关于岩土试验介绍

[拼音]：yantu shiyan

[外文]：engineering test on rock and soil

以工程建筑为目的，对岩石和土进行的各种试验的总称。岩土试验是工程地质勘察的重要组成部分，分为使岩、土试样脱离母体的取样试验和在岩、土体上直接进行的原位试验。

取样试验

一般在实验室内进行，主要测定：

（1）表征岩、土结构和成分的指标。如岩石的密度、吸水率和饱和吸水率等；土的粒度级配、天然含水率、密度、液限和塑限、胀缩性指标、崩解性指标、毛管水上升高度等。

（2）渗透性指标。

（3）变形性能和强度指标。变形指标，如岩石的各种模量以及土的压缩系数和变形模量；强度指标，如岩石的单轴抗压强度和抗拉强度以及岩、土的内摩擦角和内聚力。测定岩、土内摩擦角和内聚力的剪切试验，分为直剪试验和三轴剪切试验。前者是试样在不同的压应力作用下直接施加剪应力，并使之沿预定的面发生剪切变形直至破坏。后者是在不同的围压（中间主应力和小主应力）下测量试样破坏时的轴向应力（大主应力）。三轴试验又有等围压和不等围压的、静力的和动力的几种方法。

原位试验

岩体的原位试验包括变形试验、强度试验和地应力测试3个方面。在变形试验中,有测定岩体各种模量的承压板法和液压枕法，以及测定隧洞围岩抗力系数的经向液压枕法和水压法。强度试验主要为岩体的直剪和抗压试验。抗压试验常与承压板法变形试验结合进行。原位三轴试验也在探索研究中。地应力测试可在钻孔（孔底、孔壁和孔径）中或岩体、地下洞室围岩表面上进行，直接测得岩体的应变，再用岩体变形参数计算地应力。

土体的原位试验主要包括以下项目：

（1）载荷试验，是在试坑或钻孔中模拟天然地基条件施加垂直荷载，观测沉降与荷载的关系。根据荷载与沉降关系曲线确定地基土体的承载力和计算变形模量。

（2）旁压试验，是将旁压器安置在钻孔中，通入高压水使旁压器向孔壁施加水平压力，孔壁土体发生变形，测量压力与孔壁土体的变形，绘出压力-变形曲线,并据以求得地基承载力。

（3）十字板剪切试验,是将十字板头（由4块矩形钢板呈十字形焊接在轴杆上）压入钻孔中，等速转动轴杆带动十字板头，根据对所施加的纯扭矩与土体对十字板头的阻抗力矩相平衡的原理，计算土体的抗剪强度。此种试验仅适用于饱水的粘性土。

（4）触探，是将一定形状的特制探头压入或用重锤击入钻孔孔底，根据土体对探头贯入的阻抗力，求得土体的某些工程地质参数。用静力将锥形探头压入土体中的为静力触探，由试验可直接测得贯入阻力以及锥头阻力和侧壁摩擦力。利用它们可以对土体分层，确定土体的承载力，或者通过经验关系或估算粘性土体的压缩变形指标、饱水粘性土体的抗剪强度以及砂土的密实度等。用一定质量的重锤将锥形探头击入土体中的为动力触探。动力触探以一定落矩将探头击入土体中一定深度所需要的锤击数为主要指标。标准贯入试验实质上是一种管状探头（常称为标准贯入器）的动力触探。根据不同类型动力触探的锤击数，可以确定不同类型土体的地基承载力，或者通过经验关系，估算粘性土和砂土的抗剪强度，以及粘性土的压缩变形指标，判断粘性土的稠度状态以及砂土的密实度和振动液化的可能性。

在工程实践中，关于试验的类型、项目、条件和方法的选定，取决于拟建建筑物的类型和规模，岩、土体的工程地质类型，以及建筑物建成后岩、土体实际的存在条件。