【正文】 1 巖土工程原位測(cè)試技術(shù) 2 緒 論 一 、 巖土工程的發(fā)展歷史 二 、 巖土工程原位測(cè)試的內(nèi)容及在工程建設(shè)中的地位 三 、 本課程的內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求 3 一 、 巖土工程的發(fā)展歷史 1． 巖土工程的含義 巖土工程 —— 以土力學(xué) 、 巖石力學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)為理論基礎(chǔ)的土 木工程中與巖土體直接相關(guān)的工程 。 巖土工程的工程屬性 。 它是處理工程問題 ， 以工程問題為工作對(duì)象的學(xué)科 。 作為一門工程 ， 應(yīng)包括勘察 、 設(shè)計(jì) 、 施工和檢測(cè)4個(gè)方面才是完整的 。 巖土工程隸屬于土木工程學(xué)科 ， 是由地基與基礎(chǔ)工程 、 邊坡工程 、 深基坑工程 、 路基工程 、 地下洞室工程 、 巖土爆破工程 、灌漿工程和地質(zhì)災(zāi)害防治工程等分支構(gòu)成的 ， 其涉及到的領(lǐng)域有：能源 、 交通 、 城市建設(shè) 、 礦山 、 江河海洋和環(huán)境工程等等 。 4 三峽庫區(qū)的滑坡 5 德昌沙壩的昔格達(dá)地層滑坡 6 2022年 2月 17日 發(fā)生于菲律賓特大型泥石流 7 我國第一座外海跨海大橋 —— 東海大橋的雄姿 8 三峽大壩夜景 二灘電站 9 新中國成立后自己獨(dú)立設(shè)計(jì)和施工的第一座長(zhǎng)江大橋 馳名中外的趙州橋 10 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁 11 貴陽烏當(dāng)行政中心白云巖邊坡工程植被恢復(fù)前后的對(duì)照（貴州） 渝黔高速公路順層邊坡工程植被恢復(fù)前后的對(duì)照（重慶） 12 2． 巖土工程的發(fā)展歷史 1925年 ， 太沙基的經(jīng)典著作 《 土力學(xué) 》 問世 ， 這既是現(xiàn)代土力學(xué)的誕生之年 ， 也奠定了巖土工程的理論基礎(chǔ) 。 1948年 ， 英國的 《 巖土工程 》 雜志 （ Geotechnique） 創(chuàng)刊 。 20世紀(jì) 60年代以后 ， 澳大利亞 、 新西蘭和印度等國家相繼把他們的土力學(xué)地基和基礎(chǔ)學(xué)會(huì)改名為巖土工程學(xué)會(huì) 。 美國的 ASCE雜志的 《 土力學(xué)基礎(chǔ)工程 》 分冊(cè)也于 1974年改名為 《 巖土工程 》分冊(cè) 。 近二十年來 ， 巖土工程在科學(xué)理論和工程技術(shù)方面有了很大進(jìn)展 。 巖土工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科 ， 由于巖土體構(gòu)成的復(fù)雜性 、 地域性和易受施工擾動(dòng)的多變性 ， 與其他學(xué)科相比 ， 它還處于不夠成熟和不夠完善的狀況 。 13 14 15 ? 試驗(yàn)工作在工程（地質(zhì)）勘察中占有很重要的位置。它不僅為學(xué)科理論的研究與發(fā)展所必需，而且也為巖土工程設(shè)計(jì)提供資料所必需。 ? 就土工試驗(yàn)而論，可分為 室內(nèi)試驗(yàn) 和 原位試驗(yàn) （或原位測(cè)試）。兩者合稱為實(shí)驗(yàn)土力學(xué)（ experimental soil mechanics）。 ? 雖然土的室內(nèi)試驗(yàn)具有很多 優(yōu)點(diǎn) ，但由于室內(nèi)試驗(yàn)需要取樣，樣品小，受擾動(dòng)，代表性差，所測(cè)力學(xué)指標(biāo)嚴(yán)重 “ 失真 ” ，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了克服室內(nèi)試驗(yàn)的致命弱點(diǎn)，土的原位測(cè)試技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。 ? 土的原位測(cè)試（ in－ site testing of soils），一般指的是在工程地質(zhì)勘察現(xiàn)場(chǎng)，在不擾動(dòng)或基本不擾動(dòng)土層的情況下對(duì)土層進(jìn)行測(cè)試，以獲得所測(cè)土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及劃分土層的一種土工勘察技術(shù)。 ? 這里的土層包括粘性土、粉土、砂性土、碎石土及軟弱巖層等。 土的原位測(cè)試概念 16 巖土工程中的原位測(cè)試技術(shù)包含如下種類： 1． 基本測(cè)試技術(shù)： （ 1） 載荷試驗(yàn) （ 平板 、 螺旋板 ） ； （ 2） 靜力觸探試驗(yàn)； （ 3） 圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)； （ 4） 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)； （ 5） 十字板剪切試驗(yàn)； （ 6） 旁壓試驗(yàn)； （ 7） 現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)； （ 8） 波速試驗(yàn)； （ 9） 基樁的靜力測(cè)試和動(dòng)力測(cè)試； （ 10） 錨桿抗拔試驗(yàn)； 17 ? 土的原位測(cè)試方法很多，但可以歸納為下列兩類： ? （ 1）土層剖面測(cè)試法（ logging or stratigraphic profiling methods）：可獲得連續(xù)的土層剖面，具有可連續(xù)進(jìn)行測(cè)試、快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。它主要包括靜力觸探、動(dòng)力觸探、土的壓入式板狀膨脹儀測(cè)試及電阻率法等。 ? （ 2）專門測(cè)試法（ specific test methods）?？傻玫酵翆又嘘P(guān)鍵部位土的各種工程性質(zhì)指標(biāo)，精度高，測(cè)試成果可直接供設(shè)計(jì)部門使用，其精度一般可超過鉆探和室內(nèi)試驗(yàn)成果的精度。它主要包括載荷測(cè)試、旁壓測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)貫入測(cè)試、抽水和注水實(shí)驗(yàn)及十字板剪切測(cè)試等。 ? 土的專門測(cè)試法和土層剖面測(cè)試法，經(jīng)常配合使用，點(diǎn)面結(jié)合，既提高了勘測(cè)精度，又加快了勘測(cè)進(jìn)度。 ? 在所有土體原位測(cè)試技術(shù)中，靜力觸探測(cè)試和旁壓測(cè)試應(yīng)用得最廣，精度也高 18 2． 工程應(yīng)用： （ 1） 巖土工程勘察； （ 2） 地基基礎(chǔ)的質(zhì)量檢測(cè)； （ 3） 基坑開挖的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)； （ 4） 巖體原位應(yīng)力測(cè)試； （ 5） 公路 、 隧道 、 大壩 、 邊坡等大型工程的監(jiān)測(cè)和檢測(cè) 。 和室內(nèi)試驗(yàn)相比 ， 原位測(cè)試的代表性好 、 測(cè)試結(jié)果精度較高 ， 因而較為可靠 。 在巖土工程中 ， 選用正確的參數(shù)遠(yuǎn)比選用計(jì)算方法重要 ， 加之巖土工程的工作對(duì)象多屬隱蔽工程 ， 因而巖土工程的原位測(cè)試在巖土工程中占據(jù)了重要的地位 。 19 ? 工程設(shè)計(jì)中的土工計(jì)算成果的可靠性，主要取決于所選計(jì)算參數(shù)，所選參數(shù)精度的重要性遠(yuǎn)比所選的計(jì)算方法要重要得多。而正如沈珠江院士認(rèn)為，可靠的土質(zhì)參數(shù)，只能通過原位測(cè)試取得。因此，在工程勘察中，不進(jìn)行原位測(cè)試是沒有質(zhì)量保證的；特別是在大型工程勘察中，它是不可缺少的手段。原位測(cè)試技術(shù)的重要性正在逐漸被廣泛承認(rèn)，測(cè)試技術(shù)逐漸成熟，相應(yīng)法規(guī)日趨完善，它將發(fā)揮越來越大的作用。 20 21 22 原位測(cè)試與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) ? 兩者的相同點(diǎn)都是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的，與土體的原始物理狀態(tài)、應(yīng)力狀態(tài)等有關(guān)。 ? 原位測(cè)試是在土體的局部施加荷載測(cè)定土的反應(yīng)以估計(jì)土的指標(biāo)，如強(qiáng)度指標(biāo)、變形指標(biāo)等。 ? 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是在比較大的范圍內(nèi)施加荷載測(cè)讀土的綜合反應(yīng)，用于檢驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)算的正確性，測(cè)定施工過程中地基土的反應(yīng)，估計(jì)宏觀的指標(biāo)范圍以校正原位測(cè)試或室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果。 23 ? 室內(nèi)巖土試驗(yàn)可分為土體的室內(nèi)試驗(yàn)和巖石的室內(nèi)試驗(yàn)。 ? 土體的室內(nèi)試驗(yàn)（ Laboratory Soil Test）包括土的物理性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定、土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定、土的動(dòng)力特性試驗(yàn)、粘土礦物分析等等。 ? 巖石的室內(nèi)試驗(yàn)（ Laboratory Rock Test）包括巖石