第1章2試驗與測試

1、第一章 土工試驗及測試1.11.21.31.4室內試驗模型試驗原位測試與現場觀測試驗的檢驗與驗證11.2 模型試驗第一章土工試驗及測試F 1g的試驗： 小比尺模型試驗 足尺試驗（n=1)ng的模型試驗： 離心機模型試驗 滲水力模型試驗土工模型試驗21.2 模型試驗1g模型試驗第一章土工試驗及測試-s1/ s31g的小比尺試驗低圍壓F 容易，F 不能定量高圍壓e應力應變關系非線性強度非線性低圍壓下的剪脹性粘聚力無法模擬 低圍壓下確定參數ttfs.1g土工模型試驗31.2 模型試驗 - 1g足尺試驗第一章 土工試驗及測試1g足尺試驗結果有說服力，資料寶貴造價昂貴：5億振動臺“丹佛墻”41.2 模型

2、試驗 - ng模型試驗第一章 土工試驗及測試土工離心機模型試驗（Centrifuge）離心力模擬重力，使模型內的應力和應變條件同現場一致)優(yōu)點：應力應變相等；變形相似；破壞機理及現象相同缺點：應力場不均勻；材料模擬：土顆粒、薄板 片；比尺的不一致；有時邊界條件難以模擬發(fā)展：固結、入樁、凍土、基坑開挖、壩體填)、降雨、噴錨.筑、ng土工模型試驗51.2 模型試驗 - ng模型試驗第一章 土工試驗及測試土工離心機模型試驗（Centrifuge）閉路電視滑環(huán)轉軸轉臂計算機數采系統(tǒng)平衡重吊籃ng土工模型試驗61.2 模型試驗 - ng模型試驗第一章 土工試驗及測試50gT土工離心機和振動臺ng土工模型

3、試驗71.2 模型試驗 - ng模型試驗第一章 土工試驗及測試大連理工大學鼓式離心機ng土工模型試驗81.2 模型試驗 - ng模型試驗第一章土工試驗及測試9土工離心機試驗中的比尺因素1.2 模型試驗 - ng模型試驗第一章 土工試驗及測試滲水力模型試驗)優(yōu)點：方便，簡單缺點：土的限制，地面，飽和土應用：淺基礎，單樁，動力實驗j + g ¢g ¢n = ng =g= ig w+ 1 » i + 1g ¢LjLg ¢ng土工模型試驗101.2 模型試驗 - ng模型試驗第一章土工試驗及測試ng土工模型試驗11滲水力模型試驗突出優(yōu)點是它的設備是靜態(tài)

4、的，ng條件下沉樁等比較方便。明顯的局限 性：只能做飽和土體試驗； 地面是水平 的；土的滲透系數過大和過小都影響試驗精度和造成操作。1.3 原位測試與現場觀測第一章土工試驗及測試)平板載荷試驗靜力觸探動力觸探十字板剪切試驗旁壓試驗螺旋載荷板（SPC）與鉆孔剪切儀（BST） 物探試驗原型觀測原位測試與現場觀測121.3第一章土工試驗及測試原位測試與現場觀測pb(1-n 2 )oa段：E =IsPlate Loading Test平板載荷試驗131.3第一章土工試驗及測試原位測試與現場觀測糯現場碾壓平板載荷試驗平板載荷試驗141.3 原位測試與現場觀測第一章土工試驗及測試將金屬探頭用靜力壓入土中，

5、通過測定探頭所受阻力，分析確定土的某些定量指標。如砂土的密實 度、粘土的不排水強度等探頭：測定總阻力 雙橋探頭：分別測定錐底和側壁阻力Static Sounding（Static Cone Penetration Test)靜力觸探151.3 原位測試與現場觀測第一章 土工試驗及測試動力觸探是用一定重量的擊錘，從規(guī)定高度自由落下，擊打土中的探頭，測定使探頭貫入土中一定深度所需要的擊數。以此確定被測土的物理力學性質。按使用土層不同可分為：)標準貫入試驗輕型觸探試驗重型觸探試驗Dynamic Penetration Test動力觸探161.3 原位測試與現場觀測第一章 土工試驗及測試F 適用于一般

6、粘性土和砂土地基F 擊錘質量為63.5kg，落距76cmF 以探頭貫入30cm的擊數N為貫入指標F 用以砂土的密實度、飽和砂土的液化可能性和地基的承載力等Standard Penetration Test（SPT)標準貫入試驗171.3 原位測試與現場觀測第一章土工試驗及測試M假定土體為各性，tfh=tfv=tf：MtfhMt f= maxD 2Dt(+ H ) 3Hfv2對飽和軟粘土，tf相當于不排水D強度cuVane Shear Test （VST)十字板剪切試驗181.3第一章土工試驗及測試原位測試與現場觀測將圓柱形探頭頭的空腔中加地基土中，在探水，量測施加壓力p與探頭體積v間的關系旁壓

7、試驗Pressuremeter191.3第一章土工試驗及測試原位測試與現場觀測螺旋載荷板Screw Plate Compressometer螺旋板壓縮試驗（SPC）201.3第一章土工試驗及測試原位測試與現場觀測鉆孔剪切儀（BST）Iowa Borehole Shear Test211.3第一章土工試驗及測試原位測試與現場觀測)彈性波聲波 探地 電磁法放射性勘測主要用于土層勘察，地質缺陷的探察和土層性質的檢測物探試驗221.3第一章土工試驗及測試原位測試與現場觀測變形、位移觀測孔隙水土監(jiān)測項目結構上的應變和應力等地面觀測儀器孔壓傳感器分層沉降儀和測斜儀土盒物理勘探全球（GPS）地理信息系統(tǒng)（G

8、IS）等現場及原型觀測2324糯高心墻堆石壩監(jiān)測儀器布置25糯高心墻堆石壩監(jiān)測儀器布置26斷面斷面樁號斷面特性內部變形監(jiān)測儀器測斜儀橫梁式沉降儀電磁沉降儀水管式沉降儀弦式沉降儀引式水平位移計心墻心墻心墻下游堆石上游堆石下游堆石A-A0+169.360左岸代表斷面B-B0+300.000最大壩高斷面C-C0+309.600最大壩高斷面D-D0+482.300右岸代表斷面1.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試巖土材料的復雜性；環(huán)境的不可探知性； 邊界和荷載影響很大.準確、定量相當！不靠純理論、計算技術；需要依靠經驗。檢驗的意義271.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試體現驗證的客觀性、

9、權威性和公正性采用或競賽程序：進行基本試驗、目標試驗征集參賽者提交結果公布試驗結果或評分，研討，答辯。檢驗的方法281.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試)本構關系試驗的驗證室內試驗土工離心模型試驗土工材料試驗原位測試與物探樁測理論驗證土工加筋擋土墻反應分析數值計算的驗證驗證項目291.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試復雜應力路徑試驗驗證不同儀器平行試驗（同樣應力路徑，不同儀器）p=常數；b=常數軸儀（法國和德國粘土和砂土）（美國和法國砂土）空心圓柱扭剪儀（美國和法國砂土）.盒式試驗的檢驗室內試驗301.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試空心圓柱扭剪儀HC扭剪儀盒式Cube

10、盒式軸儀軸儀試驗的檢驗室內試驗311.4第一章土工試驗及測試破壞形式不同空心：縮頸軸：剪切帶軸應變-體應變關系應力-應變關系試驗的檢驗室內試驗32兩種試驗的結果對比b=0.28差別較大1.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試圓形天然淺基礎歐共體資助英國法國丹麥大學道橋中心研究室.地基：飽和砂土均勻的石英細砂e=0.66，Dr=86%基礎：圓形，d=56.6cm，基底完全粗糙度 a=28.2g離心承載力以及荷載-沉降關系：試驗的檢驗離心模型試驗331.4 試驗的檢驗與驗證第一章 土工試驗及測試“土工離心機的試驗”（ 1986年）歐模擬飽和砂土地基上的圓形淺基礎的荷載沉降關系國際先進水平：誤差

11、在±30%以上試驗的檢驗離心試驗341.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試砂土承載力與孔隙比的關系：孔隙比相差0.01（Dr差3%）承載力相差18中砂地基承載力與孔隙比的關系（）在試驗土均勻，砂孔隙比誤差在0.01范圍內是有較大難度的.試驗的檢驗離心試驗351.4第一章土工試驗及測試試驗的檢驗與驗證兩個的土工膜拉伸曲線試驗的檢驗材料36延伸率：K：15；G：20001.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試堤防隱患探測的“大比武”“堤防隱患綜合檢測技術檢驗會”(中國)間：1999年3月點：宜陽，長江一段200米廢堤堤段時地、空洞（均深2事先埋設：稻草、廢）：10余家科研勘測設

12、計校、廠家檢測時間：2小時。參加、大專院試驗的檢驗物探試驗371.4 試驗的檢驗與驗證第一章 土工試驗及測試使用的檢測技術與高密度電阻率法瞬變電磁法 聲波與超聲波彈性波法波法探地法2m深的隱患不應是問題！結果如何？試驗的檢驗物探試驗381.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試 檢測的評分結果檢測數1212個10分，6個20分，2個30分分很低！10864滿分1002分數0102030試驗的檢驗物探試驗391.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試間：1992年點：荷蘭，海牙：12家世界具有國際聲譽的公司參賽式：由特爾夫公司提供土層資料，用小 應變法測試樁身質量；用大應變法檢測樁的承載力。

13、時地參加方試驗的檢驗樁測401.4 試驗的檢驗與驗證第一章 土工試驗及測試小應變動測 樁身質量的檢測檢測結果：平均測對4根最多測對7根最少測對2根完整無損的沒有測出。真實情況：共計10根樁樁徑250mm 樁長18m其中一根樁完整無損，其余在不同位置有寬10mm、深130mm的刻槽.都試驗的檢驗樁測411.4 試驗的檢驗與驗證第一章 土工試驗及測試大應變動測承載力檢測檢測結果：動測檢測給出：90kN510kN。真實情況：沉入11.519m的5根樁通過靜載試驗得到極限承載力：340kN試驗的檢驗樁測421.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試1980年，美國和，“研討會”1982年，法國，“土

14、的本構關系國際研討會”1987年，美國（關系國際研討會”），“非粘性土的本構至少三次本構理論的檢驗431.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試“巖土工程中極限平衡、塑性理論和一般的應研討會”美加1980對試力應變關系驗結果進行！試驗內容：砂土常規(guī)三軸試驗砂土b=常數的試驗軸砂土在平面上應力路徑為圓周的試驗沒有給任何一個 本構模型戴上王冠！軸結果：軸向應力應變關系尚可體變較差圓周應力路徑多數不行本構理論的檢驗44事前公開物性參數和基本試驗結果：共17個本構模型.1.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試“非粘性土的本構關系國際研討會”美國1987對試驗結果進行！試驗者：法國Grennobl

15、e大學德國Karsrube大學美國Case大學儀器：盒式軸儀空心圓柱扭剪儀.本構理論的檢驗451.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試的模型（32個）參加次彈性模型，3個（Hypoelastic）增量非線性彈性模型，3個（Incremental） 內時模型，1個（Endoctronic）一個屈服面的彈塑性模型，9個（EP1） 兩個屈服面的彈塑性模型，10個（EP2）其他形式的彈塑性模型，6個（Elastic-Plastic）.本構理論的檢驗461.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試評分標準計算與試驗比較1本構理論的檢驗471.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試差強人意！的軸向應

16、力-應變關系得分表p=常數；b=常數（滿分100）本構理論的檢驗481.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試的體應變 軸應變關系得分表（沒及格的）p=常數；b=常數（滿分100）本構理論的檢驗491.4 試驗的檢驗與驗證第一章 土工試驗及測試p平面上應力路徑為圓的軸試驗的應變路徑p平面上為圓形的應力路徑與應變路徑本構理論的檢驗501.4 試驗的檢驗與驗證現有本構模型的能力有限的p平面上圓周應力路徑計算結果（滿分100）第一章土工試驗及測試 計算結果得分本構理論的檢驗511.4 試驗的檢驗與驗證第一章 土工試驗及測試“丹佛墻”（1991）：高：3.05米長：2.08米寬：1.22米填料：砂土

17、 與 粘土加筋：12層熱壓無紡織布加壓：上部氣囊.數值計算的檢驗加筋擋墻521.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試“丹佛墻”(Denver Wall) 的結構與加載系統(tǒng)數值計算的檢驗加筋擋墻531.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試砂土填料：103.5kPa荷載的最大墻頂位移大小相差巨大：只有2個誤差在30%以內數值計算的檢驗加筋擋墻54不同者給出的砂土的結果1.4 試驗的檢驗與驗證第一章 土工試驗及測試粘土填料：103.5kPa 荷載的最大墻頂位移大小只有1個誤差在31%數值計算的檢驗加筋擋墻55不同者給出的粘土結果1.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試不同者給出的破壞荷載預測結果砂土填料：207kPa：10517kPa不等粘土填料：230kPa中斷試驗：21207kPa不等數值計算的檢驗加筋擋墻561.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試反應分析美國自然科學（NSF）1989-1994VELACS項目350萬離心機試驗檢驗反應分析方法參加包括：美國加州大學戴維斯分校、大學等7所大學加州理工大學、英國10名及學會會員；參賽規(guī)模：美、加、日、歐等23個計算與小組，9臺離心機！數值計算的檢驗反應分析571.4 試驗的檢驗與驗證第一章土工試驗及測試九種邊值問題