苏通大桥岩土特性的扁铲侧胀试验研究
苏通大桥岩土特性的扁铲侧胀试验研究
陈新民 殷 芳 严三保罗国煜 阎长虹
(南京工业大学)
(南京大学)
摘 要:随着工程建设规模的不断扩大,岩土工程设计中对岩土参数的精度和可靠性要求越来越高。由于岩土性质对其所赋存环境的强烈依赖性,仅仅依靠室内测试方法已远远不能满足岩土工程设计的要求,因此岩土性质的现场原位测试技术和方法在岩土工程,特别是大型岩土工程的勘察和设计中具有越来越重要的地位和作用。本文结合苏州—南通(苏通)长江公路大桥建设的实际,运用扁铲侧胀仪(DMT ),对桥梁地基的有关岩土参数进行了现场试验研究。通过与常规室内外试验结果的对比分析发现,这种试验不仅具有快速、简便、经济、重复性好的特点,而且其所提供的岩土信息丰富、结果可靠。关键词:岩土特性;现场测试;扁铲侧胀试验中图分类号:T U192 文献标识码:A 文章编号:10002131X (2005)0520087206
AN IN -SITU TEST STU DY OF SOI L PR OPERTIES USING DMT FOR SUZH OU -NANTONG BRI D GE
Chen Xinmin Yin Fang Yan Sanbao Luo Guoyu Yan Changhong
(Nanjing University of T echnology ) (Nanjing University )
Abstract :The success construction of large 2scale projects hinges greatly upon the accuracy and reliability of the s oil parame 2ters ,due to the com plexity and diversity of s oil formation processes and the fact that s oil properties heavily rely on the environ 2ment in which the s oil exists.Hence in 2situ testing techniques and methods have been taking an increasingly im portant part in geotechnical investigation and design ,especially for large 2scale projects such as bridges ,tunnels etc.In this Paper ,an in 2situ instrument ,the flat dilatometer ,is used in the geotechnical investigation to provide the necessary foundation design data for a bridge.It is found that the DMT is not only a quick ,sim ple ,economical and highly reproducible in 2situ testing device ,but als o can give reliable s oil parameters ,com paring with the data obtained by ordinary laboratory tests and in 2situ explorations.K eyw ords :s oil properties ;in 2situ test ;flat dilatometer test
收稿日期:2003208211,收到修改稿日期:2004203210
1 引 言
拟建的苏通大桥是目前世界上规模最大、技术难度最高的斜拉桥。大桥建成后,将给苏中、苏北尤其是南通地区通往上海、苏南开辟一条全天候的直达通道。鉴于工程的重要性,在工程实施的各个阶段均进行了相应的专题研究,本次现场试验是“苏通长江公路大桥初步设计阶段地层分类与设计参数专题研究”课题的一部分内容。试验的目的,是运用扁铲侧胀这一先进的原位试验方法,获取桥址区原位的土层参数,以便为桥址区土性参数的系统分析和大桥的设计与施工提供必要的基础资料和设计依据。鉴于扁铲侧胀仪在我国的使用时间不长,积累的经验有限,为了便于对试验的结果进行验证,提高试验的可靠性,我
们对试验进行了精心的设计。首先是对试验仪器的可靠性进行了自我检验,即选择同一地点在近距离内进行了三个孔的检验性测试;其次是选择一个孔进行了静力触探试验,即进行两种不同试验的相互检验;第三是将扁铲侧胀试验孔尽量布置在先期钻探孔的附近,便于利用已有的钻探资料进行互检。
2 试验简介
扁铲侧胀试验仪(Flat Dilatometer T est ,DMT )由意大利的Marchetti 教授发明
[1]
。自从其出现后,很快
在北美、欧洲和亚洲的日本等40多个国家和地区得到了广泛的使用,并已列入有关的规程,如美国的AST M [2]
和欧洲规范
[3]
。我国新修订的岩土工程勘察
规范也增列了扁铲侧胀试验的内容[4]
。与其他现场测
试方法相比,DMT 的优点不仅在于其快速、简单、
第38卷第5期土 木 工 程 学 报
V ol 138 N o 15 2005年5月
CHI NA CI VI L E NGI NEERI NGJOURNA L
May 1 2005
经济、重复性好,还特别在于它是一种双参数试验。由于双参数试验能够进行参数间的转换和校验,这不仅使所提供的信息量较单参数试验成倍的增加,而且大大提高了试验结果的可靠性。
DMT 试验可应用的土类很广,可以从极软土到坚硬土或软岩。但特别适用于黏土、粉土和砂。通过DMT 试验可获得土层情况、土的原位应力状态、变形特性和抗剪强度等众多信息。211 试验设备
本次试验使用的是浙江南光地质仪器厂根据
DMT 试验的相关原理,并参照国外产品,于1997年试制成功的国产DMT -W1型扁铲侧胀仪。仪器的主要组成如图1所示
。
①-扁铲测头,②-探杆,③-气电管路,④-测控箱,⑤-气压管路,⑥-压力源,⑦-圆形不锈钢膜片
图1 扁铲侧胀仪的主要组成和现场布置
Fig 11G eneral lay out of the dilatometer test
扁铲测头①形如一把铲子,由高强度不锈钢制
成。扁铲一侧的板面上平装有圆形不锈钢膜片⑦,膜片内侧设置一套感应盘机构,控制膜片三种特殊位置的状态。
扁铲测头通过气电管路③连接到测控箱④。测控箱内装有气压控制管路、控制电路及各种指示开关,主要作用是控制试验时的压力和指示膜片三个特定位置时的压力量并传送膜片达到特定位置时的信号。
气电管路由厚壁、小直径、耐高压的尼龙管组成,管内贯穿铜质导线,两端装有专门连接触头的接头。
扁铲测头可用静力触探机、标准贯入试验锤击机
具、液压钻机等贯入设备通过探杆②压入土中。
DMT -W1型扁铲侧胀仪使用高压钢瓶的高压气体作为压力源⑥,压力源通过管路⑤与测控箱相连。本次使用的高压气体是氮气,最大压力达15MPa 。212 测试过程
试验自扁铲测头压入地下开始,测头贯入地下后,操作人员通过测控箱控制不锈钢膜片的膨胀,读取如下两个读数:
(1)压力A ———膜片刚向土移动的初始压力;(2)压力B ———膜片中心向土移动111mm 所需的压力。
有时还在到达B 值后通过缓慢释放膜片内的气压而读取压力C 。
然后扁铲测头被压入下一个深度,按上述方法读
取该深度处的A 、B 值。A 、B 值分别经ΔA 、
ΔB (ΔA 、
ΔB 为考虑膜片刚度的修正值)修正后转换成修正压力p 0和p 1[5]
。
p 0=1105(A -Z M +ΔA )-0105(B -Z M -ΔB )
p 1=B -Z M -ΔB
式中,ΔA 、ΔB 是膜片率定值;Z M 是调零修正值,本试验中Z M =0。
3 资料整理
311 中间参数
为了便于工程上的使用,常需将现场所测得的原始数据进行还原或转换。资料整理过程中常用的DMT
“中间”参数有3个,它们是材料指数(侧胀土性指数)I D 、水平应力指数K D 和侧胀模量E D 。这些参数
可由p 0和p 1通过下列公式求得。
I D =(p 1-p 0)Π
(p 0-u 0)K D =(p 0-u 0)Πσ′v0
E D =3417(p 1-p 0)
以上三式中,u 0为孔隙水压力,σ′v0为有效上覆压力。
材料指数I D 的主要用途之一是划分土类,据Marchetti
[1]
,I D 的大小与土类间的关系如下:
黏土:011
水平应力指数K D 是建立许多土性参数相关关系的基础,也是DMT 试验的一个关键参数。K D 可看作是因贯入而被放大了的K 0。在正常固结粘土中,K D
?88? 土 木 工 程 学 报2005年
约等于2。K
D随深度的变化与OCR相似,因此它有
助于理解土的沉积情况和应力历史[1,6]。
侧胀模量E
D由弹性理论导出。由于E D未考虑
应力历史,所以一般不单独使用,而是将其与K
D和I D联合使用。
312 岩土参数
根据上述中间参数,可以进一步导出反映岩土体工程性质的参数。其中主要有:
(1)原位土压力系数
K0,DMT=(K DΠ115)0147-016,I D<112
(2)超固结比
OCR DMT=(015K D)1156,I D<112
(3)砂土的内摩擦角
(4)不排水抗剪强度
c u,DMT=0122σ′v0(015K D)1125,I D<112
(5)垂直排水侧限模量
M DMT=R M E D
当I
D ≤016时,R
M
=0114+2136log K D;当I D≥3
时,R
M =015+2log K D;当016
+(215-R M,0)log K D(其中R M,0=0114+0115(I D
-016));当I D>10时,R M=0132+2118log K D。若计
算出的R
M
<0185,则取R M=0185。
4 试验结果及分析
本次试验不仅获得了大量的直接测试数据,而且
经过数据还原和资料整理,还得到了大量的中间参数
和岩土设计参数。现以贯入深度较大、对比性试验较
多的27号孔为例,对有关的试验结果分析总结如下。
411 材料指数和水平应力指数
DMT27孔的材料指数和水平应力指数随深度的变
化情况见表1和图2。表1还给出了相应钻孔所揭示
的土层情况,通过对比分析可以发现,钻孔所反映的
土层情况与DMT试验所得到的材料指数之间,除在
少量点上(如地表附近)有一定的出入外,两者对土
类的划分有较好的一致性。地表附近材料指数值偏大
可能与该地区“硬壳层”的存在有一定的关系。这一
点在水平应力指数的数值上也有所反映,即K
D
在地
表附近也明显偏大(图2)。
表1 钻探揭示的土性与材料指数(侧胀土性指数)I D的对比3
T able1 Comp arison betw een soil types determined by m aterial index I D and those by boring
层号层底深度
(m)
层厚
(m)
岩(土)层描述
221802180亚黏土:灰黄色,夹亚砂土,顶部为耕植土
3-151252145淤泥质亚黏土:灰黄-灰色,夹粉砂、亚砂土
3-2111656140粉砂:灰色,具层理夹亚黏土,单层厚015-110m
3-12415012185淤泥质亚黏土:灰色,夹粉砂薄层,局部与粉砂呈千层饼状。1512-1710m为粉砂,中密,含云母碎片,夹淤泥质亚黏土薄层
4311206170亚黏土:灰色,夹粉砂,内含云母碎片,局部与粉砂互层
44115010130粉砂与亚黏土互层:粉砂,灰色,中密;亚黏土,灰褐色,软塑,具水平层理。
5-1501709120亚砂土:灰色,含云母碎片,具层理。46135-47160m为亚黏土,夹粉砂薄层;47160-48160m为细砂;48160-5017m为粉砂与亚黏土互层
3注:钻探资料取自“苏通长江公路大桥地质勘探报告附件(一)”,江苏省水文地质工程地质勘察院,200119
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第38卷 第5期陈新民等?苏通大桥岩土特性的扁铲侧胀试验研究
图2 苏通大桥DMT27孔的扁铲侧胀试验结果
Fig12 Intermediate and geotechnical parameters from DMT
412 岩土参数
根据中间参数,直接导出了不同深度土层的应力
历史(状态)参数(如黏性土的超固结比和原位侧压
力系数)、强度参数(如砂性土的内摩擦角、黏性土
的不排水抗剪强度)、以及变形参数(如侧限模量,
图2)等。限于篇幅,下面仅对由DMT导出的最可靠
和最有用的两个参数之一的侧限模量M
DMT
(另一为
不排水抗剪强度c
u,DMT
)试验结果分析如下。
据DMT试验确定的模量M
DMT 是在σ′
v o
下的排水、
侧限、垂向(一维)切线模量,与固结试验得到的模
量(E
ode =
1
m v
)相同。如前所述,M DMT系通过对E D
进行修正后求得,即M
DMT
=R M E D。R M一般随K D的
增加而增加,但R
M 不是一个比例常数,它取决于I
D
和K
D。R M的变化范围大多在1和3之间。
将计算得到的土层侧限模量与室内土工试验得到的压缩模量进行对比(图3),可以发现:
(1)DMT试验得到的侧限模量普遍大于室内土工试验得到的压缩模量,在所统计的土工试验中仅有一个例外;
(2)DMT之侧限模量与室内试验之压缩模量的吻合情况,明显受土性的影响。具体地说,对于黏性土,两者的一致性较好;对于砂性土,两者的差别较大;
(3)两者的差别似乎与深度还有一定的关系,即其差别随着深度的增加而增大。
对于上述现象,我们可以给出如下合乎逻辑的解释,即上述三方面差别,本质上是由两种试验方法所测试土的状态不同而造成的
。
图3 土工试验E
s
与DMT之M
D MT
的比较
Fig13 C om paris on between M D MT determined
by DMT and E s by oedometers
首先,因为室内土工试验需要通过从地层一定深度处采集土样,采样过程使土样产生应力释放、回弹,再压缩曲线变得比较平缓;再加上土样采集中的人为扰动,含水量和密实度会产生一定的变化。
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图4 扁铲侧胀试验与静力触探试验结果的对比
Fig 14 C om paris on between DMT results and CPT results
其次,土样受扰动的情况与土性又有一定的关系,砂土远不如黏性土那样容易取得原状样。
再则,由于不同深度处的土体,其所受的上覆压力和所经历的应力历史不同,而土体所处位置越深,其所受的上覆压力越大,所经历的应力历史也越复杂,土体对环境的依赖性也就越强。
特别要指出的是,考虑到DMT 引入国内的时间不长,工程中的使用尚不普遍,特别是尚未有在跨江桥梁这种大型工程中使用该方法的报道,本次试验还专门加做了工程中广为应用的静力触探试验。结果发现,静力触探p s 值随深度的变化与DMT 试验的(p 1-p 0)值随深度的变化规律非常相似(图4)。这不仅从另一个侧面验证了DMT 试验的可靠性,而且还说明本次将DMT 试验用于桥梁这种大型工程的现场试验是成功的。
5 结 语
随着岩土工程建设规模的不断扩大以及服务领域
的不断拓展,设计中对岩土参数的精度和可靠性要求必然越来越高。但由于岩土形成过程的自然性、长期性、复杂性和多样性,使得岩土性质具有强烈依赖于赋存环境的突出特点,因此岩土性质的现场测试技术和方法在岩土工程,特别是大型岩土工程的勘察和设计中具有越来越重要的地位和作用。本文通过对苏州—南通(苏通)长江公路大桥桥址区岩土性质的扁铲
侧胀(DMT )现场试验研究,不仅获得了大量的原始数据,而且通过数据还原和整理得到了大量的中间参数和岩土设计参数。通过与常规室内外试验方法和结果的对比分析发现,这种试验不仅具有快速、简便、经济、重复性好的特点,而且其所提供的岩土信息丰富、结果可靠。是一种具有广泛应用前景和值得推广的现场试验方法。
参 考 文 献
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关宏志 博士,教授(博士生导师),北京工业大学建筑工程学院副院长,主要从事交通工程、交通规划和物流等研究。通
讯地址:100022 北京工业大学交通研究中心Email :hguan @bjut 1edu 1cn
张育宏 硕士,主要从事交通规划、物流等研究。
池洪波 博士,美国佛罗里达州州立大学,主要从事交通规划、物流等研究。
刘小明 教授(博士生导师),北京工业大学特聘教授,主要从事智能交通、交通安全以及物流方面的研究。
(上接第91页)
陈新民 教授,地质工程研究所所长。主要从事土的工程性质及其改良、边坡工程以及环境岩土工程方面的教学和研究工
作。通讯地址:210009 南京市中山北路200号,南京工业大学土木工程学院
殷 芳 硕士研究生。严三保 工程师。
罗国煜 教授,博士生导师。长期从事工程地质与岩土工程研究工作。阎长虹 教授,博士生导师。长期从事水文地质工程地质教学与研究工作。
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99? 第38卷 第5期关宏志等?物流中心占地面积预测方法的研究
利用扁铲试验成果外推粉细砂层深部承载力参数
利用扁铲试验成果外推粉细砂层深部承载力参数 文松霖,胡汉兵 (长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉 430010) 摘 要:如何确定粉细砂层深部的力学参数,是水利枢纽设计过程中的一个重要课题,提出了一种新的研究思路, 即在现场进行一定深度范围内的承载力试验,研究河床覆盖层原位承载力参数随深度的变化规律;再采用扁铲试 验确定其试验参数随深度的变化规律;通过相关分析建立了两种数据之间的相关关系,利用该关系式由扁铲侧胀 测试成果外推粉细砂层深部的地基承载力参数;结果表明是一种切实可行的方法。 关键词:扁铲试验,粉细砂层,相关关系,承载力参数 中图分类号:TU455 文献标识码:B 文章编号:100423152(2008)0520014204 1 前言 兴隆水利枢纽位于汉江干流湖北省天门市与潜江市分界河段,是汉江渠化梯级中的最后一个梯级。枢纽工程由泄水闸、船闸及水电站厂房等建筑物组成,其基底压力分别为140kPa～160kPa、400kPa ～500kPa、300kPa～400kPa;坝址区广泛分布第四系松散冲积堆积物,岩性主要为粘土、粉质粘土、粉质壤土及粉细砂、含泥砂砾石及砂砾石层,其中饱和粉细砂层的厚度大约为20m。根据坝址区工程地质勘察报告的分析,该粉细砂层为可能液化土层。为了提高坝址地基的承载能力,拟采用格子状搅拌桩处理方法。然而,粉细砂层的原位物理力学参数及其地基承载力参数是制约搅拌桩复合地基设计的重要指标之一,目前是根据标准贯入、动力触探击数查有关规范确定粉细砂层深部的力学参数,但该方法很难真实地确定粉细砂层深部的力学参数。 我们为此开展了相应的专项研究工作[1],以期通过现场试验研究,利用自地表至建基面不同深度的扁铲侧胀试验数据外推确定粉细砂层深部的地基承载力参数,为设计提供参数和建设性意见。 2 扁铲侧胀试验 2.1 基本原理及研究概况 扁铲侧胀试验(DM T)是采用静力(或锤击动力)把一扁铲形探头贯入到土中某一预定深度,然后通过加压系统加压使扁铲探头侧面的膜片侧向扩张,使土体发生侧向位移变形,然后通过量测系统测定土在不同侧胀位移时的侧向压力(原位侧压力、变位压力、终止压力)。这些压力值对应于不同位移,反映了土体的原始结构类型和工程性质特点。在实际工程应用中,可利用这一性质建立相关的经验公式,计算所需的土体物理力学参数。 2.2 试验设备 本次扁铲侧胀试验用意大利产DM T仪,采用锤击动力贯入方法,将扁铲探头打入土中进行试验。扁铲形探头的长为230mm～240mm、宽为94mm ～96mm、厚为14mm～16mm。铲前缘刃角为12°～16°,在扁铲的一侧面为一直径60mm的钢膜。探头与钻杆连接。 2.3 试验成果 本次在自地表至建基面之间不同深度处进行扁铲侧胀试验,通过地基上部一定深度范围内扁铲侧胀测试成果、载荷试验成果和原位物理力学参数试验成果之间的对应关系,建立扁铲侧胀测试成果与载荷试验成果之间的相关转换关系,利用扁铲试验成果更准确地推求深层粉细砂层的地基承载力。 自地表至建基面之间,按0.5m的深度连续贯入,最大试验深度为12.5m,各进行3孔扁铲侧胀试验。每孔23点,共进行了69点扁铲侧胀试验。 扁铲侧胀试验各试验点成果见图1～图3。由于粉细砂层地基的不均匀性,扁胀试验参数存在一定的离散性和差异性。 收稿日期:2007208217 作者简介:文松霖,教授级高工。
注册岩土2014年上午案例
2014年案例上午 1.某饱和黏土样，测定土粒比重为 2.70m ，含水量31.2％，湿密度为 1.85g/cm3,环刀法切取高20mm 的试样，进行侧限压缩试验，在压力100kPa 和200kPa 作用下压缩量分别为S1=1.4mm,S2=1.8mm,问体积压缩系数)(121--MPa m v 最接近下列那个选项？ A. 0.30 B. 0.25 C. 0.20 D. 0.15 【简析】基本题，)1/(m p,e/),1/()1(/0212-v1212121e a a e e H H +==++=--△△ 【答案】C 2.在地面下7m 处进行扁铲侧胀试验，地下水位埋深1.0m ，实验前率定时膨胀至0.05及1.10mm 的气体实测值分别为10kPa 和80kPa ，试验时摸排内膨胀至0.05mm 、1.10mm 和回到0.05mm 的压力值分别为100kPa 、260kPa 和0kPa ，调零前压力表初始读数为8kPa ，请计算该试验的侧膨胀孔压指数为下列哪项？ A. 0.16 B. 0.48 C.0.65 D.0.83 【简析】基本题，《岩土工程勘察规范》GB50021-2001第10.8节 【答案】D 3.某公路隧道走向80°，其围岩产状50°∠30°，欲作岩隧道走向的工程地质剖面（垂直比例与水平比例比值为2），问在剖面图上地层倾角取值最接近下列哪个选项？ A. 27° B.30° C.38° D.45° 【简析】稍难，涉及到工程地质知识，可参《铁路工程地质手册》附录Ⅰ，P699. 《工程地质手册》中亦有相关内容。 【答案】D 4.某港口工程，基岩为页岩，试验测得其风化掩体纵波波速为2.5km/s ，风化岩块纵波波速为3.2km/s ，新鲜岩体纵波波速为 5.6km/s 。根据《港口岩土工程勘察规范》JTS133-1-2010判断，该基岩的风化程度(按波速风化折减系数评价)和完整程度分类为下列哪个？ A. 中等风化，较破碎 B.中等风化、较完整 C. 强风化，较完整 D.中等风化、较破碎
扁铲侧胀仪试验及其应用
扁铲侧胀仪试验及其应用 扁铲侧胀试验（简称DMT ）是意大利学者Marchettis.于七十年代发明的一种原位测试技术，可作为一种特殊的旁压试验，是用静力（有时也用锤击动力）把一扁铲探头贯入到土中某一预订深度，利用气压使扁铲侧面的圆形钢膜向外扩张进行试验，量测不同侧胀位移时的侧向压力，可用于土层划分与定名、不排水剪切强度、判定土的液化、静止土压力系数、压缩模量、固结系数等的原位测定。其优点是试验操作简捷，重复性好，可靠性高且较经济。目前已在国外被广泛用于浅基工程，桩基工程，边坡工程等。 扁铲侧胀试验最适宜在软弱、松散土中进行。一般适用于软土、一般粘性土、粉土、黄土和松散～中密的砂土。不适用于含碎石的土、风化岩等。因此，扁铲侧胀试验对土体而言具有较强的实用性。 1.测试仪器 扁铲侧胀仪是由1 只扁铲形插板(图1) 、1 个控制箱(图2) 、气电管路、压力源、贯入设备、探杆等组成。扁铲形探头长230～240 mm 、宽94～96 mm 、厚14～16 mm ；探头前刃角12～16°，探头侧面钢膜片的直径60 mm ，膜片厚约0.2mm ，通过穿在杆内的一根柔性气-电管路和地面上的控制箱相连接。探头采用静力触探设备或液压钻机压入土中。 图1.扁铲形插板 图2.侧胀仪控制箱面板图 2.资料整理 读数A ，B ， C 经过仪器的率定数值修正，可转为p 0 ， p 1 ， p 2 。 )B z B (05.0)A z A (05.1p m m 0?---?+-= B z B p m 1?--= A z C p m 2?+-= 其中p 0 为初始侧压力； p 1 为1. 1 mm 位移时膨胀侧压力； p 2 为终止压力(回复初始状态侧压力) 。 由p 0 ， p 1 ， p 2 可获得如下4 个DMT 指数： 土类指数 I D = ( p 1 - p 0 ) /( p 0 - u 0 ) 水平应力指数 K D = ( p 0 - u 0 )/ 0V σ'
地勘扁铲试验报告
**项目 扁铲试验报告 测试分析员： 审核： 审定： **建筑设计院有限责任公司 二O一七年五月二十六日
**项目扁铲试验报告 一、前言 （一）工程概况 我院于2017年5月3日~5月6日对**项目进行了扁铲试验,试验位置为DMT-1（C4附近）、DMT-2（C5附近）、DMT-3（C8附近）(具体位置见附图)，其目的是提供地基土强度及变形参数，为设计、施工提供地质依据。 （二）本次试验执行标准 1、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001 2009版） 2、《铁路工程地质原位测试规程》（TB10018-2003） 3、上海市《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2002） 二、测试方法及资料整理 扁铲侧胀试验（DMT），试验时将接在探杆上的扁铲测头压入至土中预定深度，然后施压，使位于扁铲测头一侧的圆形钢膜向土内膨胀，量测钢膜膨胀三个特殊位置（A、B、C）的压力，从而获得多种岩土参数。 1.试验设备 扁铲侧胀试验的设备：主要由扁铲测头、测控箱、率定附件、气-电管路、压力源和贯入设备所组成。本次测试仪器采用建元工程勘察仪器有限公司的DMT-T2型扁铲侧胀仪。 2.现场试验
扁铲膜片的率定，需通过在大气下标定膜片中心外移0.05mm和1.10mm所须的压力ΔA和ΔB。率定值一般为ΔA=5~25kpa、ΔB=10~110kpa，取试验前后平均值作为修正值。 试验时，测定三个钢膜位置的压力A、B、C 压力A：为当膜片中心刚开始向外扩张，向垂直扁铲周围的土体水平位移0.05mm时，作用在膜片内侧的气压。 压力B：为膜片中心外移达1.10mm时作用在膜片内侧的气压。 压力C：为在膜片外移1.10mm后，缓慢降压，使膜片回缩触着基座时作用在膜片内的气压值。 3.资料整理 根据三个压力A、B、C、ΔA、ΔB计算钢膜片中心外移0.0mm 时初始压力P0、外移1.1mm时压力P1和钢膜片中心回复到初始外移0.05mm时的剩余压力P2。 P0=1.05（A-Zm +ΔA）-0.05（B-Zm-ΔB） P1=B-Zm-ΔB P2=C-Zm+ΔA 式中：Zm为通大气时压力表零位读数。（Zm通常为0） 根据P0、P1、P2计算下列扁铲指数： ID=（P1-P2）/（P0-U0） KD=（P0-U0）/σv0‘ ED=34.7（P1- P0） 式中：ID——土类指数
JGJ340-2015《建筑地基检测技术规范》
建筑地基检测技术规范 JGJ340-2015 批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期：2015年12月1日 中华人民共和国住房和城乡建设部公告第786号 住房城乡建设部关于发布行业标准《建筑地基检测技术规范》的公告现批准《建筑地基检测技术规范》为行业标准，编号为JGJ340-2015，自2015年12月1日起实施。其中，第5.1.5条为强制性条文，必须严格执行。 本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 2015年3月30日 前言 根据住房和城乡建设部《<关于印发2010年工程建设标准规范制订、修订计划＞的通知》（建标[2010]43号）的要求，规范编制组经过广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规范。 本规范的主要技术内容是：1总则；2术语和符号；3基本规定；4土（岩）地基载荷试验；5复合地基载荷试验；6竖向增强体载荷试验；7标准贯入试验；8圆锥动力触探试验；9静力触探试验；10十字板剪切试验；11水泥土钻芯法试验；12低应变法试验；13扁铲侧胀试验；14多道瞬态面波试验。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 1总则 1.0.1为了在建筑地基检测中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、确保质量、保护环境，制定本规范。 1.0.2本规范适用于建筑地基性状及施工质量的检测和评价。 1.0.3建筑地基检测方法的选择应根据各种检测方法的特点和适用范围，考虑地质条件及施工质量可靠性、使用要求等因素因地制宜、综合确定。 1.0.4建筑地基检测除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语和符号
扁铲侧胀仪试验过程及其原理
扁铲侧胀仪试验过程及其原理 扁铲侧胀试验（简称DMT）是意大利学者Marchettis.于七十年代发明的一种原位测试技术，可作为一种特殊的旁压试验，是用静力（有时也用锤击动力）把一扁铲探头贯入到土中某一预订深度，利用气压使扁铲侧面的圆形钢膜向外扩张进行试验，量测不同侧胀位移时的侧向压力，可用于土层划分与定名、不排水剪切强度、判定土的液化、静止土压力系数、压缩模量、固结系数等的原位测定。其优点是试验操作简捷，重复性好，可靠性高且较经济。目前已在国外被广泛用于浅基工程，桩基工程，边坡工程等。 扁铲侧胀试验最适宜在软弱、松散土中进行。一般适用于软土、一般粘性土、粉土、黄土和松散～中密的砂土。不适用于含碎石的土、风化岩等。因此，扁铲侧胀试验对土体而言具有较强的实用性。 1.测试仪器 扁铲侧胀仪是由1 只扁铲形插板(图1) 、1 个控制箱(图2) 、气电管路、压力源、贯入设备、探杆等组成。扁铲形探头长230～240 mm、宽94～96 mm、厚14～16 mm ；探头前刃角12～16°，探头侧面钢膜片的直径60 mm，膜片厚约0.2mm，通过穿在杆内的一根柔性气-电管路和地面上的控制箱相连接。探头采用静力触探设备或液压钻机压入土中。 图1.扁铲形插板图2.侧胀仪控制箱面板图 2.资料整理
读数A ，B ， C 经过仪器的率定数值修正，可转为p 0 ， p 1 ， p 2 。 )B z B (05.0)A z A (05.1p m m 0?---?+-= B z B p m 1?--= A z C p m 2?+-= 其中p 0 为初始侧压力； p 1 为1. 1 mm 位移时膨胀侧压力； p 2 为终止压力(回复初始状态侧压力) 。 由p 0 ， p 1 ， p 2 可获得如下4 个DMT 指数： 土类指数 I D = ( p 1 - p 0 ) /( p 0 - u 0 ) 水平应力指数 K D = ( p 0 - u 0 )/ 0V σ' 侧胀模量 E D = 34. 7 ( p 1 - p 0 ) 孔隙压力指数 U D = ( p 2 - u 0 ) /( p 0 - u 0 ) 式中 u 0 为静水压力； 0V σ'为有效上复土压力。 3.成果应用 由试验得到的4个DMT 参数，可用来判别土的特性，并且可以用这些参数来建立起经验公式，而这些经验公式在我们进行岩土工程设计时发挥着重要的作用。下面就介绍一下扁铲侧胀试验在岩土工程中的应用。 3.1 土类的划分 土类的划分在岩土工程中发挥着重要的作用，在扁铲侧胀试验中，可以利用I D 参数来对土类进行划分，因为I D 可以反映出土体的软硬状态及强度大小。不同土类的物理力学性质是不同的，在一般情况下，粘性土的强度小于粉土的强度，而粉土的强度又小于砂土的强度。早在1980年，Marchetti 就提出依据扁胀指数I D 来划分土类，如表1. 表1 据扁胀指数I 划分土类 在1981年，Marchetti 和Crapps 将表1绘制成图3，用来划分土层。
扁铲侧胀原位测试的应用与探讨
第23卷 第12期 岩石力学与工程学报 23(12)：2118～2122 2004年6月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June ，2004 2003年6月22日收到初稿，2003年8月5日收到修改稿。 * 江苏省六大人才高峰首批资助项目。 作者 李雄威 简介：男，1976年生，现为南京工业大学在读硕士研究生，主要从事复合桩基方面的研究工作。E-mail ：lixww@https://www.wendangku.net/doc/0511882855.html, 。 扁铲侧胀原位测试的应用与探讨 * 李雄威1 蒋 刚1 朱定华1 宰金珉1 陈洪圣2 (1南京工业大学土木工程学院 南京 210009) (2江苏常州市民用建筑设计院 常州 213000) 摘要 详细介绍了扁铲侧胀试验的使用方法和应用现状，对一工程实例中的扁铲试验数据和其它测试结果进行了对比，根据南京某场地实际地质情况提出了一些经验公式。并就扁铲试验在实际岩土工程中的运用进行了一些探讨。 关键词 土力学，扁铲侧胀试验，材料指数，水平应力指数，侧胀模量，沉降计算，检测 分类号 TU 413.4 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2004)12-2118-05 APPLICATION AND DISCUSSION OF DMT Li Xiongwei 1，Jiang Gang 1，Zhu Dinghua 1，Zai Jinmin 1，Cheng Hongsheng 2 (1College of Civil Engineering ，Nanjing University of Technology ， Nanjing 210009 China ) (2Civil Architecture Design Institute ， Changzhou 213000 China ) Abstract Flat dilatometer test (DMT) procedure is introduced in detail. The field data obtained with DMT method in a case are compared with the data from other tests. According to the actual geological condition in Nanjing ，several empirical formulas are suggested. And the engineering applications of DMT are discussed in some aspects. Key words soil mechanics ，flat dilatometer test ，material index ，horizontal stress index ，dilatational modulus ，settlement calculation ，detect 1 引 言 扁铲侧胀试验(DMT)，简称扁胀试验，原名马 氏松胀仪试验(flat dilatometer test)，是由意大利Silvano Marchetti 于1980年创立[1]。DMT 最早是于1980年在北美和欧洲使用，随后迅速在40多个国家推广，并先后列入ASTM(1986)推荐方法和最新的欧洲Eurocode 7(1997)规范。 我国是在1998年才开始引进和使用这项技术，南光地质仪器厂根据ＤＭＴ试验的原理，并参照国外产品的技术标准，试制成功国产的DMT-W1型扁铲侧胀仪，陈国民等在上海首先开始初步的应用研究[2 ，3] 。 扁胀试验是用静力(或锤击动力)把一铲形探头 贯入土中，到达试验深度后，利用气压使扁铲侧面的圆形钢膜向外扩张进行测试，它是一种特殊的旁压试验，是岩土工程勘测中一种先进的原位测试方 法。它的优点在于：简单、快速、重复性好，能反映土体在原位应力条件下的某些物理、力学特性。试验的有效深度取决于所选用的设备及压力源。扁胀试验适用于一般粘性土、粉土、中密以下砂土、黄土等；不适用于含碎石的土、风化岩等。可应用于天然地基、桩基工程及边坡工程等复杂的岩土工程中。 2 试验设备和方法 (1) 试验设备是由铲形插板、测控箱、率定装置、气-电管路、贯入设备、探杆和压力源组成(如
DMTM-1型扁铲测控仪-详细使用
一、概述 DMTM-1型扁铲测控仪是专门为岩土工程勘察扁铲侧胀试验提供信号自动控制，试验数据自动采集处理和贮存的智能化仪器。 扁铲侧胀仪试验（DMT）系一项新兴的原位测试技术方法，它具有旁压、静探二者试验的功能，测试快速、准确、获得参数多、数据重现性能好；在当今世界上扁铲侧胀试验采用信号自动控制，数据自动记录处理贮存是属首创，DMTM-1型仪器研制成功，使DMT试验设备更完整，性能更可靠，技术更先进，不仅大大节省人力，提高了自动化程度和测试效率，而且对进一步推广DMT试验技术应用有着深远意义。 DMTM-1型扁铲测控仪结构精致，外形美观，体积小、重量轻、精度高、耗电少、抗干扰能力强；液晶汉字显示监视直观，薄膜轻触键盘操作，使用十分方便。 1、主要特性 独特的人机界面、操作简单接口方便。 独特的采样控制信号处理，采样精度高。 微功耗设计更适合野外工作。 模块化设计使结构更合理、维护更方便。 有较强的抗干扰能力。 RS-232串行接口实现信息传输和系统的扩展。 机内数据可保存十年之多。 高可靠性设计。 高性能价格比。 2、仪器的主要组成及工作原理 DMTM-1型扁铲测控仪由机箱、操作面板、液晶显示屏、电源及电路板模块等组成。 机箱机壳由冷轧钢板数控冲压成型，保证了强度和增强了仪器的电磁屏蔽性能。操作面板采用全封闭薄膜轻触式键盘，防尘、抗湿并操作十分方便。 采用大屏幕240×128点阵式反射式液晶显示器，窗口面积为114×64mm，现场直观性能好。 电源采用6V DC蓄电池装置在机内，充足电后可连续使用12小时以上。本仪器配附件10V 500mA交流适配器，可采用外部供电，并可对机内蓄电池充电。
地震侧胀仪(SDMT)在各类土中的应用经验
1绪论 地震侧胀仪 (SDMT)结合了传统侧胀仪DMT (Marchetti 1980)的特征与地震剪切波速V S.的测量功能。最初设计用于研究，逐步发展成为原位测试市场的主要产品。SDMT产生和发展的最初动机源于以下几点： - 增加需要V S为基本和多用参数输出的地震分析，例如：专业地震修正最近引进到意大利，根据欧洲标准编号8，必须指明国家所有地震区域建筑物基础最上面30米的剪切波速I V S。 - 随着研究和设计人员的认识总结，了解到勘察中小应变情况下土体反映和应变刚度非线性的重要性 - 增加土液化阻抗的分析. –将常规的DMT数据结果(比如 . 约束模量M DMT)应用于现代设计中(例如. 沉降计算, 这可能是 DMT的主要作用).。 文章展示了2004-2007年30多个地方利用 SDMT 勘察所得到的数据结果，包括SDMT测量和其他方法得出的地震剪切波速V S的比较。文章还指出了SDMT的主要研究课题和应用方向。 获取非地震的传统DMT资料可以查找其他文献，关于DMT仪器，测试步骤，结果分析，设计应用等的通用说明清参见ISSMGE 技术委员会TC16 (2001)的全面报道 2 地震侧胀仪(SDMT) 地震侧胀仪器 (SDMT)综合了传统标准侧胀仪DMT (Marchetti 1980)与地震剪切波速V S.的测量功能。 测试同地震钻孔触探SCPT概念上基本相同。最初由Hepton 1988年引进，接着 SDMT 的技术在Georgia Tech, Atlanta, USA (Martin & Mayne 1997, 1998, Mayne et al. 1999).得到发展，最新的 SDMT系统(图1-2)产生于意大利。其中地震模块为DMT blade铲身上方的圆柱器件，配备了间距为 0.5米的两个接收器。信号根据深度可以放大并数字化。在捶击时判定“零时刻”可以避免两个接收器之间的时间间隔误差，有时可以通过观察单个接收器的失真间隔信号来了解“零时刻”，另外，两个接收器为一组的地震测试模块在测试深度记录的应该是同一捶击产生的信号，而不是后续其他捶击产生的，所以不需要分辨捶击情况。这样地震剪切波速V S测试的重复性也大大提高（V S测试重复性约等于1%）。V S a) b) 图1. (a) DMT扁铲和地震模块. (b)地震侧胀仪图解说明. 地震侧胀仪(SDMT)在各类土中的应用经验 Marchetti 博士 意大利罗马Marchetti专家研究组 S. Marchetti, P. Monaco & G. Totani 意大利L'Aquila大学 摘要：地震侧胀仪（SDMT）是由标准的平板侧胀仪和测量剪切波速V S的地震测试模块组成。文章概述了通过多年来大量SDMT不同地方测试的经验并说明SDMT的应用能让我们学到什么，特别是文中综合描述了SDMT仪器及其操作流程，SDMT和其他方法测量得出的剪切波速V S之间的比较，SDMT重要数据的选择和相关说明。文章同时例举了SDMT的最新应用和研究课题，主要集中在导出原位应力和土刚度衰减曲线的方法和基于SDMT结果的沙土液化阻抗系数预估。
岩土工程勘察规范整理讲解
岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）（2009版） 目录 1、P19 勘探深度的计算 (2) 2、P210 滑坡稳定安全系数计算 (2) 3、P225 地震液化判别计算 (4) 4、P69 湿陷性土总湿陷量计算及地基的湿陷等级确定 (6) 5、P70 红粘土的状态分类及复浸水特性分类 (8) 6、P77，多年冻土平均融化下沉系数δ0计算及融沉性分类表 (9) 7、P82盐渍土按化学成分分类表及按含盐量分类表 (9) 8、P246 花岗岩残积土液性指数计算 (9) 9、P103 浅层及深层平板载荷实验的变形模量计算 (10) 10、P110 旁压试验旁压模量计算 (10) 11、P111 扁铲侧胀试验有关参数计算 (11) 12、P282 圆锥动力触探试验动贯入阻力计算 (11) 13、P289 十字板剪切试验估算地基容许承载力及单桩极限承载力 (11) 14、P292 利用旁压曲线的特征值评定地基承载力 (12) 15、P298 波速测试小应变动剪切模量、动弹性模量和动泊松比计算 (13) 16、P124 水和土的腐蚀性评价有关计算 (13) 17、P132岩土参数标准值的计算（需用计算器统计功能） (14) P136 附录A 岩土分类和鉴定 (15) 表A.0.1 岩石坚硬程度等级的定性分类 (15) 表A.0.2 岩体完整程度的定性分类 (15) 表A.0.3 岩石按风化程度分类 (15) 表A.0.4 岩体按结构类型划分 (15) 表A.0.5 土按有机质含量分类 (15) 表A.0.6 碎石土密实度野外鉴定 (15) P141 附录B 圆锥动力触探锤击数修正 (15) P143 附录C 泥石流的工程分类 (15) P144 附录D 膨胀土的初判方法 (15) P145 附录E 水文地质参数测定方法 (15) 表E.0.1 水文地质参数测定方法 (15) 表E.0.2 孔隙水压力测定方法和适用条件 (15) P146 附录F 取土器技术标准 (15) P147 附录G 场地环境类型 (16)
岩土工程勘察规范GB50021200.doc
岩土工程勘察规范GB 50021 2001 主编部门：中华人民共和国建设部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：2 0 0 2 年3 月1 日 关于发布国家标准 《岩土工程勘察规范》的通知 建标[2002]7 号 根据我部《关于印发一九九八年工程建设国家标准制订、修订计划(第二批)的通知》(建标[1998]244 号)的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《岩土工程勘察规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB50021 2001，自2002 年3月1 日起施行。其中1.0.3、4.1.11、4.1.17、4.1.18、4.1.20、4.8.5、4.9.1、5.1.1、5.2.1、5.3.1、5.4.1、5.7.2、5.7.8、5.7.10、7.2.2、14.3.3为强制性条文,必须严格执行。原《岩土工程勘察规范》GB50021 94 于2002 年12 月31 日废止。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，建设部综合勘察研究设计院负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 前言 本规范是根据建设部建标[1998]244 号文的要求，对1994 年发布的《国标岩土工程勘察规范》的修订。在修订过程中,主编单位建设部综合勘察研究设计院会同有关勘察、设计、科研、教学单位组成编制组，在全国范围内广泛征求意见，重点修改的部分编写了专题报告，并与正在实施和正在修订的有关国家标准进行了协调，经多次讨，论反复修，改先后形成了《初稿》、《征求意见稿》、《送审稿》经审查报批定稿。 本规范基本上保持了1994 年发布的《规范》的适用范围、总体框架和主要内容，作了局部调整。现分为14 章：1.总则；2.术语和符号；3.勘察分级和岩土分类；4.各类工程的勘察基本要求；5.不良地质作用和地质灾害；6.特殊性岩土；7.地下水；8.工程地质测绘和调查；9.勘探和取样；10.原位测试；11.室内试验；12.水和土腐蚀性的评价；13.现场检验和监测；14.岩土工程分析评价和成果报告。 本次修订的主要内容有:1.适用范围增加了“核电厂”的勘察；2.增加了“术语和 符号”章；3.增加了岩石坚硬程度分类、完整程度分类和岩体基本质量分级；4.修订了“房屋建筑和构筑物”以及“桩基础”勘察的要求5.修订了“地下洞室”、“岸边工程”、“基坑工程”和“地基处理”勘察的规定；6.将“尾矿坝和贮灰坝”节改为“废弃物处理工程”的勘察；7.将“场地稳定性”章名改为“不良地质作用和地质灾害”； 8.将“强震区的场地和地基”、“地震液化”合为一节，取名“场地与地基的地震效应”；9.对特殊性土中的“湿陷性土”和“红粘土”作了修订；10.加强了对“地下水”勘察的要求；11.增加了“深层载荷试验”和“扁铲侧胀试验”等。同时压缩了篇幅，突出勘察工作必须遵守的技术规则，以利作为工程质量检查的执法依据。
岩土工程勘察规范
岩土工程勘察规范 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
岩土工程勘察规范 岩土工程勘察规范GB 50021 2001 主编部门：中华人民共和国建设部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：2 0 0 2 年3 月1 日 关于发布国家标准 《岩土工程勘察规范》的通知 建标[2002]7 号 根据我部《关于印发一九九八年工程建设国家标准制订、修订计划(第二批)的通知》(建标[1998]244 号)的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《岩土工程勘察规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB50021 2001，自2002 年3月1 日起施行。其中、、、、、、、、、、、、、、、为强制性条文,必须严格执行。原《岩土工程勘察规范》GB50021 94 于2002 年12 月31 日废止。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，建设部综合勘察研究设计院负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 前言
本规范是根据建设部建标[1998]244 号文的要求，对1994 年发布的《国标岩土工程勘察规范》的修订。在修订过程中,主编单位建设部综合勘察研究设计院会 同有关勘察、设计、科研、教学单位组成编制组，在全国范围内广泛征求意见，重点修改的部分编写了专题报告，并与正在实施和正在修订的有关国家标准进行了协调，经多次讨，论反复修，改先后形成了《初稿》、《征求意见稿》、《送审稿》经审查报批定稿。 本规范基本上保持了1994 年发布的《规范》的适用范围、总体框架和主要内容，作了局部调整。现分为14 章：1.总则；2.术语和符号；3.勘察分级和岩土分类；4.各类工程的勘察基本要求；5.不良地质作用和地质灾害；6.特殊性岩土；7.地下水；8.工程地质测绘和调查；9.勘探和取样；10.原位测试；11.室内试验；12.水和土腐蚀性的评价；13.现场检验和监测；14.岩土工程分析评价和成果报告。 本次修订的主要内容有:1.适用范围增加了“核电厂”的勘察；2.增加了“术 语和 符号”章；3.增加了岩石坚硬程度分类、完整程度分类和岩体基本质量分级；4.修订了“房屋建筑和构筑物”以及“桩基础”勘察的要求5.修订了“地下洞室”、“岸边工程”、“基坑工程”和“地基处理”勘察的规定；6.将“尾矿坝和贮灰坝”节改为“废弃物处理工程”的勘察；7.将“场地稳定性”章名改为“不良地质作用和地质灾害”；8.将“强震区的场地和地基”、“地震液化”合为一节，取名“场地与地基的地震效应”；9.对特殊性土中的“湿陷性土”和“红粘土”作了修订；10.加强了对“地下水”勘察的要求；11.增加了“深层载荷试验”和“扁铲侧