地铁工程岩土原位测试理论研究与实践

随着地铁项目的大量建设，工程上对岩土工程勘察要求越来越高，如何对岩土性质进行准确分析和参数确定，对整个项目建设具有非常重要的意义。鉴于地铁工程对岩土参数真实性要求较高，原位测试对地铁工程获取参数的手段尤为重要。从国家到行业越来越重视地铁工程相关原位测试工作，各种原位测试方法已在地铁工程勘察中受到越来越广泛的重视和应用，并向多功能和综合测试方面发展。
本书是作者主持省级科研项目和长期工程实践的研究成果，并结合地铁工程实例撰写而成。主要结合地铁工程大量的岩土原位测试成果的整理和分析，对原位测试的理论进行研究与工程实践，对国内外经验公式进行地区修正，建立了具有实用价值的计算公式及一些经验值，且与其他试验方法进行对比分析，得出了一些有益于工程实践的结论，以便满足地铁工程实际的需要，对于原位测试在地铁工程后续勘察施工中的推广和对丰富该地区经验有一定的促进作用，为工程应用提供了有效依据。
本 书由赵中华负责撰写和统稿，并与沈阳城市建设学院岳川云、华晨宝马汽车有限公司张彬、中冶沈勘工程技术有限公司杨俊岭共同撰写完成，全书的排版及图表整理由庚佳完成。本书系辽宁省教育厅科学研究自然科学服务地方项目(旁压试验在地铁工程勘察中的应用研究，项目编号：LJKX202006)、辽宁省教育厅科学研究一般项目(辽宁地区扁铲侧胀试验规律性研究及工程应用项目编号：L2014570)研究成果。全书共5章，第1章绪论介绍了地铁工程岩土原位测试国内外研究现状及工程应用等内容，第2章介绍了扁铲侧胀试验在地铁工程中的研究与应用，第3章介绍了旁压试验在地铁工程中的研究与应用，第4章介绍了标准贯入试验在地铁工程中的研究与应用，第5章介绍了静力触探试验在地铁工程中的研究与应用。
在本书的撰写过程中，得到了沈阳建筑大学研究生导师解磊教授、东北大学博士生导师王述红教授、中冶沈勘工程技术有限公司副总工程师刘伟等专家的大力支持，中冶沈勘工程技术有限公司为本书提供了大量沈阳地铁及哈尔滨地铁宝贵的勘察数据及资料，辽宁省勘察大师辛利伍为本书作序，特此致谢。
由于作者水平有限，书中难免有不足之处，敬请广大读者批评指正。

赵中华
2023年10月

本书作为地铁工程岩土原位测试理论研究与实践的专著，主要结合地铁工程岩土原位测试成果进行了整理和分析研究，对国内外经验公式进行地区修正，建立具有实用价值的计算公式及经验值，以便更好地满足地铁工程的实际需要，促进理论研究以及更好地推广应用。本书结合作者科研项目和工程实践取得的成果，研究内容对于原位测试在地铁工程勘察施工中推广和丰富地区经验具有一定的促进作用，为工程应用提供了有效的依据。
本书既可供从事岩土工程勘察、设计、施工的工程技术人员使用，又可供高等院校相关专业学生和从事相关工作的人员使用和参考。

第1章 绪论001
1.1 研究背景002
1.2 地铁工程中常用原位测试技术003
1.3 国内外研究现状及工程应用005
1.3.1 扁铲侧胀试验005
1.3.2 旁压试验014
1.3.3 标准贯入试验021
1.3.4 静力触探试验026
1.4 本书主要研究内容和方法031

第2章 扁铲侧胀试验在地铁工程中的研究与应用032
2.1 扁铲侧胀试验原理033
2.1.1 试验仪器设备及工作原理033
2.1.2 试验基本原理035
2.2 扁铲侧胀试验方法及适用性038
2.2.1 试验步骤和方法038
2.2.2 试验过程中注意事项040
2.2.3 试验特点及适用性分析040
2.3 扁铲侧胀试验数据整理分析043
2.3.1 试验数据整理043
2.3.2 试验数据分析044
2.4 扁铲侧胀试验测试指标特性研究050
2.4.1 沈阳地区侧胀土性指数ID 规律研究050
2.4.2 侧胀水平应力指数KD 与静止侧压力系数K0 关系研究053
2.4.3 侧胀模量ED 规律研究060
2.4.4 侧向基床反力系数规律研究061
2.5 扁铲侧胀试验成果在沈阳地区的应用067
2.5.1 侧胀土性指数ID 的应用067
2.5.2 水平应力指数KD 的应用068
2.5.3 侧胀模量ED 的应用069
2.5.4 侧向基床反力系数的应用069
2.6 本章小结070

第3章 旁压试验在地铁工程中的研究与应用072
3.1 旁压试验原理073
3.1.1 试验仪器设备及工作原理073
3.1.2 试验基本原理075
3.2 旁压试验方法及适用性078
3.2.1 试验方法和步骤078
3.2.2 试验过程中的注意事项080
3.2.3 试验特点及适用性分析080
3.2.4 试验数据分析084
3.3 旁压试验在地铁工程中的数据整理分析085
3.3.1 哈尔滨地区地质概况085
3.3.2 哈尔滨地铁工程粉质黏土的基本构成086
3.3.3 沈阳区域地质概况087
3.3.4 沈阳地铁工程场地地基土的基本构成087
3.3.5 旁压试验结果分析089
3.4 旁压试验测试指标特性研究094
3.4.1 土的抗剪强度指标094
3.4.2 变形模量096
3.4.3 地基承载力计算098
3.4.4 水平基床系数101
3.4.5 静止侧压力系数103
3.5 旁压试验与室内试验的相关性分析105
3.5.1 旁压试验测得承载力与天然含水率相关性分析105
3.5.2 旁压试验测得承载力与液性指数相关性分析109
3.5.3 旁压试验测得承载力与孔隙比相关性分析112
3.6 本章小结115

第4章 标准贯入试验在地铁工程中的研究与应用117
4.1 标准贯入试验原理118
4.1.1 试验仪器设备118
4.1.2 试验基本原理118
4.2 标准贯入试验方法及适用性119
4.2.1 标准贯入试验方法119
4.2.2 标准贯入试验适用性120
4.3 标准贯入试验数据整理分析120
4.3.1 探杆长度校正120
4.3.2 自重应力影响修正121
4.3.3 地下水影响修正122
4.4 标准贯入试验测试指标特性研究123
4.4.1 土物理性质指标测定123
4.4.2 确定地基承载力124
4.4.3 评价地震液化125
4.5 标准贯入试验成果在地铁工程中的应用127
4.6 本章小结130

第5章 静力触探试验在地铁工程中的研究与应用131
5.1 静力触探试验原理132
5.1.1 试验仪器设备132
5.1.2 试验基本原理132
5.2 静力触探试验方法及适用性133
5.2.1 静力触探试验方法133
5.2.2 静力触探试验适用性134
5.3 静力触探试验数据整理分析135
5.3.1 静力触探试验数据记录要求135
5.3.2 静力触探的记录内容136
5.3.3 静力触探数据整理分析136
5.4 静力触探试验测试指标特性研究137
5.4.1 土的物理性质测定138
5.4.2 确定地基承载力138
5.4.3 评价地震液化139
5.5 静力触探试验成果在地铁工程中的应用141
5.6 本章小结145

参考文献147