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《公路工程地質原位測試規程》的12種原位測試方法-歐美大地儀器

2021-07-06由 歐美大地儀器 發表于 科技

交通運輸部發布了《公路工程地質原位測試規程》(JTG 3223—2021),作為公路工程行業標準,自2021年9月1日起施行。

《公路工程地質原位測試規程》的12種原位測試方法-歐美大地儀器

《公路工程地質原位測試規程》JTG 3223—2021

工程地質原位測試是公路工程地質勘察使用的一種重要方法,可在原位地層或土體天然含水率保持不變,原生結構不受或少受擾動的條件下,測定岩土體的各種工程特性,為工程設計提供所需的岩土引數。自20 世紀70 年代以來,原位測試技術在我國公路建設中得到了廣泛的應用,對提高工程建設質量發揮了重要作用。《公路工程地質原位測試規程》(JTG 3223—2021)編制的指導思想與原則是:從我國當前和今後一段時間內公路工程建設的實際需要出發,認真總結我國公路工程地質原位測試工作的實踐經驗,研究和借鑑國內外先進的標準和技術,繼承與創新相結合,使規程做到技術先進、方法實用、指標合理,能夠體現我國公路工程地質原位測試工作發展的技術水平。

《公路工程地質原位測試規程》(JTG 3223—2021)主要技術內容有:總則、術語和符號、平板載荷試驗、螺旋板載荷試驗、靜力觸探試驗、圓錐動力觸探試驗、標準貫入試驗、預鑽式旁壓試驗、十字板剪下試驗、現場直剪試驗、扁鏟側脹試驗、波速測試、水壓致裂法地應力測試、套芯解除法地應力測試,其內容涵蓋了目前公路工程地質原位測試採用的主要技術方法。

總則

為統一公路工程地質原位測試技術要求,提高工程勘察質量,制定本規程。

本規程適用於各級新建和改擴建公路的工程地質原位測試工作。

開展原位測試工作之前,應充分收集和研究工作區既有的工程地質資料,根據勘察目的、場地岩土條件及測試方法的適用性等選定原位測試方法和裝置,確定原位測試方案。

對重要工程場地或缺乏使用經驗的地區,原位測試工作應與其他勘探測試方法相結合。

原位測試成果編制所依據的原始資料應經核對檢查,確認無誤。提交的成果應內容完整,結論有據,論證充分,建議合理。

原位測試應貫徹國家有關技術經濟政策,積極穩妥地採用新技術、新方法。

原位測試裝置應定期校驗和維護。

原位測試工作除應符合本規程的規定外,尚應符合國家和行業現行有關標準的規定。

測試方法

01平板載荷試驗

平板載荷試驗適用於各類土、軟質巖及風化巖體,可測定地基的承載力和變形引數。

平板載荷試驗點應佈置在基礎底面高程處,測定承壓板影響深度範圍內(2倍承壓板直徑或寬度)岩土體的承載力和變形引數。當基礎底面設計高程未能確定時,承壓板底面宜設定在天然地面以下0。5m處。

平板載荷試驗點的佈置應具有代表性,在承壓板影響深度範圍內的岩土體,其性質應均一;當承壓板影響深度範圍內的地層有變化時,應分層試驗。同一持力層中測試點的數量不宜少於3個。

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02 螺旋板載荷試驗

螺旋板載荷試驗適用於軟土、一般黏性土、粉土和砂土,可測定地基土不同深度處的承載力和變形模量等引數。

螺旋板載荷試驗點應在瞭解地層剖面後佈置。同一試驗孔在垂直方向上的試驗點應結合土層變化和均勻性佈置,試驗點間距宜為1。00m;特殊情況不應小於0。75m;當土質均勻、厚度較大時,試驗點間距可適當增加,但應不大於3。00m。

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03 靜力觸探試驗

靜力觸探試驗

適用於軟土、黃土、黏性土、粉土、砂土、素填土及含少量碎石的土層,可用於劃分土層,判定土類,測定地基承載力,預估單樁極限荷載,判定飽和砂土、粉土地基液化的可能性,測定地基土的物理力學引數。

根據探頭的型別,靜力觸探試驗可分為單橋靜力觸探試驗、雙橋靜力觸探試驗和孔壓靜力觸探試驗。

靜力觸探試驗測試點的佈置應符合下列要求:

應避開地下管線、人防工程等地下設施和影響生產安全的潛在因素。

距已有勘探孔的距離應不小於30 倍探頭直徑。

進行對比試驗時,對比孔間距不宜大於2。0m,並應先做靜力觸探試驗,再進行其他勘探、試驗。

進行水上靜力觸探試驗時,應有保證孔位不發生移動的穩固措施和防止探杆彎曲的約束裝置。

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04 圓錐動力觸探試驗

圓錐動力觸探試驗

適用於碎石土、砂土、黏性土,可用於評價地基土的密實度,測定地基土的變形模量和承載力。

圓錐動力觸探試驗可分為輕型圓錐動力觸探、重型圓錐動力觸探和超重型圓錐動力觸探三種。

同一場地圓錐動力觸探試驗孔數不宜少於3孔,每一土層的試驗點數不宜少於6個。

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05 標準貫入試驗

標準貫入試驗適用於砂土、粉土、一般黏性土和花崗岩殘積土, 可判斷黏性土的狀態和砂土密實度,評價地基承載力和變形引數,判定飽和砂土、粉土液化的可能性,採取擾動土樣,劃分土層剖面。

場地內做標準貫入試驗的鑽孔數不宜少於3 個,且每一主要土層的試驗點數不應少於6 個。各孔試驗點的間距,在地基主要受力層內宜為1~2m;測試深度超過15m時,可放寬試驗點的間距。

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標準貫入器示意圖

1-貫入器靴;2-對開式圓筒貫入器;3-貫入器頭;4-鋼球閥;5-排水孔

06 預鑽式旁壓試驗

預鑽式旁壓試驗

適用於黏性土、粉土、砂土、黃土、軟質巖及風化巖,可確定地基的承載力和變形引數。

旁壓試驗點應結合鑽探、靜力觸探資料佈置,並符合下列要求:

旁壓器的上輔腔、測量腔和下輔腔三腔應位於同一土層中;

試驗點垂向間距應不小於1m;

試驗點最小深度不得小於1m;

試驗孔與已有勘探、測試孔的水平距離應大於1m;

同一場地內同一土層的試驗點數量不宜少於6 個。

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07 十字板剪下試驗

十字板剪下試驗

適用於測定軟土的不排水抗剪強度及靈敏度等引數,測試深度不宜大於30m。

十字板剪下試驗的試驗孔位置及試驗深度宜透過鑽探、靜力觸探試驗資料瞭解土層的分層情況後確定。

對厚層均質軟土,十字板剪下試驗沿深度方向每隔1。0m應測定一次;土層厚度較薄時,每層土試驗點的數量不應少於1 個。測定場地土靈敏度時,同一土層試驗點的數量宜為36個。

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08 現場直剪試驗

現場直剪試驗

適用於測定巖體、巖體結構面、混凝土與巖體接觸面和碎石類土的抗剪強度引數。

根據剪力作用方向與剪切面的關係,現場直剪試驗可分為平推法和斜推法,試驗時宜優先使用平推法。

同一組試體的工程地質條件應基本相同,受力狀態應與岩土體在工程中的實際受力狀態一致。

巖體、巖體結構面和混凝土與巖體接觸面的現場直剪試驗,每組試驗的試體不宜少於5個,試驗剪切面面積不宜小於2500cm2,試體最小邊長不得小於50cm,剪切面以上的試體高度不應小於試體在推力方向邊長的1/2,各試體的間距應大於最小邊長的1。5 倍。

碎石類土的現場直剪試驗,每組試驗的試體不宜少於4個,試驗剪切面面積不宜小於900cm2,試體最小邊長不得小於30cm,剪切面以上的試體高度不應小於推力方向試體邊長的1/2,剪切面開縫不宜小於最大顆粒粒徑的1/4。

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09 扁鏟側脹試驗

扁鏟側脹試驗

適用於軟土、一般黏性土、粉土、黃土、鬆散~中密砂土。

扁鏟側脹試驗可用於劃分土類,判別黏性土的稠度狀態,確定飽和黏性土的不排水楊氏模量,測定靜止土壓力系數和地基水平基床係數等。

扁鏟側脹試驗孔應與水平面垂直,垂直度偏差不應大於2%。

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10 波速測試

波速測試適用於測定各類岩土體的彈性波波速,可用於劃分工程場地類別及巖體的完整程度。

波速測試可分為地震波法和聲波法,地震波法可分為

單孔法

跨孔法

,聲波法為單孔聲波測井法。

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11 水壓致裂法地應力測試

水壓致裂法地應力測試

適用於公路隧道工程巖體的原位地應力測量。

地應力測試點位置應根據工程的目的和要求,並結合現場地形地質條件進行選擇,避開斷裂破碎帶和應力擾動區。

進行地應力測試的測段應選在岩石完整且無孔壁崩落的孔段,避開原生裂隙密佈的位置,併兼顧研究需要和工程設計要求佈置。地面鑽孔第一測段深度應在基岩風化帶以下。

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12 套芯解除法地應力測試

套芯解除法

地應力測試適用於測試各類工程巖體的三維主應力大小和方向。

地應力測試點應根據工程目的及要求進行選擇,並避開巖體破碎的地塊和應力擾動區。

測段應選在岩石完整、無孔壁崩落的孔段,避開原生裂隙密佈的位置,硐內鑽孔第一測段深度應超過巖硐斷面直徑(或最大寬度或高度)的3倍。

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