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文檔簡介

學(xué)號:姓名:原位測試實(shí)習(xí)報(bào)告第試驗(yàn)一平板載荷試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^平板載荷試驗(yàn),了解平板載荷試驗(yàn)的加載系統(tǒng)、反力系統(tǒng)和變形測量系統(tǒng)及其安裝方法,掌握試驗(yàn)的操作步驟及技術(shù)要求,采用試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算地基承載力特征值、地基土的變形模量和基床反力系數(shù)。2、試驗(yàn)原理平板載荷試驗(yàn)是在擬建建筑場地上將一定尺寸和幾何形狀(方形或圓形)的剛性板,安放在被測的地基持力層上,逐級增加荷載,并測得相應(yīng)的穩(wěn)定沉降,直至達(dá)到地基破壞標(biāo)準(zhǔn),由此可得到荷載(p)-沉降(s)曲線(即p-s曲線)。典型的平板載荷試驗(yàn)p-s曲線可以劃分為三個(gè)階段,如右圖所示。通過對p-s曲線進(jìn)行計(jì)算分析,可以得到地基土的承載力特征值、變形模量和基床反力系數(shù)。平板載荷試驗(yàn)所反映的相當(dāng)于承壓板下1.5~2.0倍承壓板直徑(或?qū)挾龋┑纳疃确秶鷥?nèi)地基土的強(qiáng)度、變形的綜合性狀。淺層平板載荷試驗(yàn)適用淺層天然地基土,包括各種填土、含碎石的土等。也用于復(fù)合地基承載力評價(jià)。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括承壓板、加荷裝置和沉降觀測裝置。實(shí)習(xí)中采用的設(shè)備如下:承壓板:圓形鋼質(zhì)板,直徑為50.5cm,面積約為0.2m2。(注意數(shù)據(jù)處理時(shí),由于數(shù)據(jù)并非我們實(shí)習(xí)所得,應(yīng)按承壓板1m╳1m方形剛性板,即b=1.0m計(jì)算)。加荷裝置:包括液壓千斤頂,壓力表(與應(yīng)力環(huán)匹配),地錨,工字鋼反力架。沉降觀測裝置:基準(zhǔn)梁,磁性表座,位移百分表(精度為0.001mm)。其中,壓力表與應(yīng)力環(huán)匹配,在試驗(yàn)前需進(jìn)行標(biāo)定,得到壓力表讀數(shù)與壓力之間的關(guān)系曲線。4、技術(shù)要求根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002,關(guān)于淺層平板載荷試驗(yàn),應(yīng)滿足以下技術(shù)要求:(1)、載荷試驗(yàn)宜采用圓形剛性承載板,根據(jù)土的軟硬或巖體裂隙密度選用合適的尺寸;對于淺層平板載荷試驗(yàn),承壓板面積不應(yīng)小于0.25m2,當(dāng)在軟土和粒徑較大的填土上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),承載板尺寸不應(yīng)小于0.5m2。(2)、淺層平板載荷試驗(yàn)的試坑寬度或直徑不應(yīng)小于承載板寬度或直徑的3倍。試坑底部的巖土應(yīng)避免擾動,保持其原狀結(jié)構(gòu)和天然濕度,在承壓板下鋪設(shè)不超過20mm的砂墊層找平,并盡快安裝設(shè)備。(3)、加荷等級不小于8級。最大加載量不應(yīng)小于地基土承載力設(shè)計(jì)值的兩倍,荷載的量測精度控制在最大加載量的±1%以內(nèi)。(4)、采用慢速法,每級荷載施加后,間隔5min、5min、10min、10min、15min、15min測讀一次沉降,以后間隔30min測讀一次沉降,當(dāng)連續(xù)2h每小時(shí)沉降量小于0.1mm時(shí),可以認(rèn)為沉降已達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),可施加下一級荷載。(5)、試驗(yàn)終止條件:A、承載板周邊的土出現(xiàn)明顯側(cè)向擠出,或出現(xiàn)明顯隆起,或徑向裂縫持續(xù)發(fā)展;B、本級荷載的沉降量突然增大,荷載與沉降曲線出現(xiàn)明顯下降;C、在某級荷載下24h沉降速率不能達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn);D、總沉降量與承載板直徑(或邊長)之比超過0.06。(6)、地基承載力特征值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:A、當(dāng)p~s曲線存在比例界限時(shí),取該比例界限對應(yīng)的荷載值;B、當(dāng)極限荷載小于對應(yīng)比例界限的2倍時(shí),取極限荷載的一半;C、當(dāng)不能根據(jù)上述兩款確定承載力特征值時(shí),可取s/b=0.01~0.015所對應(yīng)的荷載(本實(shí)習(xí)規(guī)定取s/b=0.01),但其值不大于最大加載量的一半。5、試驗(yàn)操作步驟第一部分,設(shè)備安裝:(1)、下地錨、安橫梁、基準(zhǔn)梁、挖試坑等。地錨數(shù)量為4個(gè),以試坑中心為中心點(diǎn)對稱布置。然后根據(jù)試驗(yàn)要求,開挖試坑至試驗(yàn)深度。接著安裝好橫梁、基準(zhǔn)梁等。該工作由老師事先完成。(2)、放置承壓板。在試坑的中心位置,根據(jù)承壓板的大小鋪設(shè)不超過20mm厚的砂墊層并找平,然后小心放置承壓板。(3)、千斤頂和測力計(jì)的安裝。以承壓板為中心,從下往上依次放置千斤頂、測力計(jì)、墊片,并注意保持它們在一條垂直直線上。然后調(diào)整千斤頂,使整體穩(wěn)定在承壓板和橫梁之間,形成完整的反力系統(tǒng)。(4)、沉降測量元件的安裝。把百分表通過磁性表座固定在基準(zhǔn)梁上,并調(diào)整其位置,使其能準(zhǔn)確測量承壓板的沉降量。百分表數(shù)量為4個(gè),在安裝時(shí),注意使其均勻分布在四個(gè)方向,形成完整的沉降測量系統(tǒng)。第二部分,加載操作:(1)、加載前預(yù)壓,以消除誤差。(2)、加載等級一般分10~12級,并不小于8級,我們?nèi)?0級。最大加載量200kPa,所以每級20kPa。由于承壓板面積為0.2m2,所以每級荷載為4kN。同時(shí),第一級是各級加壓的兩倍,即8kN。(3)、通過事先標(biāo)定的壓力表讀數(shù)與壓力之間的關(guān)系,計(jì)算出預(yù)定荷載所對應(yīng)的測力計(jì)百分表讀數(shù)。(4)、加荷載。按照計(jì)算的預(yù)定荷載所對應(yīng)的測力計(jì)百分表讀數(shù)加載,并隨時(shí)觀察測力計(jì)百分表指針的變動,通過千斤頂不斷補(bǔ)壓,以保證荷載的相對穩(wěn)定。(5)、沉降觀測。采用慢速法,每級荷載施加后,間隔5min、5min、10min、10min、15min、15min測讀一次沉降,以后間隔30min測讀一次沉降,當(dāng)連續(xù)2h每小時(shí)沉降量小于0.1mm時(shí),可以認(rèn)為沉降已達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),可施加下一級荷載。(6)、試驗(yàn)記錄。每次讀數(shù)完,準(zhǔn)確記錄,以保證資料的可靠性。第三部分,卸載操作:(1)、卸載時(shí),每級壓力是加載時(shí)的2倍。(2)、由于此次實(shí)習(xí)并未要求記錄卸載數(shù)據(jù),所以未作詳細(xì)要求。(3)、松開油閥,拆卸裝置。6、資料整理通過載荷試驗(yàn),我們得到的最直接,也是最重要的是載荷試驗(yàn)原始記錄。試驗(yàn)過程中不僅記錄荷載-時(shí)間-沉降,還記錄了其它與載荷試驗(yàn)相關(guān)的信息,包括載荷板尺寸、載荷點(diǎn)試驗(yàn)深度(或試驗(yàn)樁樁長)、千斤頂量程與型號、沉降觀測儀器與型號、天氣、氣溫等等。記錄數(shù)據(jù)見附表。資料整理如下:(1)、繪制p-s曲線(p-s曲線的必要修正:圖解法或最小二乘修正法)根據(jù)載荷試驗(yàn)原始沉降觀測記錄,將(p,s)點(diǎn)繪在厘米坐標(biāo)紙上。由于p-s曲線的初始直線段延長線不通過原點(diǎn)(0,0),則需對p-s曲線進(jìn)行修正。此處采用圖解法進(jìn)行修正,其中mm,即將曲線整體向上平移0.9mm。如附圖所示。(2)、繪制s-lgt曲線在單對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制每級荷載下的s—lgt曲線,注意標(biāo)明坐標(biāo)名稱和單位。同時(shí)需要標(biāo)明每根曲線的荷載等級,荷載單位用kPa。如附圖所示。(3)、地基承載力特征值由于p-s關(guān)系呈緩變曲線,不宜采用拐點(diǎn)法和極限荷載法確定地基承載力特征值,故采取相對沉降法。其中,b=1.0m,s/b取0.01,即m=10mm所對應(yīng)的荷載作為地基承載力特征值,但其值不大于最大加載量的一半。由p-s曲線知,當(dāng)mm時(shí),kPa∵最大加載量為260kPa∴最大加載量的一半為130kPa﹥100kPa∴取kPa由工程背景可知,此載荷試驗(yàn)是為了檢測地基土的處理效果,而該段路基的承載力設(shè)計(jì)值為120kPa,所以kPa﹤120kPa,不符合要求。(個(gè)人疑問:p-s曲線繪制時(shí),對試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的擬合有多種作法,計(jì)算也有不同方法,這樣的計(jì)算值可能不準(zhǔn)確。)(4)、地基土的變形模量其中,承壓板邊長b=1.0m,承壓板為正方形,,承壓板埋深m﹤b=1.0m,故。如圖,承壓板為方形,邊長1.0m對于,則kN/m3。又取0.35,∴kPa(5)、基床反力系數(shù)基床反力系數(shù)取p-s曲線直線段的斜率,即kN/m37、附圖表包括p-s曲線圖、s—lgt曲線圖及原始記錄數(shù)據(jù)表。試驗(yàn)二靜力觸探試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^靜力觸探試驗(yàn),了解雙橋經(jīng)理處探探頭的構(gòu)造和標(biāo)定方法,掌握試驗(yàn)的操作步驟及技術(shù)要求,處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到地基土的錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力及摩阻比,并對地基土進(jìn)行分層及土類鑒別。2、試驗(yàn)原理和方法靜力觸探試驗(yàn)是利用準(zhǔn)靜力以恒定的貫入速率將一定規(guī)格和形狀的圓錐探頭通過一系列探桿壓入土中,同時(shí)測記貫入過程中探頭所受到的阻力,根據(jù)測得的貫入阻力大小來間接判定土的物理力學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)場試驗(yàn)方法。靜力觸探試驗(yàn)所能獲得的土層信息與探頭的性能有很大的關(guān)系。單橋探頭測得圓錐所受土體總的阻力,即貫入比阻力,雙橋探頭同時(shí)測得錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力,這些參數(shù)廣泛用于樁基承載力設(shè)計(jì)中??讐禾筋^是在雙橋探頭基礎(chǔ)上增加了孔壓測量傳感器,因此測試過程中除了能夠獲得錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力之外,還可以獲得孔壓,并可在靜止?fàn)顟B(tài)下在某一深度進(jìn)行孔壓消散試驗(yàn),得到土層固結(jié)特性。3、試驗(yàn)設(shè)備靜力觸探試驗(yàn)設(shè)備主要包括探頭、貫入主機(jī)、反力裝置、探桿和記錄儀組成。試驗(yàn)中采用設(shè)備如下:探頭:多功能無繩靜力觸探探頭(GEOTECH210型),除了可以量測錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力外,還可以測得孔壓、貫入深度和鉆桿傾斜度;試驗(yàn)前需要在標(biāo)定架上對靜力觸探探頭進(jìn)行標(biāo)定,得到相應(yīng)的標(biāo)定系數(shù)。貫入主機(jī):電動機(jī)械式靜力觸探機(jī)。反力裝置:地錨和壓重。記錄儀:采用手提電腦(配CPT-PRO軟件)自動記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。4、試驗(yàn)要點(diǎn)及技術(shù)要求(1)、室內(nèi)標(biāo)定。在試驗(yàn)前,要進(jìn)行室內(nèi)探頭標(biāo)定,得到探頭率定系數(shù)、,同時(shí)進(jìn)行重復(fù)性誤差計(jì)算、歸零誤差計(jì)算,最后繪制率定曲線圖。(2)、貫入前試壓探頭,檢查頂住,錐頭,摩擦筒等部件是否工作正常。當(dāng)測孔隙壓力時(shí)應(yīng)使孔壓傳感器透水面飽和,正常后將連接探頭的探桿插入導(dǎo)向器內(nèi),調(diào)成垂直并緊固導(dǎo)向裝置,必須保證探頭垂直貫入土中。(3)、將探頭按1.2±0.3m/min均速貫入土中0.3-0.5m左右,然后稍許提升,使探頭傳感器處于不受力狀態(tài),待探頭溫度和地溫平衡后(儀器零位基本穩(wěn)定),將儀器調(diào)零或記錄初讀數(shù),即可進(jìn)行正常貫入。在深度6m內(nèi),一般每貫入1~2m應(yīng)提升探頭檢查溫漂并調(diào)零,6m以下每貫入5~10m應(yīng)提升探頭檢查回零情況。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)應(yīng)檢查原因并及時(shí)處理。(4)、當(dāng)測定孔隙水壓力消散時(shí),應(yīng)在預(yù)定的深度或土層停止貫入,并按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔或自動測讀孔隙水壓力消散值直至基本穩(wěn)定。(5)、試驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)拔起探桿,并記錄儀器的回零情況,探頭拔出后應(yīng)立即清洗,上油妥善保管,防止探頭被曝曬或受凍。5、試驗(yàn)步驟第一部分,準(zhǔn)備工作:(1)、室內(nèi)標(biāo)定。按照要求,進(jìn)行率定系數(shù)的計(jì)算。(2)、平整試驗(yàn)場地,設(shè)置反力裝置,將觸探主機(jī)對準(zhǔn)孔位,調(diào)平機(jī)座,并緊固在反力裝置上。(3)、將已穿入探桿內(nèi)的傳感器按要求接到量測儀器上,打開電源開關(guān),預(yù)熱并調(diào)試到正常工作狀態(tài)。(4)、檢查探頭是否正常,然后啟動動力設(shè)備并調(diào)整到正常工作狀態(tài)。(5)、設(shè)置深度標(biāo)尺。第二部分,試驗(yàn)階段:(1)、按照要求進(jìn)行貫入,并注意零漂檢查。(2)、貫入過程中,自動記錄系統(tǒng)按照設(shè)定記錄傳感器讀數(shù)。(3)、當(dāng)測定孔隙水壓力消散時(shí),應(yīng)在預(yù)定的深度或土層停止貫入,并按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔或自動測讀孔隙水壓力消散值直至基本穩(wěn)定。第三部分,拆卸工作:(1)、試驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)拔起探桿,并記錄儀器的回零情況,探頭拔出后應(yīng)立即清洗,上油妥善保管,防止探頭被曝曬或受凍。(2)、拆卸裝置。6、資料整理(1)、探頭率定系數(shù)、(2)、誤差計(jì)算eq\o\ac(○,1)重復(fù)性誤差eq\o\ac(○,2)歸零誤差(3)、率定曲線圖根據(jù)率定試驗(yàn),可以得到、的曲線圖。見附圖。(4)、原始數(shù)據(jù)修正對應(yīng)變初讀數(shù)進(jìn)行線性插入,然后計(jì)算得到應(yīng)變量。如記錄處理數(shù)據(jù)表所示。(5)、計(jì)算、、應(yīng)變量乘以率定系數(shù),則可以得到阻力值,即、,而,計(jì)算結(jié)果見記錄處理數(shù)據(jù)表。(6)、分層平均阻力、先按、、進(jìn)行土層劃分,然后計(jì)算各層的平均阻力。如記錄處理數(shù)據(jù)表所示。(7)、、、曲線圖根據(jù)、、值繪制、、曲線圖,見附圖。(8)、劃分土層界限和判別土類根據(jù)、、進(jìn)行土層劃分,這里可分為7層,0~1.25m、1.25m~4.50m、4.50m~6.00m、6.00m~10.00m、10.00m~15.25m、15.25m~18.00m、18.00m~20.00m各為一層。但由于缺少地質(zhì)勘查資料,所以未進(jìn)行土類判別。(9)、比貫入阻力、壓縮模量由經(jīng)驗(yàn)可知,、。∴分層計(jì)算得:地層數(shù)(kPa)(kPa)(kPa)11293.41422.74425.92833.3916.62851.93583.1641.41995.941671.51838.75719.354210.24631.214404.26490.5539.61679.171069.71176.73660.67、附圖表包括率定曲線圖、、、曲線圖、記錄處理數(shù)據(jù)表及原始記錄數(shù)據(jù)表。試驗(yàn)三旁壓試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^旁壓試驗(yàn),了解旁壓儀的構(gòu)造,掌握試驗(yàn)的操作步驟及技術(shù)要求,采用旁壓曲線得到地基土的承載力、旁壓模量、旁壓剪切模量和不排水抗剪強(qiáng)度。2、試驗(yàn)原理與方法旁壓試驗(yàn)是將圓柱形旁壓儀放置在地基土中,旁壓儀內(nèi)充氣加壓后產(chǎn)生側(cè)向膨脹,對周圍的土里產(chǎn)生水平向的壓力,使土體產(chǎn)生變形直至破壞,從而得到壓力p與旁壓儀擴(kuò)張?bào)w力v之間的關(guān)系曲線,即旁壓曲線。旁壓試驗(yàn)分預(yù)轉(zhuǎn)式和自轉(zhuǎn)式兩種。由預(yù)轉(zhuǎn)式旁壓試驗(yàn)得到的旁壓曲線特征值(初始壓力、臨塑壓力和極限壓力),可用來確定地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值和旁壓模量、旁壓剪切模量等指標(biāo)。自鉆旁壓試驗(yàn)由于對土體擾動小,還可用于測求土的水平向壓力,靜止側(cè)壓力系數(shù)、孔隙壓力和消散特征以及估算土的不排水強(qiáng)度等。3、試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)采用江蘇省溧陽市天目儀器廠生產(chǎn)的PM-1A型旁壓儀,由旁壓器、加壓穩(wěn)壓裝置和變形測量裝置及導(dǎo)管等部分組成。旁壓器:是旁壓儀的主要部件,整體呈圓柱狀,為液壓單腔式。(注意,其測量腔初始體積cm3和用測管水位表示的固有體積cm對后面的計(jì)算確定值、、有用。)加壓穩(wěn)壓裝置:壓力源為高壓氮?dú)猓⒏接屑訅悍€(wěn)壓調(diào)節(jié)閥和壓力表。變形測量裝置:主要包括體變管(量管)。導(dǎo)管:為尼龍軟管,連接旁壓器中腔與體變管相通。4、試驗(yàn)步驟(預(yù)鉆式)第一部分,準(zhǔn)備工作:(1)、試驗(yàn)前平整試驗(yàn)場地,根據(jù)土的分類和狀態(tài)選擇適宜的鉆頭開孔,要求孔壁垂直,呈完整的圓形,盡可能減少孔壁土體擾動。這里,我們采用洛陽鏟手動鉆孔。(2)、試驗(yàn)前在水箱內(nèi)注滿蒸餾水或無雜質(zhì)的冷開水,打開水箱安全蓋。(3)、檢查并接通管路,把旁壓器的注水管和導(dǎo)壓管的快速接頭對號插入。(4)、把旁壓器豎立于地面,打開水箱至量管水管各管閥門,使水從水箱分別注入旁壓器各個(gè)腔室并返回到量管和輔管。在此過程中需不停地拍打尼龍管,并搖晃旁壓儀以便盡量排除旁壓器和管路中滯留的水泡,為了加速注水和排出水泡,亦可向水箱稍加壓力。(5)、當(dāng)量管和輔管水位升到刻度零或稍高于零即可終止注水,關(guān)閉注水閥和中腔注水閥。(6)、調(diào)零。把旁壓器垂直提高,直到使中腔的中點(diǎn)與量管零位相平。打開調(diào)零閥,并密切注意水位的變化。當(dāng)水位下降到零時(shí)立即關(guān)閉調(diào)零閥、量管閥和輔管閥,然后放下旁壓器。第二部分,試驗(yàn)階段:(1)、將旁壓器放入鉆孔中預(yù)定的試驗(yàn)深度,其深度以中腔中點(diǎn)為準(zhǔn)。打開量管閥和輔管閥施加壓力。(2)、用高壓氮?dú)庠醇訅?。接上氮?dú)饧訅貉b置導(dǎo)管,把減壓閥按逆時(shí)針方向旋到最松位置,打開氣源閥,按順時(shí)針方向調(diào)節(jié)減壓閥,使高壓降低到比所需要最高試驗(yàn)壓力大100-200KPa以上,然后緩慢的按順時(shí)針方向調(diào)節(jié)調(diào)壓閥并調(diào)到所需的試驗(yàn)壓力。(3)、加壓等級一般為預(yù)計(jì)極限壓力的八分之一到十二分之一。(4)、各級壓力下的相對穩(wěn)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)為1min或3min。按下列時(shí)間順序測記量管的水位下降值。對1min穩(wěn)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn):15、30、60s;對3min穩(wěn)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn):1、2、3min。(注意,我們處理的數(shù)據(jù)是按30、60、120s記錄的。)第三部分,拆卸工作:(1)、終止試驗(yàn)消壓后,必須等2-3min后才能取出旁壓器,并仔細(xì)檢查、擦洗、裝箱。(2)、拆卸裝置。5、資料整理(1)、彈性膜約束力和儀器綜合變形校正曲線試驗(yàn)前,應(yīng)對儀器進(jìn)行彈性膜約束力和儀器綜合變形的校正,記錄相關(guān)數(shù)據(jù),然后繪制校正曲線圖。見附圖。同時(shí),由儀器綜合變形校正曲線計(jì)算得到校正系數(shù)。這里,cm/kPa。(2)、旁壓曲線將壓力值和水位下降值進(jìn)行校正。壓力校正值是通過查彈性膜約束力校正曲線圖,水位下降值校正值是用壓力值乘以校正系數(shù)得到。然后根據(jù)、繪制旁壓曲線。見附圖。由旁壓曲線可以得到三個(gè)壓力特征值、和。這里,kPa,kPa,kPa。另外,由旁壓曲線還可以得到cm,cm,cm,cm,cm-1。(3)、地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值其中,可以按照旁壓曲線得到,即kPa。也可以按照理論公式計(jì)算得到,即,而取0.6,m,,m∴kPa∴kPa(4)、旁壓模量其中,,cm,cm,cm,kPa∴kPa對于,也可以用公式計(jì)算,其中為旁壓曲線直線段的斜率,、、為、、所對應(yīng)的體積?!郼m3,這里cm2。cm3,直接查旁壓儀參數(shù)得cm3又為旁壓曲線直線段的斜率,根據(jù)旁壓曲線圖得kPa/cm3∴kPa(5)、旁壓剪切模量kPa(6)、不排水抗剪強(qiáng)度不排水抗剪強(qiáng)度沒要求計(jì)算,所以這里略去。6、附圖表包括校正曲線圖、旁壓曲線圖及數(shù)據(jù)記錄表。試驗(yàn)四扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^扁鏟側(cè)脹原位試驗(yàn)(DMT)了解扁鏟側(cè)脹儀器的構(gòu)成和工作原理,掌握試驗(yàn)的操作步驟和技術(shù)要求,學(xué)會采用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行地基土的評價(jià)工作。通過DMT試驗(yàn)可獲得多種巖土參數(shù),可用于天然地基、樁基工程、基坑工程和邊坡工程等一些復(fù)雜巖土工程問題,適用于各類粘性土、粉土、松散-中密砂性土及黃土。結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)扁鏟側(cè)脹的指標(biāo),可用于以下目的:劃分土類;評價(jià)粘性土的稠度狀態(tài);確定地基土的靜止側(cè)壓力系數(shù)和水平基床系數(shù)等。2、試驗(yàn)原理DMT是將帶有膜片的扁平鏟形探頭壓入土中預(yù)定深度,通過充氣使膜片向孔壁土中側(cè)向擴(kuò)張,根據(jù)壓力與變形之間的關(guān)系,測定土的模量及其他有關(guān)指標(biāo)的一種原位測試方法。其與旁壓試驗(yàn)的最大區(qū)別是,旁壓試驗(yàn)屬于應(yīng)力法,而扁鏟試驗(yàn)屬于應(yīng)變法,即扁鏟試驗(yàn)過程中,應(yīng)變值是固定的,我們根據(jù)相應(yīng)的力得到土的相關(guān)指標(biāo)。其中,主要得到A值、B值,其所對應(yīng)的應(yīng)變分別為0.05mm、1.10mm,有時(shí)還需讀數(shù)C值。根據(jù)A、B、C值,可以計(jì)算得到、、。其中,為膜片在基座時(shí)土體所受的壓力,為膜片距離基座1.10mm時(shí)土體所受的壓力,為膜片回縮到A點(diǎn)時(shí)土體所受的壓力。計(jì)算公式為:由、、可以獲得四個(gè)扁鏟試驗(yàn)基本參數(shù):側(cè)脹模量、材料指數(shù)、水平應(yīng)力指數(shù)、空隙水壓力指數(shù)。3、試驗(yàn)設(shè)備扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)的設(shè)備主要包括:扁鏟測頭、氣電管路、測控箱、壓力源及貫入設(shè)備等。貫入設(shè)備:采用機(jī)械式或電動式靜力觸探機(jī),我們采用的是機(jī)械式靜力觸探機(jī)。扁鏟測頭:扁鏟測頭是最關(guān)鍵設(shè)備,外形如一把鏟子,由高強(qiáng)度不銹鋼鍛制而成,其中一側(cè)版面上設(shè)置有一直徑為60mm的圓形不銹鋼彈性膜片,膜片內(nèi)側(cè)裝有一套感應(yīng)盤機(jī)構(gòu),并與氣電管路相通,頸部通過變徑接頭與貫入設(shè)備的探桿相連。測控箱:當(dāng)正負(fù)極接通時(shí),會有蜂鳴聲響起。壓力源:高壓氮?dú)狻?、技術(shù)要求根據(jù)《巖土工程勘查規(guī)范》(GB50021-2001),關(guān)于扁鏟側(cè)脹試驗(yàn),應(yīng)滿足以下技術(shù)要求:(1)、探頭要求。扁鏟探頭長230-240mm,寬94-96mm,厚14-16mm,探頭前緣刃角為12-16度,探頭側(cè)面鋼膜片的直徑為60mm。(2)、、范圍,即kPa、kPa。(3)、貫入速率宜為2cm/s;試驗(yàn)點(diǎn)間距可取20~50cm。(4)、加壓讀數(shù)A、B、C時(shí),應(yīng)均勻加壓。(5)、應(yīng)進(jìn)行扁鏟側(cè)脹消散試驗(yàn)。5、操作步驟第一部分,準(zhǔn)備工作:(1)、扁鏟的率定:率定值、的確定。(2)、試驗(yàn)若采用靜力觸探CPT設(shè)備壓入扁鏟測頭,應(yīng)先將電氣管路貫穿在探桿中。(3)、氣電管路貫穿探桿后,一端跟扁鏟測頭連接,通過變徑接頭,讓第一根探桿擰上,待測試時(shí)一根一根連接。(4)、檢查測控箱,壓力源設(shè)備是否完好。(5)、地線接到測控箱的地線插座上,另一端夾道機(jī)座上。(6)、檢查電路是否連通。若一切正常,就可以開始試驗(yàn)工作。第二部分,試驗(yàn)加壓:(1)、扁鏟測頭貫入速度控制在2cm/s左右,在貫入過程中,排氣閥始終是打開的,當(dāng)測頭達(dá)到預(yù)定深度后:eq\o\ac(○,1)關(guān)閉排氣閥,緩慢打開微調(diào)閥,當(dāng)蜂鳴器停止響瞬間記下氣壓值A(chǔ);eq\o\ac(○,2)繼續(xù)緩慢加壓,直至蜂鳴器響時(shí),記下讀數(shù)B;eq\o\ac(○,3)立即打開排氣閥,并關(guān)上微調(diào)閥以防止膜片過分膨脹而損壞膜片;eq\o\ac(○,4)將探頭貫入至下一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),重復(fù)下一次試驗(yàn)。在貫入過程中中,排氣閥始終打開。如要讀C值,應(yīng)在eq\o\ac(○,3)中,打開微排閥而非打開排氣閥,使其緩慢降壓直至蜂鳴聲停后再次響起,此時(shí)記下C值。然后打開排氣閥。(2)、加壓的速率對試驗(yàn)的結(jié)果有一定影響,因此應(yīng)將加壓速率控制在一定范圍內(nèi)。A值應(yīng)控制在15-20s之間,而B值則應(yīng)在A值之后的15-20s之間獲得,C值應(yīng)在B值后的約1分鐘獲得。(3)、試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)立即提升探桿,從土中取出扁鏟測頭,不能延誤,并對扁鏟測頭進(jìn)行重新率定,確定、的數(shù)值,應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。第三部分,拆卸工作:(1)、拆卸裝置。(2)、清理設(shè)備。6、資料整理資料整理前,檢查式子B-A≥ΔA +ΔB(1)數(shù)據(jù)修正,即計(jì)算、、計(jì)算公式為:另外,還包括、、的計(jì)算。其中,、、。計(jì)算結(jié)果見附表。(2)、扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)指標(biāo)計(jì)算包括、、、、、、等。計(jì)算公式為:對于,則當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),其中,當(dāng)時(shí),對于,則對于,則當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),其中,當(dāng)時(shí),上述計(jì)算結(jié)果見附表。(3)、土類判別根據(jù)值進(jìn)行簡單的土類判別。如附表所示。其依據(jù)為:當(dāng)時(shí),為粘土;當(dāng)時(shí),為粉土;當(dāng)時(shí),為砂土。(4)、曲線圖根據(jù)、繪制相關(guān)曲線圖。如附圖所示。7、附圖表包括DMT數(shù)據(jù)處理表、曲線圖及原始數(shù)據(jù)記錄。試驗(yàn)五十字板剪切試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^十字板剪切試驗(yàn),了解電測十字板的構(gòu)造,掌握試驗(yàn)的操作步驟及技術(shù)要求,采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到原狀土和重塑土的不排水抗剪強(qiáng)度和,并計(jì)算地基土的靈敏度。2、試驗(yàn)原理與方法十字板剪切試驗(yàn)主要用于測定飽和軟粘性土的不排水抗剪強(qiáng)度和靈敏度。十字板剪切試驗(yàn)是將一定規(guī)格的十字板頭插入土中預(yù)定的試驗(yàn)深度,在地面施加扭轉(zhuǎn)力矩使十字板頭繞軸桿旋轉(zhuǎn),最后將土體剪切破壞。通過測定土體抵抗扭轉(zhuǎn)的最大抵抗力矩,經(jīng)換算得到土的抗剪強(qiáng)度值。十字板剪切試驗(yàn)可測定同一位置天然土的不排水抗剪強(qiáng)度和重塑土的不排水抗剪強(qiáng)度,進(jìn)而得到土的靈敏度。3、試驗(yàn)設(shè)備十字板剪切試驗(yàn)所需儀器設(shè)備包括:十字板頭、鉆桿、貫入系統(tǒng)以及測力與記錄等試驗(yàn)儀器。實(shí)習(xí)中采用的設(shè)備如下:十字板頭:矩形,高度為10公分,直徑為5公分,高徑比為2。貫入系統(tǒng):手搖鏈條式貫入機(jī)。測力裝置:電阻應(yīng)變式扭力傳感器(試驗(yàn)前需率定)。記錄儀:與電阻應(yīng)變式測力裝置配套的記錄儀(LMC-D310型)。4、試驗(yàn)步驟(電測式十字板)第一部分,準(zhǔn)備工作:(1)、安裝手搖鏈條式貫入機(jī)。(2)、將電測式扭力傳感器安裝在鉆桿上,將連接導(dǎo)線依次穿入空心鉆桿,鉆桿排放整齊備用。(3)、將帶有扭力傳感器的轉(zhuǎn)桿安裝在貫入機(jī)架上,然后將十字板頭和扭力傳感器相連接,穿過貫入機(jī)架的定位孔。第二部分,試驗(yàn)階段:(1)、將傳壓板安裝于鏈條和鉆桿上的固定銷之間,轉(zhuǎn)動貫入手輪將十字板頭徐徐壓入土中,貫入深度可通過鉆桿的數(shù)量和貫入機(jī)架上的刻度來計(jì)算。(2)、貫入至試驗(yàn)深度后即可開始十字板剪切試驗(yàn),緩緩旋轉(zhuǎn)剪切手輪,通過抱箍帶動鉆桿及十字板頭同步旋轉(zhuǎn),試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)速一般為每十秒一度。(3)、記錄儀同時(shí)記錄十字板頭所受的扭力,當(dāng)扭力數(shù)值不再增大或開始減小時(shí)表示土體已經(jīng)被減損,峰值或穩(wěn)定值作為原狀土剪切破壞時(shí)的讀數(shù)。(4)、松開鉆桿夾具,用扳手或管鉗快速將轉(zhuǎn)桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)6圈,使十字板頭周圍的土充分?jǐn)_動后,立即擰緊轉(zhuǎn)桿夾具。(5)、等待大約15分鐘后,按上述步驟測記重塑土剪切破壞時(shí)的讀數(shù)。(6)、按照需要進(jìn)行下一深度的試驗(yàn),直至試驗(yàn)結(jié)束。第三部分,拆卸工作:(1)、利用貫入裝置,將鉆桿拔出。(2)、取出十字板頭,清洗,存放。(3)、拆卸裝置。5、資料整理(1)、原狀土不排水抗剪強(qiáng)度根據(jù)應(yīng)變儀記錄的應(yīng)變量,計(jì)算強(qiáng)度。計(jì)算公式為:其中,kPa/uε。計(jì)算結(jié)果如附表所示。(2)、重塑土不排水抗剪強(qiáng)度與原狀土強(qiáng)度計(jì)算方法相同,計(jì)算結(jié)果見附表。(3)、地基土的靈敏度計(jì)算結(jié)果如附表所示。(4)、繪制、、曲線圖根據(jù)上述計(jì)算值,繪制、、曲線圖,見附圖。6、附圖表包括、、的計(jì)算表和、、曲線圖。試驗(yàn)六標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)貫入原位測試試驗(yàn),了解貫入器的構(gòu)造掌握試驗(yàn)的操作步驟及技術(shù)要求,學(xué)會采用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行地基土的評價(jià)工作,包括砂土密實(shí)度確定以及砂土液化判別。2、試驗(yàn)原理與方法標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是用63.5Kg的穿心錘,以76cm的落距自由落下,將一定規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入土中,記錄打入30cm的錘擊數(shù),即標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N,并以此評價(jià)不同深度處土的工程性質(zhì)。這種試驗(yàn)方法常用來評價(jià)砂土密實(shí)度和液化特性。根據(jù)功能轉(zhuǎn)換關(guān)系,得,則即錘擊數(shù)的大小直接反映動貫入阻力的大小,所以其直接反映被貫入土層的密實(shí)程度和力學(xué)性質(zhì)。3、試驗(yàn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備主要由貫入器、觸探桿(鉆桿)、錘墊(帶導(dǎo)向桿)和穿心錘等部分組成。4、試驗(yàn)步驟第一部分,準(zhǔn)備工作:(1)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)需與鉆探配合,鉆進(jìn)至需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)位置的土層標(biāo)高以上15cm處。(2)、在鉆桿上安裝標(biāo)貫器,放入鉆孔底部,避免沖擊孔底。(3)、吊裝標(biāo)貫錘和導(dǎo)桿,注意保持貫入器、鉆桿、導(dǎo)向桿連接后的垂直。第二部分,試驗(yàn)階段:(1)、在鉆趕上標(biāo)上貫入深度標(biāo)記,先標(biāo)15cm標(biāo)記,然后再標(biāo)三個(gè)10cm標(biāo)記。(2)、采用自動脫鉤裝置將標(biāo)貫錘提升至76cm后自由落下,將標(biāo)貫器先打入15cm不記錄錘擊數(shù)。然后繼續(xù)貫入土中30cm,記錄其錘擊數(shù),即為N值。(3)、錘擊時(shí),速率控制在每分鐘15-30擊。記錄時(shí),記錄每打入10cm的錘擊數(shù),累計(jì)30cm的錘擊數(shù)即為N,并記錄貫入深度與試驗(yàn)情況。(4)、提出貫入器,將貫入器中土樣取出進(jìn)行鑒別、描述、記錄,并測量其長度。(5)、按照相同步驟進(jìn)行下一深度的試驗(yàn),直至試驗(yàn)結(jié)束。第三部分,拆卸階段:(1)、試驗(yàn)結(jié)

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