福州大学：土木工程学院《土工原位测试实习》课程教学实验指导书

福州大学土木工程实验教学中心 学生实验指导书 土工原位测试技术 实验指导书 岩土及地下工程实验室编 2008年7月21日

福州大学土木工程实验教学中心 学生实验指导书 土工原位测试技术 实验指导书 岩土及地下工程实验室编 2008 年 7 月 21 日

目录 1十字板剪切和SPT实验 2CPT实验 3地基表面波测试 4旁压实验

目录 1 十字板剪切和 SPT 实验 2 CPT 实验 3 地基表面波测试 4 旁压实验

前言 土工原位测试技术是土木工程专业的一门技术基础科学。做为一门课程其任务是 通过介绍土工原位测试技术的基本测试技术和试验方法，使学生获得专业所必需的试 验基本技能，具备解决一般土工问题的能力，并对学生进行科学研究试验能力的培养， 是土木工程专业高级技术人材所必需的基本训练的一部分。 为了达到预期目的，试验课必须注意以下几方面问题： 一、试验前认真预习指导书和课本有关内容，同时应复习其它己学有关课程的有 关章节，充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤，并进行一些必要的 理论计算。一些控制值的计算工作，试验前必须做好。 二、较大的小组试验，应选出一名小组长，负责组织和指挥整个试验过程，直至 全组试验报告都上交后卸任，小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥，要明确 分工，直辖市工作，不得撤离各自的岗位。 三、试验开始前，必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥，荷载是否为 零，安全措施是否有效，各项准备工作是否完成，准备工作完成，要经指导教师检查 通过后，试验才能开始。 四、试验时应严肃认真，密切注意观察试验现象，及时加以分析和记录，要以严 谨的科学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。 五、严格遵守实验室的规章制度，非试验中仪器设备不要乱动：试验用仪器、仪 表、设备，要严格按规程进行操作，遇有总是及时向指导教师报告。 六、试验中要小心谨慎，不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。 七、试验结束后，要及时卸下荷载，使仪器、设备恢复原始状态，以后小心卸下 仪器仪表、擦净、放妥、清点归还，经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。 八、试验资料应及时整理，按时独立完成试验报告，除小组分工由别人记录的原 始数据外，严禁抄袭。 九、试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚、心得体会深刻。 十、经教师认可，试验也允许采用另外方案进行

前言 土工原位测试技术是土木工程专业的一门技术基础科学。做为一门课程其任务是 通过介绍土工原位测试技术的基本测试技术和试验方法，使学生获得专业所必需的试 验基本技能，具备解决一般土工问题的能力，并对学生进行科学研究试验能力的培养， 是土木工程专业高级技术人材所必需的基本训练的一部分。 为了达到预期目的，试验课必须注意以下几方面问题： 一、试验前认真预习指导书和课本有关内容，同时应复习其它已学有关课程的有 关章节，充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤，并进行一些必要的 理论计算。一些控制值的计算工作，试验前必须做好。 二、较大的小组试验，应选出一名小组长，负责组织和指挥整个试验过程，直至 全组试验报告都上交后卸任，小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥，要明确 分工，直辖市工作，不得撤离各自的岗位。 三、试验开始前，必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥，荷载是否为 零，安全措施是否有效，各项准备工作是否完成，准备工作完成，要经指导教师检查 通过后，试验才能开始。 四、试验时应严肃认真，密切注意观察试验现象，及时加以分析和记录，要以严 谨的科学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。 五、严格遵守实验室的规章制度，非试验中仪器设备不要乱动；试验用仪器、仪 表、设备，要严格按规程进行操作，遇有总是及时向指导教师报告。 六、试验中要小心谨慎，不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。 七、试验结束后，要及时卸下荷载，使仪器、设备恢复原始状态，以后小心卸下 仪器仪表、擦净、放妥、清点归还，经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。 八、试验资料应及时整理，按时独立完成试验报告，除小组分工由别人记录的原 始数据外，严禁抄袭。 九、试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚、心得体会深刻。 十、经教师认可，试验也允许采用另外方案进行

实验一十字板剪切和SPT实验 1.实验目的 现场测量软土或者硬土阻抗力矩，得到软土的抗剪强度和灵 敏度 查明场地地地层剖面及软弱夹层，判定地基地承载力、变形 模量及物理力学性质指标等参数，预估单桩承载力和选择桩尖持 力层，判别砂士及轻亚粘土地震液化的可能性 2.实验设备 标准贯入试验仪锤重63.5Kg穿心锤落距76mm,包括自动落 锤装置，标准贯入器，探杆等。 十字板剪切仪通过大锤璃敲击，贯入深度可以达到10米，而不 需要预钻。提供两种尺寸的板头（60×120mm和75.8×151.5mm)， 测量范围从0-80Kpa和从0-160Kpa,独有的180度‘反摩擦滑动 连轴器，可以评价钻杆与土之间的摩擦力。包括仪表，延长杆， 拔出设备等。 3.实验步骤 参见《土工试验规程》 4.试验数据整理与结果分析 参见《土工试验规程》

实验一 十字板剪切和 SPT 实验 1. 实验目的 现场测量软土或者硬土阻抗力矩，得到软土的抗剪强度和灵 敏度 查明场地地地层剖面及软弱夹层，判定地基地承载力、变形 模量及物理力学性质指标等参数，预估单桩承载力和选择桩尖持 力层，判别砂土及轻亚粘土地震液化的可能性 2. 实验设备 标准贯入试验仪锤重63.5Kg,穿心锤落距76mm,包括自动落 锤装置，标准贯入器，探杆等。 十字板剪切仪通过大锤敲击，贯入深度可以达到10米，而不 需要预钻。提供两种尺寸的板头（60×120mm和75.8×151.5mm）， 测量范围从0-80Kpa和从0-160Kpa，独有的180度‘反摩擦’滑动 连轴器，可以评价钻杆与土之间的摩擦力。包括仪表，延长杆， 拔出设备等。 3. 实验步骤 参见《土工试验规程》 4. 试验数据整理与结果分析 参见《土工试验规程》

实验二CPT实验 1.实验目的 用于土层划分，土类判别，并可以估算沙土相对密实度，土的 压缩模量和变形模量，地基承载力，单桩承载力，固结系数，渗 透系数等 2.实验设备 CPT静力触探仪可以测试锥尖阻力，侧摩阻力，孔压和倾斜。 锥底面积10cm2,可以提供50MPa和100MPa的标准荷载量程，电缆 为10米和50米，探杆40米，数据采集装置，采集和分析软件以及 用于孔压探头的饱和装置！ 3.实验步骤 参见《土工试验规程》 4.试验数据整理与结果分析 参见《土工试验规程》

实验二 CPT 实验 1. 实验目的 用于土层划分，土类判别，并可以估算沙土相对密实度，土的 压缩模量和变形模量，地基承载力，单桩承载力，固结系数，渗 透系数等。 2. 实验设备 CPT静力触探仪可以测试锥尖阻力，侧摩阻力，孔压和倾斜。 锥底面积10cm², 可以提供50MPa和100MPa的标准荷载量程,电缆 为10米和50米，探杆40米，数据采集装置，采集和分析软件以及 用于孔压探头的饱和装置。 3. 实验步骤 参见《土工试验规程》 4. 试验数据整理与结果分析 参见《土工试验规程》

实验三地基表面波测试 1.实验目的 依据弹性波在岩土体内的传播理论测定剪切波波和压缩波波 在地层中的传播时间根据已知的相应传播距离计算出地层中波 的传播速度间接推导出岩土体在小应变条件下的动力参数。 2.实验设备 激振器可采用机械震源爆炸震源和电火花等，但主要采用能征 反向重复激振的井下剪切波锤面波法，检波器必须置于密封防水 的无磁性圆筒内，放大器采用多通道低噪声放大器噪声水平应 低，各通道必须具有一致的相位特性相位，偏差应小，并配有可 调的增益装置电压，，不能采用信号滤波装置记录器可采用各种 型号的示波记录器或多通道工程地震仪记录，测斜仪应能测量的

实验三 地基表面波测试 1. 实验目的 依据弹性波在岩土体内的传播理论测定剪切波波和压缩波波 在地层中的传播时间根据已知的相应传播距离计算出地层中波 的传播速度间接推导出岩土体在小应变条件下的动力参数。 2. 实验设备 激振器可采用机械震源爆炸震源和电火花等，但主要采用能正 反向重复激振的井下剪切波锤面波法，检波器必须置于密封防水 的无磁性圆筒内，放大器采用多通道低噪声放大器噪声水平应 低，各通道必须具有一致的相位特性相位，偏差应小，并配有可 调的增益装置电压，，不能采用信号滤波装置记录器可采用各种 型号的示波记录器或多通道工程地震仪记录，测斜仪应能测量的

方位角及的倾角倾角测量允许误差为套管内径为壁厚为的硬聚 氯乙烯塑料管零时触发器采用压电晶体触发器或机械触发装置 其升压时间延迟应不大于仪器设备的检定和校准。 3.实验步骤 参见《土工试验规程》 4.试验数据整理与结果分析 参见《土工试验规程》 实验四旁压实验 1.实验目的 在现场进行应力控制式的荷载试验，得到应力-应变关系曲线 还可以得到旁压模量，蠕变压力和旁压极限压力。 可以得到土类指数D,水平应力指数KD,侧胀模量ED,孔隙 压力指数UD,从而用于土层划分与定名，不排水强度，应力历史 静止土压力系数，压缩模量，固结系数等

方位角及的倾角倾角测量允许误差为套管内径为壁厚为的硬聚 氯乙烯塑料管零时触发器采用压电晶体触发器或机械触发装置 其升压时间延迟应不大于仪器设备的检定和校准。 3. 实验步骤 参见《土工试验规程》 4. 试验数据整理与结果分析 参见《土工试验规程》 实验四 旁压实验 1. 实验目的 在现场进行应力控制式的荷载试验，得到应力-应变关系曲线， 还可以得到旁压模量，蠕变压力和旁压极限压力。 可以得到土类指数ID，水平应力指数KD，侧胀模量ED，孔隙 压力指数UD，从而用于土层划分与定名，不排水强度，应力历史， 静止土压力系数，压缩模量，固结系数等

2.实验设备 梅纳旁压仪（预钻式）控制箱：量程分别为0-2.5和0~6Mpa; 三腔式旁压器，提供60mm直径的两个探头，分别带有橡胶膜和 金属膜，提供可以更换的外部橡胶膜，金属膜，加筋帆布膜和内 膜，提供25米和50米的高压管。 扁铲侧胀仪包括两个高强度薄板，双仪表控制单元，100米线 缆，20个高强度膜片，2个适配器（薄板和静力触探杆之间）， 标定工具，校正管，整套附件，工具和备件，易耗件。扁铲形探 头尺寸：长220mm,宽5mm,厚14mm;薄钢膜片直径60mm, 厚0.2mm;试验点竖向间距0.2m;贯入速度：20cm/min; 3.实验步骤 参见《土工试验规程》 4.试验数据整理与结果分析 参见《土工试验规程》

2. 实验设备 梅纳旁压仪（预钻式）控制箱：量程分别为0~2.5和0~6Mpa； 三腔式旁压器，提供60mm直径的两个探头，分别带有橡胶膜和 金属膜，提供可以更换的外部橡胶膜，金属膜，加筋帆布膜和内 膜 ，提供25米和50米的高压管。 扁铲侧胀仪包括两个高强度薄板，双仪表控制单元，100米线 缆，20个高强度膜片，2个适配器（薄板和静力触探杆之间）， 标定工具，校正管，整套附件，工具和备件，易耗件。扁铲形探 头尺寸：长220mm，宽95mm，厚14mm；薄钢膜片直径60mm， 厚0.2mm；试验点竖向间距0.2m；贯入速度：20cm/min； 3. 实验步骤 参见《土工试验规程》 4. 试验数据整理与结果分析 参见《土工试验规程》