现场直剪剪切试验与岩体原位应力测试
原位测试(动力触探-标准贯入等)
原位测试（GB 50021-2009）原位测试：在岩土层原来所处的位置，基本保持的天然结构,天然含水量以及天然应力状态下，测定岩土的工程力学性质指标。
原位测试包括静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切、旁压试验、静载试验、扁板侧胀试验、应力铲试验、现场直剪试验、岩体应力试验、岩土波速测试等。
适用条件：1. 当原位测试比较简单，而室内试验条件与工程实际相差较大时。
2. 当基础的受力状态比较复杂，计算不准确而又无成熟经验，或整体基础的原位真型试验比较简单。
3. 重要工程必须进行必要的原位试验。
优点：可以测定难于取得不扰动土样的有关工程力学性质；可避免取样过程中应力释放的影响；影响范围大，代表性强。
缺点：各种原位测试有其适用条件；有些理论往往建立在统计经验的关系上等。
影响原位测试成果的因素较为复杂,使得对测定值的准确判定造成一定的困难.软土原位测试的一般规定第1条软土地区工程地质勘察应增加原位测试工作量，其布置应与钻探、室内试验的配合和对比，以提高勘察质量。
原位测试成果的使用应考虑地区性和经验性。
第2条原位测试一般包括静力触探试验、十字板剪切试验，标准贯入试验、旁压试验、载荷试验及波速试验等。
选用原位测试方法应以土层情况、设计参数的要求以及建筑物等级等因素确定。
第3条采用静力触探方法评价土的强度和变形指标时，应结合本地区经验取值。
应用静力触探曲线分层时，应综合考虑土的类别，成因和地下水条件等因素。
第4条十字板剪切试验适用于测定软土的抗剪强度。
对重荷载的大型建筑，应测定其残余强度并计算其灵敏度。
第5条标准贯入试验可用于评价土的均匀性和定性地划分不同性质的土层，以及软土中夹砂层的密实度和承载力。
第6条旁压试验宜采用自钻式旁压仪。
依据仪器设备和土质条件，选择适当的钻头、转速、进速、泥浆压力和流量、刃口的距离等以确定最佳自钻方式。
第7条用载荷试验确定地基承载力时，承压板面积不宜小于5000。
承载力基本值的选用，应根据压力和沉降、沉降与时间关系曲线的特征，结合地区经验取值。
岩土工程原位测试
岩土工程原位测试岩土工程原位测试是岩土工程领域中常用的一种测试方法，主要用于研究土体和岩石的力学性质，包括密度、强度、变形等方面。
原位测试可分为静态和动态两种，常用的测试方法包括压缩试验、剪切试验、钻孔取心和动力触探等。
1. 压缩试验压缩试验是岩土工程中最常用的一种试验方法，主要用于研究土体和岩石在静态荷载作用下的应变和应力关系，以及其力学性质。
压缩试验一般采用圆柱形或立方体样品，常见的试验设备包括固定底板试验机和振动底板试验机两种。
固定底板试验机的测试原理是将试样放在机器的底板上，通过上下移动试验头，施加垂直向下的载荷，以产生压缩变形。
振动底板试验机是一种新型试验方法，通过在底板上施加振动载荷以促进试样的变形。
2. 剪切试验剪切试验主要用于研究土体和岩石的剪切性能，可分为单轴剪切试验和三轴剪切试验两种。
单轴剪切试验是将试样置于试验机的水平底板上，施加垂直向下的压力，同时在试样的表面产生水平力，使试样进行剪切。
三轴剪切试验是利用三个气室将试样完全包裹，分别施加三个方向的应力，以研究土体和岩石在三个方向上的切向应力和法向应力。
3. 钻孔取心钻孔取心试验是一种非破坏性的试验，主要用于评估岩土中存在的裂隙、结构和岩石类型。
在取样过程中需要特别注意制取的样品应具有代表性，应取样选择典型的岩土层位。
在岩石钻探中，常使用的钻探机械有手动旋转式钻机、电机转向钻机和系统化泥浆钻机。
对于深层地层和硬质岩体，通常使用钻探机械逐层取心，以便对结构和裂隙进行详细的剖分。
4. 动力触探动力触探试验是一种快速、简单且准确的测试方法，可以在不破坏土体的情况下测定岩土体的强度。
试验的原理是将一定质量的重锤从一定高度自由落下，击打位于土层内部的钻杆顶端，并测定沉击钻杆的下沉度以及反弹度，从而评估土层的类型和压缩性质。
动力触探试验设备通常由锤头、钻杆、压力计和数据采集器组成。
触探数据经过处理后，可以用于制作地下剖面图，为地勘、基础工程和岩土工程提供可靠的数据支持。
岩土工程原位测试方法概括与分析
岩土工程原位测试方法概括与分析及其应用做一细化并提出合理化建议，具有较强的理论性和实用性。
关键词】岩土工程；原位测试；试验方法正文1、原位测试方法分类所谓的原位测试法就是在岩土层原来所处的位置，基本保持的天然结构，天然含水量以及天然应力状态下，测定岩土的工程力学性质指标。
原位测试包括静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切、旁压试验、静载试验、扁板侧胀试验、应力铲试验、现场直剪试验、岩体原位应力测试、岩土波速测试等。
1.1 静力触探静力触探测试简称静探（CPT：static cone penetration test），是把一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压人土中，并测定探头阻力等的一种测试方法，实际上是一种准静力触探试验。
试验是用机械装置把带有双层管的圆锥形探头压人土中，在地面上用压力表分别量测套筒侧壁与周围土层间的摩阻力（fs）和探头锥尖贯入土层时所受的阻力（qc）。
1.2动力触探圆锥动力触探试验习惯上称为动力触探试验（DPT：dynamic penetration test）或简称动探，它是利用一定的锤击动能，将一定规格的圆锥形探头打入土中，根据每打入土中一定深度的锤击数（或贯入能量）来判定土的物理力学特性和相关参数的一种原位测试方法。
1.3标准贯入试验标准贯入试验（SPT：standard penetration test）标准贯入试验习惯上简称为标贯。
它使用SPT锤将钻杆底部的对开管式贯入器打入钻孔孔底的土中，取得土样。
贯入300mm（1英尺）所需要的锤击数称为N值，其与土体强度有关。
1.4十字板剪切试验野外十字板剪切试验（FVST：Field Vane Shear Test）习惯上称为十字板剪切试验，是用插入软黏土中的十字板头，以一定得速率旋转，测出土的抵抗力矩，换算地基土不排水抗剪强度的现场试验。
1.5旁压试验旁压试验（LLT：Lateral Loading Test）是将圆柱形旁压器竖直放入土中，通过旁压器在竖直的孔内加压，使旁压膜膨胀，并由旁压膜将压力传给周围的土体（岩体），使土体（岩体）产生变形直至破坏，通过量测施加的压力和土变形之间的关系，即可得到地基土在水平方向的应力应变关系。
岩土工程原位测试
岩土工程勘察
载荷试验
三、载荷试验的成果应用
1.地基承载力特征值可由载荷试验确定，方法如下：
（1）拐点法：
适用于有拐点的p-s曲线，在确定地基承载力特征值时，一般取p-s曲线中第 一个拐点py，即比例界限点所对应的荷载值为地基承载力特征值。当拐点不明显 或是无法确定时，可以利用p-△s/△p确定拐点。
（7）当出现下列情况之一时，可终止试验： ①承压板周边的土出现明显侧向挤出，周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续发 展； ②本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降； ③在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准； ④总沉降量与承压板直径（或宽度）之比超过0.06。
岩土工程勘察
酚类：
已从熏烟中鉴定出20多种酚类物质，其主要作用为抗 氧化作用、对产品的呈色呈味作用、抗菌防腐作用。
其中，抗氧化作用对烟熏制品最为重要，抗氧化作用 较强的主要是沸点较高的酚类，如2,5-二甲氧基酚，2， 5-二甲氧基-4-甲基酚等。
熏制品特有的风味主要与存在于气相的酚类有关，高 沸点酚类杀菌效果较强，主要对制品表面的细菌有抑制作 用。
岩土工程勘察
岩土工程原位测试
岩土工程中的原位测试常用技术包含如下种类：
（1）载荷试验（平板、螺旋板）； （2）静力触探试验； （3）圆锥动力触探试验； （4）标准贯入试验； （5）十字板剪切试验； （6）旁压试验； （7）扁铲侧胀试验 （8）现场剪切试验； （9）波速测试； （10）岩体原位应力测试； （11）激振发测试。
静力触探试验按测量机理分为机械式静力触 探和电测式静力触探；按探头功能分为单桥静力 触探试验、双桥静力触探试验和孔压静力触探试 验。
岩体原位测试
2.3 狭缝法
狭缝法又称狭缝扁千斤顶法，是在选定的岩体表面 刻槽，然后在槽内安装扁千斤顶（压力枕）进行试验 （图4）。试验时，利用油泵和千斤顶对槽壁岩体分级 施加法向压力，同时利用百分表测记相应压力下的变 形值WR。岩体的变形模量Em(MPa) 按下式计算：
Em pl (1 m )(tan1 tan2 ) (1 m )(sin 21 sin 2 2 ) 2WR
2 pD(1 m )ω pD(1 m )ω Eme Em We W 式中：p：承压板上单位面积压力, MPa；D：承压
2
板的直径或边长，cm； W、 We ：分别为相应于p下 的岩体总变形和弹性变形，cm；ω：与承压板形状、 刚度有关的系数。对于圆形板ω=0.785；对于方形 板ω=0.886；μm为岩体的泊松比。
岩体的原位测试
内容
1 概述 2 岩体变形实验
2.1 承压板实验
2.2 钻孔变形法
2.3 狭缝法
3 岩体强度实验
3.1 直剪试验 3.2 三轴试验
1 概述
岩体原位测试是在现场制备试件模拟工程作用对岩体施 加外荷载，进而求取岩体力学参数的试验方法，是岩土工程 勘察的重要手段之一。岩体原位测试的最大优点是对岩体扰 动小，尽可能地保持了岩体的天然结构和环境状态，使测出 的岩体力学参数直观、准确；其缺点是试验设备笨重、操作 复杂、工期长、费用高。另外，原位测试的试件与工程岩体 相比，其尺寸还是小得多，所测参数也只能代表一定范围内 的岩体力学性质。因此，要取得整个工程岩体的力学参数， 必须有一定数量试件的试验数据用统计方法求得。
图3 钻孔变形试验装置示意图
与承压板法相比较，钻孔变形法的优点是：
①对岩体扰动小。 ②可以在地下水位以下和较深的部位进行。 ③试验方向基本不受限制，且试验压力可以达到很大。 ④在一次试验中可以同时量测几个不同方向的变形，便于 研究岩体的各向异性。 其主要缺点是试验涉及的岩体体积较小。该方法较适 合于软岩或半坚硬岩体。
第5章 岩体原位测试 直剪
(五)成果整理
• (3)绘制法向应力与比例极限、屈服强度、
峰值强度及残余强度关系曲线，并按库仑表
达式确定相应的c、Ф值。
• 在工程岩体稳定性分析中，可根据岩体性质、
工程特点，并结合地区经验等对试验成果进
行综合分析，选取适当的岩体抗剪强度参数。
(2)传力系统。
①传力柱，水平与垂直各一套，需有足够的刚度、强度和长度。 ②钢垫板一套，尺寸与试件加压面积相同。 ③滚轴排，钢质，尺 寸与试件面积配套，应有足够ห้องสมุดไป่ตู้刚度与强度。
(3)量测系统。①测表支架2根，钢质，应有足够的刚度和长度。②百 分表4～8只。 ③磁性表架或万能表架4～8个。
2．仪器设备安装调试(参见图5-10)
3、剪切试验布置方法：
直剪试验一般在平硐中和试坑进行，如大口径钻 孔内进行，则需设置反力装置。 直剪试验布置方案图5-9： • 当剪切面水平或近水平时，采用平推法(a)、(b)、 (c)、 和斜推法(d) ， • 当剪切面为陡倾时采用(e)、(f)方案。
二、试件制备与地质描述
(1)试件制备：
在选定的试验部位，切割出方柱形试件，要求如下：
岩体原位测试分类
按试验目的分为:
岩体变形试验
静载荷试验(承压板法); 狭缝法(刻槽法)
岩体强度试验
直剪试验;三轴试验;单轴试验
点荷载强度试验 回弹捶击试验
岩体应力试验
应力解除法;应力解除法;水压致裂法
岩体声波测试
• 直剪试验
• 岩体的强度参数是工程岩体破坏机理分析及稳定 性计算不可缺少的参数，目前主要依据场岩体力 学试验求得。 • 在一些大型工程的详勘阶段，大型岩体力学试验 占有很重要的位，是主要的勘察手段。 • 目的：测定岩体抗剪强度的两个参数即内摩擦角 和粘聚力c，Ф。
现场直剪剪切试验与岩体原位应力测试(ppt 40页)
3．施加剪切荷载
（1）剪切荷载按预估的最大值分8～12级施加，如发生后一 级荷载的水平变形为前一级的1.5倍以上时，应减荷按4％ ～5％施加。
（2）试验过程中法向应力应始终保持为常数。采用斜推法时 ，应同步降低因施加剪切荷载而产生的法向分量的增量， 保持法向荷载不变。
（a）：1—砂浆顶板；2—垫板；3—传力柱；4—压力表；5—混凝土试体；6—混 凝土后座；7—液压千斤顶；8—传力块；9—滚轴徘；10—接液压泵；11—垂直位
移测表；12—测量标点；13—水平位移测表；14—试体受力简图 （b）：1、2、3、4、14同（a）；5—液压千斤顶；6—混凝土试体；7—传力块； 8—滚轴排；9—垂直位移测表；10—测量标点；11—水平位移测表；12—混凝土后
（2）每个试体分4～5级施加其垂直荷载。每隔5min加一 次，0min、5min分别读一次数。在最后一级法向荷载作用下 ，法向位移应相对稳定后（各测表的连续两次垂直变形读数差 不超过0.0l mm），再施加剪切荷载。
对于软弱夹层，在加到预定的垂直荷载后，低塑性软弱 夹层每隔10min，高塑性软弱夹层每隔15min，读一次垂直变 形。当两次变形读数差小于0.05mm时，即视为已稳定，施加 荷载的容许误差为±2％。
（3）试体的推力部位应留有安装千斤顶的足够空间，平推 法应开挖千斤顶槽。剪切面周围的岩体应大致凿平，浮渣应清 除干净。
（4）平推法的推力方向宜与工程岩体的受力方向一致。斜 推法的推力中心线与剪切面夹角α宜为12°～17°。
（5）对加压过程可能出现破裂或松动的试体，应浇筑钢筋 混凝土保护套或采取其它保护措施，保护套应有足够的强度和 刚度，顶面应平行预定剪切面，底部应在预定剪切面的上部边 缘；水泥砂浆和混凝土应进行养护。
公路工程地质原位测试规程(JTG 3223 2021)原文+标准体系结构
公路⼯程标准体系结构2021年05月23日发布的公路工程地质原位测试规程(JTG 3223 2021），作为公路工程行业标准，自2021年09月01日起施行。
属于公路工程标准体系的“建设”板块“勘测”模块。
公路工程标准体系由总体、通用、公路建设、公路管理、公路养护、公路运营六个板块构成，包含255个标准。
一、总体板块总体板块是公路工程标准体系、标准管理及标准编制的总体要求，明确公路工程标准的定位，是公路工程标准管理及编写应执行的规定和要求。
包含6个标准。
二、通用板块通用板块是公路建设、管理、养护、运营所遵循的基本要求，明确公路建设、公路管理、公路养护和公路运营四个板块的共性功能、指标及相互关系， 共40个标准，包含基础模块(12个标准)、安全模块(15个标准)、绿色模块(6个标准)、智慧模块(7个标准)。
三、公路建设板块公路建设板块是实施公路新建和改扩建工程所遵循的技术和管理要求，共135个标准，项目管理模块(1个标准)、勘测模块(10个标准)、设计模块(78个标准)、通用图模块(3个标准)、试验模块(9个标准)、检测模块(4个标准)、施工模块(20个标准)、监理模块(1个标准)、造价模块(9个标准)。
四、公路管理公路管理板块是公路管理和运政执法所遵循的技术和管理要求，共4个标准，站所模块(1个标准)、信息系统模块(2个标准)、执法模块(2个标准)。
五、公路养护公路养护板块是公路既有基础设施维护所遵循的技术和管理要求，共47个标准，综合模块(16个标准)、检测评价模块(12个标准)、养护决策模块(1个标准)、养护设计模块(4个标准)、养护施工模块(8个标准)、养护施工模块(6个标准)。
六、公路运营板块公路运营板块是公路运营、出行服务和智能化所遵循的技术、管理和服务要求，共17个标准，运营监测模块(6个标准)、出行服务模块(3个标准)、收费服务模块(4个标准)、应急处置模块(2个标准)、车路协同模块(1个标准)、造价模块(1个标准)。
岩土工程勘察课件5岩体原位测试
某城市地铁隧道施工监测
总结词：实时监测
详细描述：在某城市地铁隧道施工过程中，通过岩体原位测试技术对周边岩体的位移、应力等进行了 实时监测，及时发现并处理了潜在的安全隐患，确保了施工安全。
Part
05
结论与展望
岩体原位测试的重要性和局限性
重要性
岩体原位测试是岩土工程勘察的重要手段，能够提供岩体的 物理性质、力学性质和工程地质特征等重要参数，为工程设 计和施工提供可靠依据。
岩土工程勘察课件5 岩体原位测试
• 岩体原位测试概述 • 岩体原位测试技术 • 岩体原位测试应用 • 岩体原位测试案例分析 • 结论与展望
目录
Part
01
岩体原位测试概述
定义与目的
定义
岩体原位测试
目的
评估岩体的物理性质、力学性质 和工程性能，为工程设计和施工 提供依据。
评估地下工程施工对周围环境的影响
通过岩体原位测试，可以了解地下工程施工对周围岩土体的影响范围和程度，为 施工方案制定和环境评价提供依据。
岩土工程治理
确定治理方案和措施
通过岩体原位测试，可以了解岩土体的工程地质特性和变形破坏规律，为制定 有效的治理方案和措施提供依据。
监测治理效果
通过岩体原位测试，可以监测治理工程实施后的效果，为进一步优化治理方案 和提高治理效果提供数据支持。
Part
04
岩体原位测试案例分析
某高速公路边坡稳定性评估
总结词：准确评估
详细描述：通过岩体原位测试，对某高速公路边坡的稳定性进行了准确评估，包 括岩体的物理性质、强度参数、变形特性等，为边坡支护设计提供了可靠依据。
某大型水电站坝基岩体强度测试
总结词：全面检测
详细描述：对某大型水电站坝基岩体进行了全面的岩体原位测试，包括岩体的抗压强度、抗剪强度、弹性模量等参数，确保 了大坝的安全稳定运行。
10种地基承载力检测方法
10种地基承载力检测方法地基承载力（Subgrade Bearing Capacity）地基土单位面积上随荷载增加所发挥的承载潜力，常用单位kPa，是评价地基稳定性的综合性用词。
应该指出，地基承载力是针对地基基础设计提出的为方便评价地基强度和稳定的实用性专业术语，不是土的基本性质指标。
土的抗剪强度理论是研究和确定地基承载力的理论基础。
在荷载作用下，地基要产生变形。
随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。
当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度极限时，该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。
这种小范围的剪切破坏区，称为塑性区（Plastic Zone）。
地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态，地基尚能趋于稳定，仍具有安全的承载能力。
但此时地基变形稍大，必须验算变形的计算值不允许超过允许值。
当荷载继续增大，地基出现较大范围的塑性区时，将显示地基承载力不足而失去稳定。
此时地基达到极限承载力。
01、平板荷载试验适用于各类土、软质岩和风化岩体。
平板荷载试验是一项使用最早、应用最广泛的原位试验方法，该试验是在一定尺寸的刚性承压板上分级施加荷载，观测各级荷载作用下天然地基土随压力而变形的原位试验，它可用于：根据荷载-沉降关系线(曲线)确定地基的承载力；设计土的变形模量；估算土的不排水抗剪强度及极限填土高度。
02、螺旋板荷载试验适用于软土、一般粘性土、粉土及砂类土。
螺旋板载荷试验(SPLT)是将一螺旋形的承压板用人力或机械旋入地面以下的预定深度，通过传力杆向螺旋形承压板施加压力，测定承压板的下沉量。
03、标准贯入试验适用于一般粘性土、粉土及砂类土。
标准贯入试验（standard penetration test，SPT）是动力触探的一种，是在现场测定砂或粘性土的地基承载力的一种方法。
土体和岩体原位测试方法(6-1)
荷载试验 静力触探试验 土体力学性质试验 动力触探试验 十字板剪切试验 旁压试验 岩体强度试验 岩体变形试验 岩体力学性质试验 岩体原位应力测试 岩体现场简易测试
1.载荷试验
(Loading test) 在一定面积的承压 板上向地基逐级施加 荷载，并观测每级荷 载下地基变形特性， 从而评定地基的承载 力，计算地基的变形 模量并预测基础的沉 降量。
野外试验的分类：
1）岩土力学性质的野外测定 （1）土体力学性质试验：载荷试验、旁压试验、 静、动触探试验、十字板剪切试验； （2）岩体力学性质试验：岩体变形静力法试验、 声波测试（动力法）试验、岩体抗剪试验、点荷载强 度试验、回弹锤测试、便携式弱面剪试验。 2）岩体应力测定:测定岩体天然应力状态下及工 程开挖过程中应力的变化。 3）水文地质试验:钻孔压水试验（裂隙岩体）、 抽水试验（中、强富水性含水层）、注水试验（干、 松散透水层）、岩溶裂隙连通试验等 4）改善土、石性能的试验:为地基改良和加固处 理提供依据，如：灌浆试验、桩基试验等
自钻式旁压试验EF-5050
梅纳旁压仪
预 钻 式 旁 压 仪
旁压试验
旁压试验成果的应用
（1）划分土类；
（2）估算土的强度参数；
（3）估算土的变形参数；
（4）评定地基土的承载胀试验（DMT）
扁铲侧胀试验(简称扁胀试 验)是用静力(有时也用锤击动 力)把一扁铲形探头贯入土中， 达到试验深度后，利用气压使 扁铲侧面的圆形钢膜向外扩张 进行试验，测量膜片刚好与板 面齐平时的压力和移动1.10 mm 时的压力；然后减少压力，测 的膜片刚好恢复到与板面齐平 时的压力；这三个压力，经过
（1）承压板法 承压板法又分为刚性承压板法和柔性承压板 法，我国多采用刚性承压板法。该方法的优点是 简便、直观，能较好地模拟建筑物基础的受力状 态和变形特征。除常规的承压板法外，还有一种 承压板下中心孔变形测试的方法，即在承压板下 试体中心打一测量孔，采用多点位移计测定岩体 不同深度处的变形值。此外，国际岩石力学学会 测试委员会还推荐了一种现场孔底承压板法变形 试验。
第六章岩土工程原位测试
注：d/z为承压板直径和承压板底面深度之比。
岩土工程勘察
载荷试验
四、试验的仪器设备 平板载荷试验的常用设备包括四部分： （1）承压板 （2）加荷系统 （3）反力系统 （4）量测系统
岩土工程勘察
静力触探试验
第二节 静力触探试验
静力触探试验（简称CPT）是应用准静力以恒 定不变的贯入速率将一定规格和形状圆锥探头通 过一系列探杆压入土中，同时测量并记录贯入过 程中探头所受到的阻力，根据测得的贯入阻力大 小来间接判定土的物理力学性质指标的现场试验 方法。
s——与p对应的沉降（mm）；ω——与试验深度和土类有关的系数，可按表6.1选用。
岩土工程勘察
载荷试验
土类 d/z 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.01
表6.1 深层载荷试验计算系数ω
碎石土 砂土
粉土 粉质黏土
0.477 0.469 0.460 0.444 0.435 0.427 0.418
岩土工程勘察
岩土工程原位测试
不同的原位测试方法都有其适用范围和研究问题的针对性。因此，原位 测试方法的选择应充分考虑工程类型或岩土工程问题、岩土条件、设计对参数 的要求、地区经验和测试方法的实用性等因素。在选用原位测试方法和布置原 位测试时，应注意各原位测试方法之间及其与钻探、室内试验的配合和对比。 根据原位测试成果，利用地区经验关系估算岩土的物理力学参数和地基承载力 时，应检验其可靠性，并与室内试验和已有的工程反算参数进行对比。分析原 位测试成果资料时，应注意仪器设备、试验条件、试验方法等对试验成果的影 响，结合地层条件，剔除异常数据。
岩土工程勘察
载荷试验
（6）对慢速法，当实验对象为土体时，每级荷载施加后，间隔5min、5min、 10min、10min、15min、15min测读一次沉降，以后每隔30min测读一次沉降， 当连续两小时每小时沉降量小于等于0.1mm时，可认为沉降已达相对稳定标准， 施加下一级荷载；当实验对象是岩体时，每隔1min、2min、2min、5min测读 一次沉降，以后每隔10min测读一次，当连续三次读数差小于等于0.01mm时， 可认为沉降已达相对稳定标准，施加下一级荷载；
岩土现场原位直剪验指导书
岩体双千斤法顶直剪验指导书一试验目的本试验的目的是通过岩体直剪试验确定岩体的抗剪强度参数（内聚力c、内摩擦角υ）和剪切刚度系数。
测定岩体抗剪强度参数和剪切刚度系数有室内测试和原位测试两种方法，在室内试验中，岩体样本尽管可以通过努力把取样扰动和切样扰动降低到最小限度,但是试样从地层深部取出时因应力释放而引起的扰动是无法避免的，而且精细的取样和试验技术现在还难以普遍推广应用。
而原位直剪试验试体比室内试样大，能包含岩体宏观结构的变化，而且岩体结构没有受到扰动破坏，试验条件接近工程实际情况。
而且原位测试是在原位应力条件下进行实验，不用取样，避免或减轻了对岩样的扰动程度，测定岩体的范围大，能反映微观、宏观结构对岩性的影响，比室内岩块试验更符合实际情况。
二试验原理现场直接剪切试验原理与室内直剪试验原理相同，由于试验尺寸大且在现场进行，能把岩体的非均质性及软弱结构面对抗剪强度的影响更真实地反映出来。
根据库伦破坏准则，有ϕτt a nσ=c+f（2-1）式中，τf——剪切破坏面上的剪应力（kPa），即岩土体的抗剪强度；σ——破坏面上的法向应力（kPa）；c——岩土体的粘聚力（kPa）；υ——岩土体的内摩擦角（°）；依据所测得的τf可推求出相应的c、υ值。
岩体抗剪强度试验在现场可以有各种不同的布置方案，但就剪切荷载施加的方式只有两种，因此，按剪切荷载施加的不同方式，分为两种试验方法：即平推法试验和斜推法试验。
采用平推法和斜推法时，由于剪切应力方向不一样，因此所采用的计算公式也有所不同。
图2.1 平推法与斜推法示意图平推法试验按下面公式计算各法向荷载下的法向应力和剪切应力：σ=P/F （2-2）τ=Q/F （2-3）式中：σ——剪切面上的法向应力，Mpa;τ——剪切面上的剪切应力，Mpa;P——剪切面上的总法向荷载，N;Q——剪切面上的总剪切荷载，N;F——剪切面面积，mm2斜推法试验按下面公式计算法向应力和剪切应力：σ＝P/F＋Qsinα/F （2-4）τ= Qcosα/F （2-5）式中：Q——作用于剪切面上的总斜向荷载，N;α——斜向荷载方向与剪切面之间的夹角;其他符号含义同上文。
第五章 岩体的原位测试
②通过安放在测表支架上的磁性表座或万能表架在承 压板及其以外石呵对弥部位上安装测表(百分表)。测表 安装时应注意：(a)测表表腿与承压板或岩面标点垂直且 俯镣自如，避免被夹过紧或松动；(b)采用大量程测表时， 应调整好初始读数，尽量避免或域少在斌验过程中凋表， c)测表应安在适当位置，便于读数和调表；(磁性表架的 悬臂杆应尽量缩短，以保证表架有足够的刚度。 5.1.2.4 试验要求 1、试验一般在平硐中进行（承压板法、环形加压 法），狭缝法可在地面进行。 2、试验最大荷载Pmax<P0（比例极限）， Pmax=1.2P， P为建筑物基础底面设计压力。 3、试验荷载分级， Pi =(0.1-0.2)Pmax，等分取整。 4、加卸荷方法与工程荷载作用于工程岩体的方式一 致。
与承压板法相比较，钻孔变形法的优点是： ①对岩体扰动小。
②可以在地下水位以下和较深的部位进行。
③试验方向基本不受限制，且试验压力可以达
到很大。
④在一次试验中可以同时量测几个不同方向的
变形，便于研究岩体的各向异性。其主要缺点是
试验涉及的岩体体积较小。该方法较适合于软岩 或半坚硬岩体。
岩体的强度参数是工程岩体破坏机理分析及稳定
岩体变形参数测试方法有静力法和动力法两种。 静力法的基本原理是：在选定的岩体表面、槽壁 或钻孔壁面上施加一定的荷载，并测定其变形； 然后绘制出压力-变形曲线，计算岩体的变形参数。 据其方法不同，静力法又可分为承压板法、狭缝 法、钻孔变形法及水压法等。 动力法是用人工方法对岩体发射或激发弹性 波，并测定弹性波在岩体中的传播速度，然后通 过一定的关系式求岩体的变形参数。据弹性波的 激发方式不同，又分为声波法和地震法。
性计算不可缺少的参数，目前主要依据现场岩体力
学试验求得。特别是在一些大型工程的详勘阶段， 大型岩体力学试验占有很重要的地位，是主要的勘 察手段。 原位岩体强度试验主要有直剪试验、单轴和三轴
岩土工程地质勘察中的原位测试技术
岩土工程地质勘察中的原位测试技术摘要：本文将对岩土工程中地质勘察中原位测试技术的应用进行探讨，以期对业内人士有一定借鉴意义。
关键词：岩土工程；地质勘察；原位测试；技术一、原位测试技术基本内涵对于原位测试技术的理解，就是在土层原来所处的位置上，对土的工程力学性质指标进行测量，这种技术是在土体天然结构、天然含水量以及天然应力的状态不改变的情况下测量的一种技术。
通过这种测试技术，可以让测试人员从封闭性测试样品中得到更准确的信息。
在降低操作难度的同时，还能够提高测试的精准性，而且还能够实现连续测试。
在实际中，如果岩土工程规模比较大，并且在时间上比较赶，这时就可以利用这种技术来进行测量。
二、原位测试技术在岩土工程地质勘察中应用的优劣势1.优势在岩土工程地质勘察工作中，原位测试技术的应用主要表现出以下四个方面的优势。
（1）原位测试技术省去了采样环节，可以直接在工程现场进行，待测样本受到的干扰降到了最低。
（2）原位检测技术可以直接在工程现场进行，所以与试验室检测相比，其能够获取的样本更大，对于岩土性质与岩土结构的反映将会更加全面。
（3）原位测试技术的应用可以实现多个待测对象的连续性试验，进而对岩土体剖面和物力性能进行如实的反映。
（4）原位测试技术的发展速度非常快，尤其是静力触探车的出现，使得原位测试技术表现出了快速、经济的特点。
2.劣势原位测试技术在岩土工程地质勘察中的应用，也存在着以下三大劣势。
（1）与之相关的应力条件异常复杂，尤其是特定参数，很难通过某种方式进行确定。
所以在选择模型的时候，就只能大量的简化。
简化过度就会对岩土土体的测试结果准确性产生影响。
（2）在岩土荷重发生变化的时候，其相应的参数也会发生变化，但是，原位测试技术却无法对这种变化进行预测。
（3）原位测试技术的应用需要花费较多的时间，其相应的测试成本需求也较大。
所以在工程成本的限制下，试压次数并不多，能够获得的参数数量也十分有限。
这样一来，后续的分析工作也受到了严重的影响。
第10章现场剪切试验
1.8 影响试验成果因素的说明
• (1)试体(剪切面)尺寸的选定 • (2)剪切面起伏差 • 为减小成果的分散性和便于对比分析，结合国内试验经验，统一规定 其起伏差不大于剪切方向边长的1%—2%。 • (3)严格防止扰动试体(剪切面) • (4)剪切面上垂直压应力分布 • 直剪试验过程中，除保持剪切面上垂直压应力为常量外，还应使剪力 均匀分布在剪切面上。剪力作用线与剪切面间存在偏距，使剪切面上 垂直压应力分布不均匀。这种不均匀性随着剪力的增大而增大，无疑 将影响测定成果。规定偏距应严格控制在剪切面边长的5%以内。 • (5)剪力施加速率 • 直剪试验的剪力施加速率有:快速、时间控制和 • 剪切位移控制三种方式。为使试验尽可能符合 • 工程实际，以剪切位移控制法施加剪力最为理想。
与相应的垂直压应力以剪应力为纵轴垂直压应力为横轴绘制关系曲抗剪强度参数包括摩擦系数和粘聚力可按图解法和最小二乘法确定18影响试验成果因素的说明为减小成果的分散性和便于对比分析结合国内试验经验统一规定其起伏差不大于剪切方向边长的12直剪试验过程中除保持剪切面上垂直压应力为常量外还应使剪力均匀分布在剪切面上
2.4 试验程序
• • • (2)施加侧向荷载 施加荷载前，采用向液压千斤顶(或液压钢枕)内充液的 方法，。 根据工程设计要求，并考虑仪器设备的能力，确定三轴 试验最大侧向压应力后，将最大侧压按等差(或等比)分成 与试体数量相同的侧压作为每个试体三轴试验同步施加侧 压的依据。 施加侧压前，记录各压力表、量表的初读数。而后将预 定的侧压和等同的轴压(包括垂直加载系统设备的重量)一 次同步施加于试体。加载速度为每秒0.05MPa。 (3)施加轴向荷载 在侧压作用下，试体变形达到稳定，即可施加轴向压应 力，可按每秒0.5—1MPa施加。施加方式有:逐级连续、 逐级一次循环和逐级反复循环三种，可任选其一，按此施 加轴压直至试体发生破坏为止。也可按每分钟读轴向量表 一次，连续五次测读变形量累计达0.5~1mm时，终止试验。
岩土工程地质勘察中的原位测试技术分析
岩土工程地质勘察中的原位测试技术分析摘要：传统的岩土工程地质勘察，通常采取从现场采样再到实验室勘察的方法，与此相比，原位测试具有方便快捷、可在原始岩土部位开展对应的检查工作，具有较高的工作效率和较好地规避环境因素的影响。
目前，原位测试技术在岩土工程地质勘察中得到了长足的发展，并得到了越来越多的应用，从而有力地推动了岩土工程的发展。
文章就原位测试技术在岩土工程勘察中的应用作一简要介绍，为今后的工作提供借鉴。
关键词：岩土工程；地质勘察；原位测试技术1.岩土工程地质勘察中原位测试技术应用的重要性原位测试技术是指在岩土工程领域中，通过对现场土体或岩体性质进行直接观测和测试的一种技术手段。
能够提供实际场地情况下的岩土参数和性质的数据，为工程设计和施工提供准确的基础数据和依据。
岩土工程地质勘察中，原位测试技术是一项非常重要的工作内容。
其应用的重要性主要体现在以下几个方面：（1）提供实地工程材料特性。
原位测试技术是一种能在现场直接检测地层的方法，并能获得野外土、岩的工程特性参数的方法。
如：采用钻孔轻型静力触探、静力触探等试验，可获取土体的结构、密实度、压缩模量、剪切强度等信息，以及岩石的强度和岩性等信息。
为地质勘察、土石方工程设计和地基设计提供了依据。
（2）评估地下水情况。
原位测试技术可以评估地下水位和水文地质特征。
例如，通过水位测量、渗透性试验等原位测试技术，可以确定地下水位的高程、水位变化规律以及周边地下水的渗流特性，从而为排水设计、土石方工程设计等提供依据。
（3）判定地质灾害风险。
利用原位测试技术，对滑坡、地震液化等岩土工程地质灾害危险性进行了预测。
如：利用井中回弹仪、地震横波传播速率测试等方法，对岩土工程进行震害评估，从而为岩土工程的防震设计、防灾减灾等提供科学依据。
（4）检测工程变形和稳定性。
原位测试技术可以实时监测岩土工程的变形和稳定性。
例如，通过沉降仪、应变计等原位测试技术，可以实时、连续地监测土体和岩体的变形和变形速度，及时发现并采取相应措施，保证工程的稳定性和安全性。
岩体原位力学试验方法
岩体原位力学试验方法我折腾了好久岩体原位力学试验方法，总算找到点门道。
一开始我真的是瞎摸索。
就说那个单轴抗压强度试验吧，我刚开始连测试点的选择都很随意。
结果测出来的数据波动特别大，我都懵了。
后来才意识到选点很关键，得找岩体比较完整、代表性强的地方，就好比挑苹果，你得挑那些长得正、没瑕疵的代表整个苹果堆的口感一样。
在做试验的装置安装上，我也费了不少劲。
就像搭积木，但是这个积木可不能搭歪了。
我试过有一次没把压力传感器安正，那数据简直惨不忍睹。
这个时候必须要把传感器跟岩体表面垂直，就像盖房子打地基一定要打的正一样。
还有一个是剪切试验，这个我刚开始就不确定到底要施加多大的剪切力合适。
我就一点点试，从很小的力开始。
结果第一次试，力太小了，根本没看到明显的剪切变形，就好像挠痒痒一样，没啥效果。
然后我就加大力，结果用力过猛，仪器都差点崩坏，数据也不正常了。
后来我就慢慢琢磨，观察岩体的一些前期反应，就像观察一个人开始运动时的状态，一点点确定合适的剪切力范围。
另外测量弹性模量的时候，测量的频率设置也很头疼。
我一开始随便设了个频率，就像闭着眼睛猜数字一样，出来的数据乱七八糟。
后来我就参考相关的研究和标准，发现这个频率设置得跟岩体的特性有关系，坚硬的岩体可以适当快一点，像软一点的那些就得慢一些来捕捉准确的变形数据，就像给不同体质的人量脉搏，节奏不一样。
在整个试验过程中，设备的校准也不能马虎。
我曾经没校准设备就开始试验，就跟没给秤校对就称重一样，得出来的数据完全不可信。
对于那些要做岩体原位力学试验的朋友，一定不要心急，先把基本的原理和规范研究透，每个环节都得小心仔细，就像绣花一样，一针错了可能整个图案就毁了。
数据记录也务必及时准确，我有次因为记录不及时，结果后面有些细节数据忘了，重新做试验的时候就很崩溃，这些都是实实在在的教训啊。
而且做完试验后，多检查几遍自己的数据，结合起来看是否合理，如果有特别奇怪的数据一定要回头看看是不是哪一步做错了。
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平推法： P
F
Q
F
斜推法：
P
Q sin
FF
Q cos
F
F—剪切面面积（mm2）
9.3 试验设备 （1）试体制备设备：手风钻（或切石机）、模具、人
工开挖工具各l套。切石机、模具应符合试体尺寸要求。 （2）加载设备：液压千斤顶（或液压钢枕）2套以上，
出力容量根据试验要求确定，行程≥70 mm。液压泵（手动或 电动）附压力表、高压油管、测力计等，与液压千斤顶（或 液压钢枕）配套使用。
抗剪断试验
τ
φ
σ
τ断＝σtgφ+c
摩擦试验
τ
φ σ
τ摩＝σtgφ
抗切试验
τ
σ
τ切＝c
按平行于剪切面 斜推法——剪切荷载与剪切面成一定角度
9.2 试验原理
根据库仑定律（1776），有 f C tan
式中 τf ——剪切破坏面上的剪应力（kPa），即岩土体的 抗剪强度； σ——破坏面上的法向应力（kPa）； C——岩土体的内聚力（kPa）； φ ——岩土体的内摩擦角（°）。 依据不同σ下测得的τf 就可求出相应的C、 φ值。
σmin按下式计算：
min
C
ctg tan
Q sin 0
F Q cos = tg c
F
（2）平推法试验 在试验前，同样需对最大剪切荷载Qmax进行估算。在
极限平衡状态下，剪切面上的应力条件符合摩尔-库仑公式：
Qmax tan C
F
Qmax tan C F
（9）试验地段地质横纵工程地质剖面图、地质素描图、 钻孔柱状图、试体展示图等。
❖试体制备
（1）在岩体的预定部位加工试体，试体宜加工成方形体 （或楔形体）；每组试体数量不宜少于5个，并应尽可能处 在同一高程上。开挖时应尽量减少对试体的扰动和破坏。
（2）试体剪切面积不宜小于2500 cm2，最小边长不宜 小于50 cm，试体高度不宜小于最小边长的2/3(或1/2-工程岩 体试验方法标准)。试体间距宜大于试体最小边长1.5倍，以 免试验过程中相互影响和便于试体制备和设备安装。
3）在施加斜向荷载时，同步调整垂直压力表读数，使压力 表读数始终保持在初始读数上。此时加于试体上的正应力也是变 数。
1）方法－常正应力法，2）及3）方法－变正应力法。现行 规范规定按常正应力法试验。为此，在试验前，就要求设计出试 体应施加多大的垂直荷载和斜向荷载，才能使试验顺利进行。
试验前，预先按下式预估试体剪坏时的斜向总荷载：
座；13—接液压泵
在试体两侧的对称部位分别安装测量切向位移和法向 位移（绝对位移）的测表，每侧法向、切向位移测表均不 得少于2只。
9.4 试验方法及技术要求
9.4.1 试验前准备工作 地质描述
（1）试验段开挖、试体制备方法及出现的问题； （2）试点编号、位置、尺寸； （3）试段编号、位置、高程、方位、深度、硐断面形 状和尺寸； （4）岩石名称、颜色、结构、构造、主要矿物成分等 ；
9 现场直剪剪切试验
9.1 概述
➢ 试验目的 测试岩体的抗剪强度（c, φ）和剪切刚度系数，其试验
结果较室内岩块试验更符合实际情况。 ➢ 试验分类
按试验对象分：岩体本身的直剪试验、岩体沿软弱结构 面的直剪试验、岩体与混凝土接触面的直剪试验
根据加荷情况及剪切破坏面情况分：试体在法向应力作用 下沿剪切面剪切破坏的抗剪断试验；试体剪断后沿剪切面 继续剪切的抗剪试验（也称摩擦试验）及法向应力为零时 对试体进行剪切的抗切试验。
（3）试体的推力部位应留有安装千斤顶的足够空间，平推 法应开挖千斤顶槽。剪切面周围的岩体应大致凿平，浮渣应清 除干净。
（4）平推法的推力方向宜与工程岩体的受力方向一致。斜 推法的推力中心线与剪切面夹角α宜为12°～17°。
（5）对加压过程可能出现破裂或松动的试体，应浇筑钢筋 混凝土保护套或采取其它保护措施，保护套应有足够的强度和 刚度，顶面应平行预定剪切面，底部应在预定剪切面的上部边 缘；水泥砂浆和混凝土应进行养护。
F tan C
Qmax
cos
试验时，将斜向推力Qmax分级施加直至剪断。为保持 剪切面上的法向应力始终不变，应同步减少由斜向推力所引 起的垂直荷载的增加量。同步加减的荷载按下式计算：
p P Q sin q sin
F
F
试验前，还应估算出剪切面上的最小正应力σmin，防止 因同步减少垂直荷载而发生法向应力为负数的情况出现。
（5）结构面的分布特点、结构面性质（产状、成因、类 型、宽度、延伸性和连续性、结构面壁强度、起伏情况）、 组合关系等；
（6）充填物性质（类型、厚度、矿物成分、颗粒组成、 泥化、软化、风化程度和含水状态等）；
（7）岩体的完整程度、风化程度、风化特点、风化深度 等；
（8）水文地质条件（地下水类型、化学成分、活动规律 、出露位置等）;
（6）根据设计要求，对试体保持天然含水量或浸水饱和。
❖试验布置方案
❖资料准备 （1）斜推法试验
斜推法正应力是保持常数还是变数的问题。在国内，用3种 方式处理：
1）随着斜向荷载的施加，同步减小垂直压力表读数，使剪 切面上的正应力在整个剪切过程中始终保持常数。
2）在施加斜向荷载时，始终不调整垂直压力表读数（实际 上垂直压力表读数在增加），此时剪切面上的正应力是变数。
（a）：1—砂浆顶板；2—垫板；3—传力柱；4—压力表；5—混凝土试体；6—混 凝土后座；7—液压千斤顶；8—传力块；9—滚轴徘；10—接液压泵；11—垂直位
移测表；12—测量标点；13—水平位移测表；14—试体受力简图 （b）：1、2、3、4、14同（a）；5—液压千斤顶；6—混凝土试体；7—传力块； 8—滚轴排；9—垂直位移测表；10—测量标点；11—水平位移测表；12—混凝土后
（3）传力设备：传力柱（木、钢或砼制品）、钢垫块 （板）、高压胶管、滚轴排。传力柱宜具足够的刚度。在露 天或基坑试验时须使用岩锚、钢索、螺夹或钢梁等反力装置 。
（4）测量设备：百分表（量程≥50 mm）、千分表（量 程≥2～50 mm），每种不少于6块、对应数量的磁性表座和 万能表架、测量标点、量表支架（≥2）。支杆长度应超过试 验影响范围。