实验二达西渗流实验.doc

实验二达西渗流实验.doc岩土工程勘察
实验指导书
福建工程学院土木工程系
前言
岩土工程勘察是岩土工程技术体制中的一个重要环节,是工程建设首先开展的基础性工作。它的基本任务,就是按照建筑物或构筑物不同勘察阶段的要求,为工程的设计、施工以及岩土体治理加固、开挖支护和降水等工程,提供地质资料和必要的技术参数,对有关的岩土工程问题作出论证、评价。岩土工程勘察是一门实践性较强的学科,准确地鉴别地层、得到扰动较小的土体的变形、强度参数等都必须通过相应现场原位试验得到,因而本课程要求充分利用理论教学、原位试验、工地实习等综合教学手段进行学习,做到理论知识与实践能力的结合,使学生能掌握岩土工程勘察的基本知识、基本方法、基本技能。
为了达到预期目的,试验课必须注意以下几方面问题:
1、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。
2、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,协调工作,不得擅离各自的岗位。
3、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,安全措施是否有效,各项准备工作是否完成,要经指导教师检查通过后,试验才能开始。
4、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。
5、严格遵守实验室的规章制度,非试验用仪器设备不要乱动;试验用仪器、仪表、设备,要严格按规程进行操作,遇有问题及时向指导教师报告。
6、试验中要小心谨慎,不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。
7、试验结束后,要及时使仪器、设备恢复原始状态,要小心卸下仪器、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。
8、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。试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚。
9、经教师认可,试验也允许采用另外方案进行。
试验一、波速测试
波速测试技术是地震勘探方法之一,也是地球物理勘探技术的一个重要分支,目前已广泛应用于各类工程中。一般来说,波速测试可原位测定压缩波(P波)、剪切波(S波)和瑞雷面波(R波)在岩土体中的传播速度,从而避免了室内测试所带来的误差,它能有效地解决许多地质问题,诸如确定场地土类型、建筑场地类别;提供断层破碎带、地层厚度、固结特性和软硬程度、评价岩(土)体质量等;并可计算工程动力学参数,如动剪切模量、动弹性模量等。
波速测试可用于以下目的:
⑴作为钻探的先行手段,了解隐蔽的地质界线、界面或异常点;
⑵划分场地类型,计算场地的基本周期;
⑶提供动力机器基础设计所需的地基土动力参数(抗压、抗剪、抗扭刚度及刚度系数、阻尼等);
⑷判断地基土液化的可能性;
⑸作为一种检测方法,可用于评价地基土的类别和检验地基加固效果。
基本原理如下:
        当固体介质受到外力冲击时,介质受到应力作用而产生应变,在作用于介质的应力消失后,应变和应力失去平衡,应变就在介质中以弹性波的形式由介质中的质点依次向周围传播,这种弹性波成分比较复杂,既有面波又有体波,体波又分为压缩波(P波)和剪切波(S波),剪切波的垂直分量叫SV波,其水平分量称Sh波。在地层表面传播的面波可分为瑞雷波(Ray lcigh)和拉夫波(Love),各种波在介质中传播的特征和速度各不相同。
        弹性波速测试方法有:面波勘探法检测地层的瑞雷波速度后,推算出地层的剪切波速度;单孔法或跨孔法可测定地层的压缩波的速度Vp和剪切波的速度Vs。以下分别介绍钻孔波速测试法(单孔和跨孔)和面波法。
单孔法
在岩土工程勘察中,通常只需测试地层的剪切波速度Vs,采用的测试方法以单孔检层法最为简单方便,该法在工程中应用甚广。
一、实验目的
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2、根据测得的数据进行场地类别判定,并评价场地的地震稳定性。
二、技术要求
1、测试孔应垂直;
2、将三分量检波器固定在孔内预定深度处,并紧贴孔壁;
3、可采用地面激振或孔内激振;
4、应结合土层布置测点,测点的垂直间距宜取1~3m 。层位变化处加密,并宜自下而上逐点测试。
三、实验仪器
工程地震仪、激发装置
四、实验步骤
2 单孔检层法
        单孔检层法,是在一个垂直钻孔中进行波速测试的一种方法。按照震源和检波器在钻孔中所处的位置,可分为地表激发孔中接收法、孔中激发地表接收法、孔中激发孔中接收法、孔底法等四种测试方法,常用地表