土木工程學(xué)院工程課程匯報課程：《巖土工程測試》班級：專業(yè)：姓名：教師：12月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u一、巖土工程測試的意義概述 1二、巖土工程測試的作用概述 2三、巖土工程測試的內(nèi)容概述 23.1、平板荷載試驗 33.2、拾字板剪切和旁壓儀試驗 33.3、錨桿和土釘測試 43.4、巖土的滲透性及注漿加固 53.5、靜力觸探試驗 73.6、動力觸探試驗 73.7、巖石力學(xué)參數(shù)測定 83.8、軟巖及土的流變試驗 83.8.1、軟巖的特性與流變特性 83.9、巖土中的應(yīng)力測量 93.10、超聲波測試 103.11、樁基檢測試驗 103.12、地基動力測試 113.13、巖體強度試驗 123.14、非飽和土測試 123.15、模型試驗 123.16、測試數(shù)據(jù)的整頓與分析 13巖土工程測試課程匯報貴州大學(xué)（貴州路橋集團有限企業(yè)）王鎖一、巖土工程測試的意義概述巖土工程測試就是對巖土體的工程悱質(zhì)進行觀測和度量，得到巖土體的多種物理力學(xué)指標的試驗工作。巖土工程測試是生產(chǎn)實踐，也是科學(xué)試驗，是獲得感性認識和理性認識的必由之路。毛澤東在《實踐淪》中說過：“真理的原則只能是社會的實踐。實踐的觀點是辯證唯物論的認識論之第一的和基本的觀點?！彼终f：“社會實踐的繼續(xù)，使人們在實踐中引起感覺和印象的東西反復(fù)了多次，于是在人們的腦子裏生起了一種認識過程的突變(即飛躍)，產(chǎn)生了概念?！蓖聊竟こ?、巖土工程都是很古老的學(xué)科。初期以土、木、石為材料，都是先有實踐、試驗，後來才有了材料力學(xué)、構(gòu)造力學(xué)，近代才有了彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)等。材料屬性必須通過試驗或現(xiàn)場測試獲得。土力學(xué)中有試驗土力學(xué)，粒徑級配曲線、e—P曲線、p—S曲線、擊實曲線都是試驗、測試得到的，庫侖抗剪強度理論、達西定律也都是實踐、試驗得到的。土木工程、巖土工程中經(jīng)驗、記錄公式諸多，經(jīng)驗、記錄更是實踐的總結(jié)，數(shù)學(xué)上的概率記錄就是在實踐總結(jié)的基礎(chǔ)上應(yīng)運而生的。科技中常用的反分析法更是由實踐、試驗成果反求材料特性、計算參數(shù)和深究理論概念。英國人培根有一句名言“知識就是力量”。這句話不完整，沒有提到實踐的作用。知識假如不和實踐相結(jié)合，不能應(yīng)用，就產(chǎn)生不了力量。中國老百姓有一句俗語叫有本領(lǐng)，本領(lǐng)即能力，即在實踐中應(yīng)能用知識來處理問題、發(fā)明效益、提高生產(chǎn)力，這才是活的知識，才有力量，才算有本領(lǐng)。反之，假如知識不結(jié)合實踐，不能應(yīng)用，那就是一種書呆子，沒有本領(lǐng)。我國宋代大詩人陸游說過：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！奔埳系脕砑磿局R，絕知就是真知、會用，躬行就是實踐。一名巖土工程師假如不重視實踐、試驗，那是不可思議的，終無大成就，因此一定要重視試驗、實測技術(shù)?？偨Y(jié)得到的理論、計算公式的可靠性怎樣檢查呢？還是實踐，以此為原則，由實踐來檢查、提煉理論。二、巖土工程測試的作用概述巖土工程理論分析中的多種定理和規(guī)律（如摩爾一庫侖定律、多種巖土體本構(gòu)模型等）幾乎都是建立在試驗分析的基礎(chǔ)之上。理論分析指導(dǎo)工程實踐，而土工測試又是理論分析的基礎(chǔ)。因此，在巖土工程中，測試處在基礎(chǔ)地位。近幾拾年以來，伴隨經(jīng)濟和社會的發(fā)展，工程實踐中出現(xiàn)了更多更復(fù)雜的巖土工程問題，為了處理這些問題，一系列新的巖土體理論和工程設(shè)計措施涌現(xiàn)出來。這些新的理論和設(shè)計措施規(guī)定測試技術(shù)有新的發(fā)展和突破。沒有先進的測試技術(shù)就得不到新的理論和設(shè)計措施所需要的精確的巖土體參數(shù)，這些新的理論和設(shè)計措施就無法保證工程實踐精度。因此，現(xiàn)代工程實踐對測試技術(shù)的規(guī)定越來越高，依賴性也越來越強。從整體上看，巖土工程測試可以分為原位測試和室內(nèi)測試兩大類。原位測試可以在最大程度上減少試驗前對巖土體的擾動，防止了這些擾動也許帶來的對試驗成果的影響。原位測試成果可以直接反應(yīng)原位巖土體的物理力學(xué)狀態(tài)，更靠近工程實踐的實際狀況。同步，對于某些難于采樣進行室內(nèi)測試的巖土體（如承受較大固結(jié)壓力的砂層），原位測試是必需的。不過進行原位測試，需要的人力、物力和財力一般都比較大。此外，原位測試對應(yīng)的試驗條件比較復(fù)雜（例如邊界條件非常復(fù)雜)，給理論分析計算帶來了困難，許多狀況都不得不進行某些理想化的假設(shè)才能進行計算分析。而室內(nèi)測試能進行多種理想條件下的控制試驗，在一定程度上反而更輕易滿足理論分析計算的規(guī)定。因此，原位測試和室內(nèi)測試具有各自的特點和優(yōu)勢，不能互相取代?，F(xiàn)代新發(fā)展起來的測試設(shè)備和技術(shù)，往往以處理復(fù)雜工程問題為目的。因此，儀器構(gòu)造復(fù)雜，操作規(guī)定高，可以理解巖土體材料在多種狀況的變化規(guī)律、考慮常規(guī)試驗不能考慮的多種原因。不過，這些儀器設(shè)備花費巨大，并且操作復(fù)雜，不也許普遍應(yīng)用于一般工程實踐，常規(guī)測試儀器和技術(shù)仍然是必需的。即便是對于復(fù)雜的工程實踐，常規(guī)測試也是必要的，它是進行復(fù)雜測試的基礎(chǔ)。三、巖土工程測試的內(nèi)容概述巖土工程測試的內(nèi)容諸多，《巖土工程測試》（土木工程碩士系列教材）重要講述一下內(nèi)容。3.1、平板荷載試驗原位試驗(In-SituFesting)有時也稱現(xiàn)場試驗(OntheSpotFesting)，其類型諸多，如靜力觸探、動力觸探、平板荷載試驗、拾字板剪切試驗、旁壓儀試驗、大型剪切試驗、孔隙水壓力測試、彈性波速測試、地應(yīng)力測試、抽水或注水、壓水試驗等。應(yīng)用最廣泛、最常見的還是平板荷載試驗(P1ateLoadingTest)，簡稱PLT試驗。平板荷載試驗是運用彈性力學(xué)半無限體表面作用集中荷載的沉降計算公式(布希奈斯克解)，來確定地基承載力的基本措施。平板荷載試驗一般只能反應(yīng)深度為兩倍承壓板寬度范圍內(nèi)的土性特性。試驗設(shè)備,平板荷載試驗因試驗土層(地基)軟硬程度、平板(荷載板或承壓板)面積大小、試驗土層深度等不一樣，采用的測試設(shè)備有多種狀況。整個試驗可分為承壓板、加荷系統(tǒng)、反力系統(tǒng)、觀測系統(tǒng)四部分。3.2、拾字板剪切和旁壓儀試驗拾字板剪切試驗全稱為野外拾字板剪切試驗，國際上簡稱為FVST(FieldVaneShearTest)。拾字板剪切試驗是用插入軟粘土中的拾字板頭，以一定的速率旋轉(zhuǎn)，測出土的抗扭力矩，換算其抗剪強度。這個抗剪強度相稱于摩擦角時的粘聚力值。旁壓試驗(PressureMeterTest，PMT)來源于德國。旁壓試驗是運用旁壓器對鉆孔壁施加橫向均勻應(yīng)力，使孔壁土體發(fā)生徑向變形直至破壞，運用量測儀器量測壓力與徑向變形的關(guān)系推求土力學(xué)參數(shù)的一種原位測試措施。拾字板剪切試驗在國內(nèi)外運用廣泛，該法可以有效地在原位測定飽和軟粘土的抗剪強度。長期以來的實踐證明，該試驗措施有如下長處：①試驗存原位進行，不需取試樣；②對無法取樣和很難進行室內(nèi)試驗的土，如極軟粘土、巖土接觸面等，可以獲得必要的力學(xué)指標；③能更好地反應(yīng)土的構(gòu)造、構(gòu)造特性，如層理、裂隙、結(jié)核和顆粒分布的不均勻性；④試驗中的邊界條件（如排水條件、天然受力狀態(tài)等）是實際的邊界條件；⑤對于正常固結(jié)的飽和軟粘性土，拾字板試驗?zāi)芊磻?yīng)出軟粘性土的天然強度隨深度而增大的規(guī)律，而室內(nèi)試驗指標成果比較分散。拾字板剪切試驗原理：拾字板剪切試驗是在鉆孔某深度的軟粘性土中插人規(guī)定形式和尺寸的拾字板頭，施加扭轉(zhuǎn)力矩，使板頭內(nèi)的土體與周圍土體產(chǎn)生相對扭剪，直至土體破壞，測出土體抵御扭轉(zhuǎn)的最大力矩，然後根據(jù)力矩的平衡條件，推算出土體抗剪強度。在推算強度時，作了如下幾點假定：=1\*GB3①剪破面為一圓柱面，圓柱面的直徑與高度分別等于拾字板板頭的寬度D和高度H；=2\*GB3②圓柱面?zhèn)让娴目辜魪姸群蜕舷露嗣嫔系目辜魪姸葹榫鶆蚍植疾⑾嗟?，即。由于拾字板現(xiàn)場剪切試驗為不排水剪切試驗。因此其試驗成果與無側(cè)限抗壓強度試驗成果靠近，飽和軟土在固結(jié)不排水剪切時，故。拾字板剪切試驗推算抗剪強度的公式可以體現(xiàn)為3.3、錨桿和土釘測試錨桿支護技術(shù)是20世紀初由煤礦巷道支護發(fā)展而來的，在巖土工程的邊坡穩(wěn)定支護中已經(jīng)有廣泛應(yīng)用，是比較成熟的技術(shù)?，F(xiàn)代土釘支護技術(shù)是20世紀70年代發(fā)展起來的，用于土體開挖和保持邊坡穩(wěn)定性的一種新型擋土技術(shù)。錨桿支護和土釘支護技術(shù)經(jīng)濟可靠，施工迅速簡易，已在大量工程中得到應(yīng)用。錨桿的錨固原理：與錨桿直接作用的是復(fù)雜多變的巖土體，這給錨桿的力學(xué)行為及錨固用原理的觀測和研究帶來了很大的困難。既有的多數(shù)有關(guān)錨桿支護作用和效果的試驗都是在限定條件下和理想化了的基礎(chǔ)上進行的。因此，目前對錨桿錨固原理理解還不夠深入，但如下幾種錨固作用機理是得到了工程和理淪界的普遍認同的。懸吊作用原理：懸吊作用理論認為，錨桿支護是通過錨桿將軟弱、松動、不穩(wěn)定的巖土體懸吊在深層穩(wěn)定的巖土體上，以防止其離層滑脫。這種作用在地下構(gòu)造錨固工程中，體現(xiàn)得尤為突出。起懸吊作用的錨桿，重要是提供拉力，用以克服滑落巖土體的重力或下滑力，來維持工程構(gòu)造的穩(wěn)定。組合梁作用原理：組合梁作用是較早提出來的，也是一般公認的支護作用原理之一。這種原理是把薄層狀巖體當(dāng)作一種梁（簡支梁或懸臂梁）。在沒有錨固時，它們只是簡樸地疊合在一起。由于層問摩擦阻力局限性，在荷載作用下，單個粱均產(chǎn)隹各自的彎曲變形，上下緣分別處在受壓和受拉狀態(tài)。若用螺栓將它們緊固成組合梁，各層板便互相擠壓，層間摩阻力大為增長，內(nèi)應(yīng)力和撓度大為減小，于是增長了組合梁的抗彎強度。當(dāng)把錨桿埋入巖士體一定深度，相稱于將簡樸疊合的數(shù)層梁變成組合梁，從而提高了地層的承載能力。錨桿提供的錨固力愈大，各巖層間的摩擦阻力愈大，組合梁整體化程度愈高，其強度也愈大。擠壓加固作用原理：蘭格(T.A．Lang)通過光彈試驗證明了錨桿的擠壓加固作用。當(dāng)他在彈性體上安裝具有預(yù)應(yīng)力的錨桿時，發(fā)目前彈性體內(nèi)便形成以錨桿兩頭為頂點的錐形體壓縮區(qū)，若將錨桿以合適間距排列，使相鄰錨桿的錐形體壓縮區(qū)相重疊，便形成一定厚度的持續(xù)壓縮帶。為闡明錨桿對破碎地層的支護作用，國外的澳大利亞雪山水電站地下工程、國內(nèi)的冶金建筑研究院等單位曾分別先後用碎石、混凝土碎塊作材料模擬破碎地層，然後錨桿加固，成果發(fā)現(xiàn)加固後的模型承壓能力大大提高。這就闡明，通過錨桿的加固，雖然毫無粘結(jié)力的碎石也能被加固成承載能力相稱高的糕體“構(gòu)造”。工程上稱這種現(xiàn)象為擠匿加固作用，類似我國古代橋梁工程中的鍵(腰鐵、鉸石)對裂隙巖體的作用。上述錨桿的錨固作用原理在實際工程中并非孤立存在，往往是幾種作用同步存在并綜合作用，只不過在不一樣地質(zhì)條件下某種作剛占主導(dǎo)地位罷了。3.4、巖土的滲透性及注漿加固地下水在巖土孔(空)隙中的運動稱滲流(透)，發(fā)生滲流的區(qū)域稱為滲流場。觀測井就是敞開口的井，或稱為測壓井，可以用來觀測海水人浸淡水含水層的現(xiàn)象，觀測地下水的污染狀況等。巖土體中的孔隙水壓力的量測可以運用敞開式測壓管(觀測井)或封閉式測壓計。壓水試驗是測定巖土體滲透性特性最常用的一種測試措施。它是靠水柱自重或泵壓力將水壓人到鉆孔內(nèi)巖壁周圍的裂隙中，并以一定條件下單位時間內(nèi)的吸水量來表達巖土體的滲透性。觀測井包括海水入侵和地下水質(zhì)污染，這是為了環(huán)境保護，環(huán)境保護就是保護人類自身的生存利益。自然環(huán)境的變遷，如沙漠化、水源斷缺，對森林的破壞，直接影響甚至消滅了人類自身的生存環(huán)境。測孔隙水壓力意義也很重要。在飽和土中總應(yīng)力由有效應(yīng)力和孔隙水壓力構(gòu)成。在非飽和土中總應(yīng)力包括有效應(yīng)力、孔隙水壓力和孔隙氣壓力?？紫端畨毫涂紫稓鈮毫^難測準，因而有效應(yīng)力原理的應(yīng)用就受到影響。有效應(yīng)力原理是土力學(xué)理論的重大發(fā)展，它反應(yīng)r巖土工程強度的本質(zhì)。巖土工程計算中均有誤差，甚至誤差很大，原因當(dāng)然足多方面的，但最重要的原因有兩個：一種是材料力學(xué)、彈性力學(xué)中均勻、持續(xù)、各向同性的彈性體假定是近似的，不完全符合實際，另一種是計贊：參數(shù)洪差大，nf靠性差?？梢允褂嬎銋?shù)測試提高可靠度，這是個重要問題，足對崧土力學(xué)的奉獻。巖體和土體的重要區(qū)別是巖體中有多種成因的節(jié)理、裂隙、甚至是裂縫，這些裂隙(縫)的存在嚴格地說使巖體不成為持續(xù)體，這就從主線上動搖了材料力學(xué)、彈性力學(xué)，也是巖土力學(xué)的主線假定，因此許多學(xué)者尤其對巖石(體)力學(xué)問題，從損傷力學(xué)，甚至從斷裂力學(xué)角度去研究，就是承認巖體不是，至少不是嚴格的持續(xù)體。但目前，從巖土力學(xué)與工程應(yīng)用方面講，還是材料力學(xué)、彈性力學(xué)基礎(chǔ)。巖體中的壓水、灌漿工程就是要堵塞裂隙、使巖體成持續(xù)體，至少成為近似地持續(xù)體，從主線上改善了巖性，變化了巖體工程測試的前提條件。也為測試巖體中界面的接觸應(yīng)力(壓力)、巖體(石)中應(yīng)力(包括構(gòu)造應(yīng)力即地應(yīng)力，工程荷載作用下的附加應(yīng)力)，這些測試都規(guī)定緊密接觸，接觸良好，只有這樣才能很好的地傳遞應(yīng)力，測試才能精確。巖體內(nèi)部裂隙被封堵後，成了持續(xù)介質(zhì)，巖體(石)內(nèi)部埋設(shè)儀器、儀表後，所有變形、變位、應(yīng)變、位移才能測得準，這就為反分析法提供了基礎(chǔ)條件。反分析法是測位移、形變、應(yīng)變，在此基礎(chǔ)上去作應(yīng)力、應(yīng)變參數(shù)分析，由于有了應(yīng)力才有應(yīng)變，目前是測了應(yīng)變，再分析應(yīng)力，應(yīng)變參數(shù)，因此稱為反分析法。在數(shù)學(xué)物理方程中稱逆問題。反分析法是一種既老又新的措施，例如西醫(yī)診病，先查問癥狀，再分析病理，再用藥；中醫(yī)診病，先望、闖、問、切，再分析病理，再用藥，這就是反分析，先查明果，後分析因。又例如測擋土墻位移、變形，再反演土的抗剪強度。又例如大家所熟知的本構(gòu)關(guān)系，也是反分析，先弄清多種影響原因的作用方向和規(guī)律，再通過演繹或歸納建立方程，然後再求解方程。巖土的滲透性及測試應(yīng)用是廣泛的，如野外抽水、基坑降排水、管涌、流沙、地層液化、隔水帷幕、隧道及礦井滲漏水、橋墩圍堰、大壩基礎(chǔ)防滲、水下工程、農(nóng)田澆灌、地面沉降、環(huán)境工程如回灌等都與巖土的滲透性有關(guān)，都要進行測試，有的在大學(xué)階段學(xué)過，有的在碩士階段工程地質(zhì)裏學(xué)過。有的太專門化了，只能約略提到，防止反復(fù)。3.5、靜力觸探試驗靜力觸探試驗(statipenetrationtest)，英文縮寫CPT(conepenetrationtest)。靜力觸探是用仟斤頂或落錘將一根細長的金屬桿(直徑19～80mm)壓入或打人地下，用以測定任意深度處金屬桿的貫人阻力。將其成果繪成圖，橫坐標表達貫人阻力，縱坐標表達貫人深度，這是勘察措施——原位測試中的重要類型之一。在20世紀初期的觸探儀是一種頂角為90。的圓錐，放在黏性土上并逐漸加荷，不停貫人，貫人阻力伴隨黏性土強度增大而增大。後來有了荷蘭圓錐靜力觸探試驗，這種圓錐具有60°頂角和直徑：36mm，錐底而積10cm2。。3.6、動力觸探試驗動力觸探（DPT）和原則貫入試驗(SPT)都是土工原位測試的重要措施，它們是運用一定的錘擊能量，將帶有探頭的探桿打人土中，按貫入的難易程度來評價土的性質(zhì)，得到經(jīng)驗(記錄)公式。原則貫入試驗的力學(xué)機理：原則貫人試驗（SPT)與動力觸探試驗在設(shè)備上的區(qū)別（重型動力觸探和原則貫入試驗沒備大同小異）重要是探頭形式和構(gòu)造有差異，因而決定了各自的試驗機理。原則貫人試驗的探頭稱貫人器，是由鉆孔取土器轉(zhuǎn)化而來的開口管狀空心探頭。在貫人過程中，整個貫人器對端部和周圍土體產(chǎn)生擠壓和剪切作用，同步由于貫人器是空心的，將有部分土體擠入，加之是在沖擊作用下工作，其工作細節(jié)和邊界條件非常復(fù)雜。20世紀50年代以來不停有人探討原則貫人試驗的力學(xué)機理，從理論研究方面講，可有三種理論：=1\*GB3①動力作用理論；=2\*GB3②用極限平衡理論進行研究；=3\*GB3③用波動理論進行研究。影響動力觸探儀精度的原因：=1\*GB2⑴人為使用原因：=1\*GB3①落錘的高度控制和錘擊措施；=2\*GB3②量測讀數(shù)精度；=3\*GB3③觸探孔垂直程度和探桿長度；=4\*GB3④在鉆孔中進行觸探時鉆孔的護壁和清孔狀況。=2\*GB2⑵設(shè)備自身的影響原因：=1\*GB3①穿心錘的形狀和質(zhì)量；=2\*GB3②探頭的形狀和大小；=3\*GB3③觸探桿的截面尺寸、長度和質(zhì)量；=4\*GB3④導(dǎo)向錘座的構(gòu)造及尺寸。=3\*GB2⑶土質(zhì)與工程環(huán)境：=1\*GB3①土的性質(zhì)，如密度、含水量、顆粒構(gòu)造、壓縮性、超固結(jié)狀態(tài)、抗剪強度等；=2\*GB3②觸探深度，包括觸探桿長度和探桿側(cè)壁摩擦。觸探深度在12～15m以內(nèi)時，可忽視探桿側(cè)壁摩阻力，也不用泥漿護壁。探桿長度有明顯影響，對錘擊數(shù)需要修正；=3\*GB3③地下水的影響。在粘性土中試驗，地下水的影響大；在砂土中試驗．地下水影響小。3.7、巖石力學(xué)參數(shù)測定巖石的力學(xué)性質(zhì)，巖石和巖體，無論是干燥的還是飽和的，在大多數(shù)工程荷載作用下，均體現(xiàn)為彈性體或近似彈性體。巖石尤其是巖體內(nèi)部，必然有節(jié)理、裂隙、構(gòu)造面、軟弱夾層等。這些構(gòu)造面、軟弱夾層，其物質(zhì)成分、微觀構(gòu)造、力學(xué)性質(zhì)都比較復(fù)雜，其力學(xué)性質(zhì)也許屬于非線性彈性、彈塑性或粘彈性等。對于構(gòu)造面和軟弱夾層而言，它們含水狀況與否飽和，作用力方向和構(gòu)造面、軟弱夾層的展布方向是垂直還是平行或者傾斜，影響很大、差異明顯、工程效果大不相似。由于巖石、巖體本構(gòu)關(guān)系的多樣性、復(fù)雜性及不確定性，這裏只研究巖石、巖體作為彈性體、近似彈性體的狀況。3.8、軟巖及土的流變試驗軟巖及土的流變性包括彈性後效、流動、構(gòu)造面的閉合和滑移變形等。伴隨巖土工程的發(fā)展，流變已成為工程實踐中常碰到的問題，也是導(dǎo)致事故的重要原因之一。巖土體流動變形展現(xiàn)出了大量的、具有不一樣特性的流動變形和破裂現(xiàn)象一，通過測試技術(shù)，研究這些現(xiàn)象便于理解巖土體變形程度、發(fā)生原因、發(fā)展趨勢及最終狀態(tài)，由此采用適時有效的工程對策。3.8.1、軟巖的特性與流變特性軟巖的基本特性是強度低，孔隙率高，重度小，滲水、吸水性好，易風(fēng)化，易崩解，具有明顯的膨脹性和明顯的時效特性。作為工程材料，其穩(wěn)定性差。由于巖體開挖後出現(xiàn)持續(xù)變形，對于不穩(wěn)定巖石包括泥質(zhì)夾層節(jié)理弱面等，往往有流變性、粘彈性、粘彈塑性等。流變性又稱粘性(Viscosity)，是指物體受力變形過程與時間有關(guān)的變形性質(zhì)。軟巖流變的一種重要特性是其強度隨時間的延長而減少。軟巖的流變性包括彈性後效、流動、構(gòu)造面的閉合和滑移變形。，彈性後效是一種延遲發(fā)生的彈性變形和彈性恢復(fù)。由于加荷剛繼瞬時的彈性變形產(chǎn)生之後，仍有部分變形隨時間增長而產(chǎn)生，由于這部分變形屬于可恢復(fù)的，且在恢復(fù)時亦需要一定的時間，因此，這部分變形仍屬于彈性變形范圍，當(dāng)外力卸除後最終不留下永久變形。流動又可分為粘性流動和塑性流動，它是一種隨時間延續(xù)而發(fā)生的塑性變形（永久變形），其中粘性流動足指在較小外力作用下發(fā)生的塑性變形（永久變形），塑性流動是指外力到達屈服極限值後才開始發(fā)生的塑性變形。閉合和滑移是巖體中構(gòu)造面的壓縮變形和構(gòu)造面問的錯動，也屬塑性變形。工程巖體流變性狀及其多樣性、易變性顯得比較復(fù)雜。不一樣成因類型的軟巖、不一樣構(gòu)造構(gòu)造的軟弱層，其流變性體現(xiàn)程度是不一樣的?；◢弾r風(fēng)化形成的軟巖，流變變形一般較小，阻尼變形持續(xù)時間較短，變形很快趨向穩(wěn)定；泥質(zhì)砂巖變形增長較快，變形量值也較大；粘土巖與頁巖以及軟弱夾層的流變特性非常明顯，故對其流變性進行研究有著重要的現(xiàn)實意義。軟巖的流變規(guī)律是很復(fù)雜的，它和膨脹、崩解同樣給軟巖工程帶來極大的危害。地下洞室圍巖的失穩(wěn)往往是流變、膨脹和崩解的綜合效應(yīng)。很難辨別何種效應(yīng)起主導(dǎo)作用。軟巖的流變力學(xué)特性重要包括四方面：①蠕變，在恒定麻力的條件下，變形隨時間逐漸增長的現(xiàn)象；②應(yīng)力松弛，當(dāng)應(yīng)變保持一定期，應(yīng)力隨時間逐漸減小的現(xiàn)象；③流動特性，時間一定期，應(yīng)變速率與戊力大小的關(guān)系；④長期強度，在長期荷載持續(xù)作用下軟巖的強度。3.9、巖土中的應(yīng)力測量土體中的應(yīng)力測量一般采用壓力盒裝置（常用的有鋼弦式土壓力盒），測量時必須保證儀器埋設(shè)處的土體可以近似認為是彈性均勻持續(xù)介質(zhì)。地應(yīng)力的研究和測試措施有：巖體表面應(yīng)力測量技術(shù)、淺鉆孔應(yīng)力解除技術(shù)、深鉆孔地應(yīng)力測量技術(shù)、水壓裂法地應(yīng)力測量技術(shù)和聲發(fā)射法地應(yīng)力測量技術(shù)等。土中應(yīng)力測量分為兩種類型，一類是在界面處的應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力，如基礎(chǔ)底面、擋土墻背處(包括深基坑支撐和土層的接觸面處)、地下洞室襯砌外側(cè)、樁端界面處、雙層地基界面處，深埋管道底部或外側(cè)，這些都是在兩種材料的界面處。另一類是在土體內(nèi)部，如地基內(nèi)部、邊坡體內(nèi)部，尚有厚襯砌內(nèi)部、地下持續(xù)墻內(nèi)部（嚴格說，後兩種狀況不是土中應(yīng)力）。測土中應(yīng)力有一種基本規(guī)定，這就是規(guī)定介質(zhì)是持續(xù)介質(zhì)，也就是說儀器埋設(shè)處應(yīng)是持續(xù)介質(zhì)，并且儀器埋設(shè)處要有代表性。這就規(guī)定不管界面還是土體內(nèi)部，不應(yīng)當(dāng)處在非均勻狀態(tài)或是有孔洞或有應(yīng)力集中現(xiàn)象。如在巖體中測試最佳通過灌漿填塞，封堵各式各樣、大大小小的裂隙，使之成為持續(xù)介質(zhì)，起碼近似于彈性持續(xù)介質(zhì)。在土體中測試時，規(guī)定通過手工操作使土體，至少使儀器埋設(shè)處成為彈性、均勻持續(xù)介質(zhì)。這才符合材料力學(xué)、彈性力學(xué)的基本假定，具有測試對的性的基本前提。3.10、超聲波測試聲波測試技術(shù)是一種現(xiàn)代物理技術(shù)，該技術(shù)重要是應(yīng)用聲學(xué)原理，采用聲電轉(zhuǎn)換技術(shù)，根據(jù)彈性波理論，運用波速這一參數(shù)，結(jié)合波幅、波頻、波形等特性，反應(yīng)介質(zhì)質(zhì)點運動的力學(xué)特性，獲得工程地質(zhì)與室內(nèi)試樣的物理力學(xué)特性。聲波測試技術(shù)是一種現(xiàn)代物理技術(shù)，重要是應(yīng)用聲學(xué)原理，采用聲電轉(zhuǎn)換技術(shù)，根據(jù)彈性波理論，運用波速這一參數(shù)，結(jié)合波幅、波頻、波形等特性，來反應(yīng)介質(zhì)質(zhì)點運動的力學(xué)特性，獲得工程地質(zhì)與室內(nèi)試樣的物理力學(xué)特性。聲波測試分室內(nèi)與室外兩種。室內(nèi)重要是測定巖土試樣的聲波波速，用來計算巖土試樣的物理力學(xué)參數(shù)；室外重要是在工程現(xiàn)場通過原位測試，用彈性波波速來對地質(zhì)進行評價，尤其是巖體的完整性與穩(wěn)定性評價。概括起來，聲波測試技術(shù)可以處理如下幾方面的問題：=1\*GB3①巖石(土)試樣的物理力學(xué)性質(zhì)的測定和估算，如動彈性模量、泊松比等；=2\*GB3②運用聲波參數(shù)結(jié)合地質(zhì)原因，對工程地質(zhì)進行分類、分級；=3\*GB3③運用聲波探測技術(shù)評價地下工程圍巖的穩(wěn)定性，包括圍巖松弛帶范圍的測定和圍巖穩(wěn)定性的定期觀測；=4\*GB3④運用聲波測井技術(shù)，進行工程地質(zhì)勘探鉆孔及孔間地質(zhì)剖面分層，確定風(fēng)化層厚度，為設(shè)計開挖及處理提供根據(jù)；=5\*GB3⑤巖體中存在缺陷，如構(gòu)造斷裂、巖溶洞穴的位置和走向及規(guī)模，張開裂隙的延伸方向和長度的探測；=6\*GB3⑥工程巖體施工及加固效果的檢測，如爆破、噴錨支護、補強灌漿的質(zhì)量檢查等。3.11、樁基檢測試驗樁是設(shè)置在地層中的豎直或傾斜的基礎(chǔ)支承構(gòu)件。樁基檢測的目的重要有兩個：第一種目的是為樁基的設(shè)計提供合理的根據(jù)。該目的是通過在建筑現(xiàn)場的試樁上進行測試來實現(xiàn)的。第二個目的是檢查工程樁的施：[質(zhì)量，與否可以滿足設(shè)計或建(構(gòu))筑物對樁基承載力的規(guī)定。該目的是通過對工程樁進行抽樣測試來實現(xiàn)的。樁基檢測的目的重要有兩個：一是為樁基的設(shè)計提供合理的根據(jù)，該目的是通過在建筑現(xiàn)場的試樁上實現(xiàn)的；二是檢查工程樁的施工質(zhì)量，與否能滿足設(shè)計或建(構(gòu))筑物對樁基承載能力的規(guī)定，該目的是通過對工程樁抽樣檢測來到達的。對樁基檢測的基本規(guī)定重要有兩項：一是樁的平面位置與幾何尺寸；二是樁的完整性與承載能力。重要簡介單樁的完整性與承載能力的檢測技術(shù)與措施。單樁承載力檢測內(nèi)容包括樁的垂直承載力、水平承載力與抗拔承載力，它取決于樁周(端)介質(zhì)對樁的支承阻力以及樁身材料的強度。單樁完整性反應(yīng)了樁身截面尺寸變化、樁身材料密實度和持續(xù)性的綜合性指標。檢測參數(shù)包括樁身鋼筋混凝土波速、密實度，樁身截面尺寸變化，樁身缺陷位置、缺陷形式、缺陷程度，推算樁長及估算鋼筋混凝土強度等級等。樁基檢測技術(shù)措施分靜載試驗與動測試驗兩種。3.12、地基動力測試在巖土工程中，巖土體受到動力作用(地震、風(fēng)振、浪振、機器振動以及爆炸爆破、高速流體和陸地高速重型運載工具等所產(chǎn)生的動應(yīng)力等)的狀況是非常普遍的。巖土體在動力作用下的反應(yīng)和動力參數(shù)通過動力測試獲得。常用的巖土體室內(nèi)動力測試技術(shù)有：動三軸試驗、動單剪試驗、振動臺試驗和共振桂試驗。土的動力性質(zhì)是指其在多種動力作用下直接或間接體現(xiàn)出來的某種反應(yīng)和效應(yīng)，從巖土工程觀點來看，動力是指地震、風(fēng)振、浪振、機器(鍛錘、透平機、破碎機等)振動，以及爆炸、爆破、高速流體通道和陸地重型高速運載工具等所產(chǎn)生的動應(yīng)力?？梢?，巖土體在各類土建工程中受到動力作用的狀況是極其普遍的。土的動力測試的目的分為三個方面：①土的基本動力參數(shù)的測定，如動彈性模量、動剪切模量、泊松比、動阻尼以及土體中波的傳播速度等；②土體的動力反應(yīng)試驗．如飽和低塑性土的振動液化試驗和衰減試驗等；③土體構(gòu)造受振條件下的原型觀測，如多種動力作用下土體振動性狀的實際觀測等。就其測試條件又可分為四類：①室內(nèi)試驗；②現(xiàn)場模擬試驗；③原位試驗；④原型觀測。由于動力試驗條件的復(fù)雜性，一般一項動力參數(shù)可以通過多種試驗措施測求。因此在設(shè)計土的動力試驗或選用某項試驗設(shè)備時．應(yīng)首先考慮試驗條件的相似性和設(shè)備功能的多重性，以及試驗成果的針對性。動三軸試驗原理：動三軸試驗是從靜三軸試驗發(fā)展而來的，通過對試樣施加模擬的動土應(yīng)力。同步測求試樣在承受動荷載作用下所體現(xiàn)出的動態(tài)反應(yīng)。這種反應(yīng)是多方面的，最基本和最重要的是動應(yīng)力(或動主應(yīng)力比)與對應(yīng)的動應(yīng)變的關(guān)系和動應(yīng)力與對應(yīng)的孔隙水壓力的變化關(guān)系。根據(jù)應(yīng)力、應(yīng)變及孔壓這三種指標的互相關(guān)系，可以推求出土的各項動彈性參數(shù)及粘彈性參數(shù)，以及土樣在模擬某種實際振動的動應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的性狀。3.13、巖體強度試驗巖體是賦存于一定地質(zhì)環(huán)境中的復(fù)雜地質(zhì)體，一般由巖石(構(gòu)造體)和多種各樣的軟弱構(gòu)造面組合而成。因此，巖體強度不僅與構(gòu)成巖體的巖石力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，并且與這些軟弱構(gòu)造面的物質(zhì)構(gòu)成、發(fā)育程度、組合類型及力學(xué)性質(zhì)等有著很大的聯(lián)絡(luò)。許多工程實踐表明，構(gòu)造面的存在大大減弱了．巖體整體強度，導(dǎo)致巖體穩(wěn)定性減少。工程實踐需要以巖體為對象的室內(nèi)測試技術(shù)和原位測試技術(shù)來分析評價巖體強度和穩(wěn)定性。3.14、非飽和土測試相對于飽和土力學(xué)而言，非飽和土力學(xué)的研