查仪器与系统及技术要求地下管线监测实例分析与作业布置地下管线监测实例分析与作业布置§12.5 探查工作质量检验探查工作质量检验§12.6 地下管线测量管线地下管线测量管线GPS对比及管线数字化入库对比及管线数字化入库§12.7 地下管线测监测数据与报告整理地下管线测监测数据与报告整理 第第13章章 监测仿真计算监测仿真计算（（2学时）学时）§13.1 概述概述 §13.2 监测仿真计算的组成监测仿真计算的组成§12.3 监测动态系统的原理监测动态系统的原理监测仿真的计算机模拟作业与分析监测仿真的计算机模拟作业与分析§12.4 典型监测仿真的计算机系统实现典型监测仿真的计算机系统实现 学时分配学时分配•测试：测试：15学时学时•检测与监测：检测与监测：23学时学时•试验：试验：2学时（做仿真）学时（做仿真） 教材选择教材选择 •一：《地基基础测试新技术》•岩土工程师培训与注册考试复习用书•主编：高大钊；主审：孙钧•编著：祝龙根，刘利民，耿乃兴•出版社：机械工业出版社，2002年，一版•二：《地下工程测试理论与监测技术》•编著：夏才初，李永盛•出版社：同济大学出版社，1999年，一版 。