岩土测试例题和习题.docx

1、岩土测试例题和习题程测试与监测例题和习题）吴兴序 编西南交通大学岩土工程系201331234绪论习题什么是岩土工程，它与哪些工程领域有关？ 为什么说岩土工程具有明显的工程属性？ 岩土工程原位测试在岩土工程中处于何种地位？它与室内试验的关系如何？ 岩土工程原位测试所包含的测试技术， 除了本教材所论及的以外， 据你所知还有哪一些？第1章地基静载荷试验载为450kPa。取地基土的比例界限为 350kPa，极限荷载Pl为450kPa。因为极限荷载容易确定且极限荷载小于对应比例界限的 2倍，故取极限荷载的一半作为该试验点的承载力实测值，即为 f0=225k Pa。按定义算得基床系数:3 3k=350/0

2、.0124=28225.8kN/m 殳28.2 MN/m按公式（1-3 ）算得变形模量：2 2兀 1 兀 1 - 0.25E0 = pD = x0.35x1.128=23.44MPa4 s 4 0.0124从上述计算过程可以看出，数据处理和分析过程不是太精确，规范的规定对很多情况也不是太明确，一般应注意借助于经验和理论知识，且应偏于安全。例1-2 某工程采用CFG桩构成复合地基，已知桩的布置方式为行列式，桩在两个方向上的中心距均为1.2m，设计方要求该复合地基的承载力特征值不低于 230kPa。现决定采用单桩复合地基测试法进行检测，请选择压板的形状、尺寸和千斤顶的级别，如果采用堆载的方式作为反

3、力， 试计算确定堆载物（包括平台）的重量。解：根据公式（1-6），压板面积应为：A=axb =1.44m2对行列式布桩，可考虑采用正方形压板，其边长为 1.2m。于是算得最大加载量为:P =2 fakA =2X230X1.44 =662.4kNlOOOkN。千斤顶的加载能力应大于 662.4kN，可选用100T级的千斤顶，其最大理论出力为堆载物的重量应大于:N =1.1P=1.1x6624=728.6kN选 N=750kN。1-1基础的作用是什么？为什么建筑物要设置基础?1-2 什么是地基？什么是天然地基？什么是人工地基?表1-1某场地复合地基静载试验数据荷载(kPa)试验点沉降值 （mm）1

4、#2#3#0000501.271.151.321002.612.422.661503.843.783.912005.125.095.422506.586.317.0330011.789.2712.1135019.2515.3321.7540028.4225.1040.4445045.3141.87 1-10采用单桩复合地基试验对某工程的振冲碎石桩复合地基进行检测，已知桩的排列为等边三角形，桩距为1.2m，设计要求复合地基承载力特征值不低于 200kPa，如采用圆形承压板，请确定承压板的直径和千斤顶的级别，又如果采用压重平台作为反力，请确定堆载物的重量。已知桩的排列为梅花形，200kPa,如采用

5、方形承请确定堆载物的重1-11采用单桩复合地基试验对某工程的砂石桩复合地基进行检测， 桩距a为1.2m，排距b为0.9m，设计要求复合地基承载力特征值不低于 压板，请确定承压板的边长和千斤顶的级别，又如果采用压重平台作为反力, 量。第2章静力触探试验可以认为该土层的触探临界深度为 1.2m，又因为曲线具有较为均匀的 3个分布区间，所以触探深度范围的地基土可以分为 3层，考虑超前滞后效应和前述土层划分原则，在图上画出各土层的分界线如图2-6中的两条水平线所示，于是确定土层和土层的厚度分别为 4.9m和2.0m，土层的厚度未能探明。 I 1 I IT I 1_SyAv*勺；图2-6 例2-1图划分

6、土层后可以进一步求出各土层的平均触探参数值，其做法有两种，一种是将各分层范围内的记录数据进行平均，另一种是直接在图上找出各分段曲线的重心，通过该重心做竖线与横轴相交，交点的坐标值即为所求的触探参数。本例用作图法求解，其结果如图 根据图2-6中各竖直线所截得的横坐标数值，定出各土层的触探参数为: 土层： 土层： 土层： 根据各土层的2-6所示。qc = 4.75MPa, fs= 31kPa, Rf= fS / q/ 100% = 31/4750 X 100%=0.65%qc = 0.6MPa, fs= 37kPa, Rf= fs / qcX 100% = 37/600X 100%=6.2%qc

7、= 3.9MPa, fs= 49kPa, Rf= fs / qcX 100% = 49/3900X 100%=1.2%qc和Rf，在图2-5中作出相应的坐标点，即可定出各土层的名称，其结果为,土层为砂土，土层为软土，土层为粉土。与图 此也可以看出图2-5的方法是近似的。例2-2对某场地的地基土层进行静力触探测试， 长300mm的预制钢筋混凝土方桩基础，桩长初步拟定为 该桩的单桩承载力特征值。解：根据例2-1的计算结果，各土层的触探参数为：2-1对比，所得的土层名称有一些区别，由其触探曲线如图2-1所示，该工程拟采用边7.0m，桩顶位于地面以下 0.8m，试估算fs1= 31kPa, fs2=

8、37kPa, qc2= 0.6MPa , fs3= 49kPa, qc3= 3.9MPa , 根据公式2-9的说明，计算各相关的参数为：01=5.05 (fs1)百=10.04 (fs2)(=10.04 (fs3)-0.45= 5.05 X 31一 0.45= 1.08-0.55= 10.04 X 370.55 = 1.38-0.55= 10.04 X 490.55 = 1.18a=2/3因为桩长为7.0m,桩顶在地面以下 0.8m，故桩尖进入第 3层土的深度为7.8-6.9= 0.9m，所以qc W +qc3 U +3.9卜.49MPa于是由公式(2-8)算得Quk =uS Pi fsih

9、+aqcAp=4咒0.3咒(1.08咒31 X4.1 +1.3837咒2 +1.18咒49咒0.9) +x3490X0.32=559.1kN取安全系数K = 2.0,得单桩承载力特征值为丑二5591 =279.6kNK 22-12-22-3静力触探与打入桩的贯入过程有何异同？用静力触探为何能估计地基土的物理力学参数和地基承载力? 何谓静力触探的超前和滞后效应，为何会产生此种效应？ 理解静力触探的临界深度概念。2-5静力触探的一般测试工作如何进行?2-6静力触探数据的零漂产生的原因是什么，如何解决?2-7土层划分后如何用平均法求各土层的测试参数？ft4 6 总】D I!M icT-z_2-d_Z

10、_；t屮Lu却m匸4- - - - 琲“1 i“ q- - -h=: =:hl匸 j* IF - _=：v 严 -.图2-7 习题2-8图c /s 某工程用双桥静力触探对地基土进行测试，其中某孔位的触探曲线如图 图解法进行土层划分，决定各土层的厚度和平均触探参数，计算各土层的平均摩阻比。2-82-7所示，试用2-9根据上题的结果分析场地处各土层的类别和性状。2-10接上题，如果该工程拟采用边长 350mm的预制钢筋混凝土方桩基础,12.5m，桩顶在地面以下 2.0m处，试估算其单桩承载力特征值。桩长初步拟定为第3早圆锥动力触探和标准贯入试验3-7例3-1某场地用动力触探对地基土进行测试，其中某

11、点位经杆长修正后的测试曲线如图 所示，试根据该曲线对地基土进行力学分层，并确定各土层的地基承载力。解：首先观察该测试曲线的特征。 从图3-7看，从地表到0.7m深度的触探击数逐渐增加；0.7m1.6m、1.8m3.2m、3.2m4.7m、以及5.3m以下的触探击数较为稳定； 5.3m以下的击数较高,其余位置的触探击数较低。土层： N120= 1.0土层： N120= 7.2土层和土层的承载力特征值可按公式（ 3-18）计算得出：f ak=80N120= 80 X 3 = 240kPa土层：f ak=80N 120 = 80 X 7.2 = 576kPa土层：土层土层和土层的动探击数不满足公式（

12、 3-18）的要求，故将其先按公式（3-14）换算N63.5=3Ni20- 0.5= 3 X 2 0.5 = 5.5得到相应的N63.5，然后再按公式（3-19）计算，结果为：土层：土层：f ak=32.3N63.5+89 = 32.3X 5.5 + 89= 267kPaN63.5=3N120-0.5= 3X 10.5= 2.5f ak=32.3N63.5+89= 32.3X 2.589= 170kPa习题3-8参数？怎样根据击数 深度关系曲线进行土层划分？土层划分后如何用平均法求各土层的测试3-9在例题3-1中，土层的平均动探击数 Ni20= 3，符合公式（3-18）的要求，故按此计算得出了

13、相应的承载力特征值。为进行对比，请按公式（ 3-14 ）将该土层的Ni20换算成N63.5，然后由公式（ 3-19）计算其承载力特征值并与例题 3-1 的结果比较，判断哪一种计算方法更适合于该 例题的土层，说明判断的根据。第 4 章 旁压试验习题旁压试验测试的是岩土体的横向性质，由此推算岩土体的竖向性质，试分析影响推算精度的主要因素。4-5 旁压试验可以解决岩土工程中的哪些问题？简述旁压试验的优势和局限性。第 5 章 波速试验习题5-1 工程中常用哪几种波速法？5-2 单孔法、跨孔法和面波法各自采用什么方式激振？5-3 波速法可以测试地基土的哪些动参数？5-4 波速法为何能判定土层的物理力学性

14、质并检测地基处理的效果？第6章基桩静荷载试验6-17。例6-1对某工程的两根试桩（桩的直径为 0.8m）进行静载试验，所得测试曲线如图试根据该图确定两根试桩的极限承载力和容许承载力。图6-17 例6-1图3.0MN。解：A桩无陡降段，取位移为 40mm时的桩顶荷载为桩的极限承载力，其值为 7.5MN，相应 的容许承载力为3.75MN，但该值大于桩的临界荷载（3.0MN ），故取桩的容许承载力为B桩有陡降段，取陡降段起始点的荷载为极限荷载，其值为 2.8MN，相应得到容许承载力为1.4MN。1.4MN，该值小于桩的临界荷载（2.0MN ），故取桩的容许承载力为f4 (Z)。例6-2某试桩EA=1

15、.8107kN，现将其地下部分均匀分为 10段，并由轴向静载试验的结果算 得第4段两端点的轴向力分别为： P3=3500kN，P4=3020kN，如果该段两端点处的无量纲摩阻力分 别为f3=0.00015和f4=0.00013，试确定该段桩身的摩阻力分布条函解：按公式（6-16）将需要的各参数无量纲化，得：t4 =0.1=电=3020 7 =1 .68x 10*EA 1.8X107z3 0.3， Z4 = O.4， 3500 .= =1.94X10*，CT2i1.8咒107由公式（6-23）算得:代入公式（6-22）得到6-1桩的静载为什么被认为是最权威和最直接的桩基试验方法？桩的竖向抗压静载

16、试验和地基土的静载试验在哪些方面存在差异?如何根据试桩的P-S曲线确定试桩的极限荷载和临界荷载?桩的抗拔和水平推力试验的加载系统布置与竖向抗压试验有什么不同?1200kN。现拟采用堆载平台方式对试桩进行检测，试确定试验的最大加载量、堆载物重量并选择 千斤顶的型号。6-11由单桩竖向抗压静载试验对某场地的 3根试桩进行了检测， 所得数据如表6-5，试作出3根桩的荷载-位移曲线，按6-1节所列基桩检测规范的规定判断各桩的竖向抗压极限承载力 并计算试桩竖向抗压极限承载力的统计值和场地处基桩的竖向抗压承载力特征值 Rao表6-5习题6-11数据荷载/kN080160240320400480560640

17、7208001#桩01.272.613.845.126.5811.0517.2328.4239.2753.8沉降2#桩01.052.423.785.096.319.2715.3325.135.7848.5/mm3#桩01.322.663.915.427.0312.1119.1630.1146.76-6-12 某试桩EA=1.2107kN，桩长12m，除桩顶和桩底外均匀设有 5个测试截面，现已由轴 向静载试验的结果算得某级荷载作用时各测试截面的轴向力如表 6-6所示，试用样条函数法确定桩身各段的摩阻力分布条函 fi ( Z)o截面桩顶表6-6习题6-12数据桩底7-17-27-37-47-57-

18、6缺陷的位置?第7章基桩动荷载试验何谓桩的高应变动力测试法，其适用范围如何？何谓桩的低应变动力测试法，其适用范围如何？何谓反射波法，简述其测试原理和方法。反射波法激振时，为什么要求力的作用线与桩的轴线平行？反射波法测试时，传感器应粘贴在什么位置？在反射波法的测试波形中，为什么扩径信号是反向的，而缩径信号是同向的？怎样确定7-7 CASE法和反射波法各自的基本假设是什么？为什么说 CASE法得出的单桩承载力是比较粗略的？7-87-9高应变动力测试时，为什么要求桩身产生足够大的贯入度？CASE阻尼系数的量值与土的颗粒尺寸之间是否具有相关关系？其一般规律如何？用反射波法对一批预制钢筋混凝土工程桩进行

19、了完整性检测， 图7-27为其中7#桩的实如已知桩长为 8.5m，试判断该桩是否为完整桩，在图中标出桩顶和桩底对应的位置，t，单位为 ms, 1s=1000ms)7-10测波形图，计算该桩的实测波速 C。(提示：图中横坐标为时间7-11第 8 章 锚杆抗拔试验习题8-38-4性？为什么在进行锚杆抗拔试验时应合理确定反力支点的位置？ 对于成片设置的群锚， 为什么不宜简单地以单锚的抗拔试验成果来评判锚固工程的合格第 9 章 岩体应力测试习题岩体的原位应力测试主要有哪些方法？简述水压致裂法和应力解除法的测试原理。9-4简述应力解除法的测试过程，说明套孔（掏槽）深度对测试精度有何影响，套孔深度是否越大

20、越好？9-5 如何根据测试得到的平面应力状态推求测点的空间应力状态？9-6 简述孔径变形法的测试原理和基本方法。第 1 0 章 深基坑工程的监测与检测习题建筑基坑侧壁分为哪几个安全等级，相应的划分标准是什么？为什么要对基坑的开挖过程进行监测，应监测哪些项目，如何制定基坑开挖过程的监10-3 对围护结构应进行哪些方面的监测，如何理解这些监测项目的必要性？ 如何监测围护结构顶面的竖向和水平位移？ 如何测定围护结构后的土压力分布和量值大小？ 理解地区经验对于制定报警标准的重要性。10-410-510-6主要参考书目1中华人民共和国国家标准出版社 2002岩土工程勘察规范（GB 50021-2002

21、）北京：中国建筑工业2中华人民共和国国家标准工业出版社 2002建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002 ）北京：中国建筑3中华人民共和国国家标准京：中国计划出版社 2002建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 50202-2002 ）北4中华人民共和国行业标准出版社 2002建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002）北京：中国建筑工业5中华人民共和国行业标准业出版社 20036谢定义林本海 邵生俊岩土工程学北京：高等教育出版社20087陈凡等基桩质量检测技术北京：中国建筑工业出版社20038唐贤强谢瑛 谢树彬地基工程原位测试技术北京：中国铁道出版社19939赵善锐旁压试验及其工程应用峨嵋：西南交通大学出版社198710孟高头土体原位测试 机理、方法及其工程应用北京：地质出版社199711祝龙根等地基基础测试新技术北京：机械工业出版社199912吴世明 杨挺 周健等岩土工程新技术北京：中国建筑工业出版社200113徐超 石振明 高彦斌 赵春风岩土工程原位测试上海：同济大学出版社200514林宗元主编岩土工程试验监测手册北京：中国建筑工业出版社200515石林珂 孙文怀 郝小红岩土工程原位测试郑州：郑州大学出版社200316宰金珉主编岩土工程测试与监测技术北京：中国建筑工业出版社200817廖红建 赵树德等编著岩土工程测试北京：机械工业出版社2007