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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。
第三节原位测试一、概述在岩土工程勘察过程中，为了取得工程设计所需要的反映地基岩土体物理、力学、水理性质指标，以及含水层参数等定量指标。
要求对上述性质进行准确的测试工作，这种测试仅靠勘探中采取岩土样品在实验室内进行实验往往是不够。
实验室一般使用小尺寸试件，不能完全确切地反映天然状态下的岩土性质，特别是对难于采取原状结构样品的岩土体。
因而有必要在现场进行试验，测定岩土体在原位状态下的力学性质及其他指标，以弥补实验室测试的不足。
野外试验亦称现场试验、就地试验、原位测试。
许多试验方法是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。
（一）、原位测试的目的1、在岩土体处于天然状态下，利用原地切割的较大尺寸的试件进行各种测试取得可靠的岩土体物理、力学、水理性质指标。
2、对于某些因无法采取原状样品进行室内实验的岩土体的测试。
如：裂隙化岩石、液态粘性土（低液限粘土、淤泥）、砂砾。
3、完成或实现室内无法测定的实验内容。
如：地下洞室围岩应力、岩体裂隙的连通性、透水性、含水层的渗透性等。
4、为施工（基坑开挖、地基处理）提供可靠的数据。
{二}、原位测试的分类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。
如：地下洞室开挖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（三）、原位测试的新进展近年来我国岩土工程原位测试与现场监控技术有长足进步，在长期实践过程中，在测试仪器和方法，理论分析，成果应用等积累了丰富的经验。
主要发展如下：1、土体原位测试中，旁压试验仪器的改进，静力触探技术的发展。
原位试验的方法和目的
原位试验是直接在岩土体原来所处的位置上或基本上在原位状态和应力条件下对岩土性质进行的测试。
这种方法能够最大程度地保持岩土体的天然结构和应力环境，对岩土体本身的扰动很小，使得测出的岩土体力学参数更直观、准确。
原位试验的常用方法有平板载荷试验、旁压试验、十字板试验、大型直剪试验、压水和注水试验等。
其中，确定岩体变形模量最常用的原位试验是平板载荷试验。
这类试验经常通过测量承载板的位移量来计算变形模量，但可能造成结果不够准确，其原因有承载板的偏斜、板与岩体之间空隙的闭合及承载板下面卸荷裂隙与爆破所形成裂隙的闭合。
因此，应尽可能用埋于岩体中的多点应变计来量测变形量。
原位试验的目的是获取岩土体工程特性的参数，如地应力、变形特性（模量）、抗剪强度以及软弱夹层或结构面的残余应力等。
此外，当室内试验条件与工程实际相差较大，或整体基础的原位真型试验比较简单，或基础的受力状态比较复杂且计算不准确时，也需要进行原位试验。
总的来说，原位试验在地质工程、岩土工程等领域中具有重要的应用价值，能够为工程设计和施工提供可靠的地质参数和技术支持。
《岩土工程原位测试》试验报告学院专业班级姓名学号长安大学试验一浅层平板静力载荷试验一、试验目的二、试验原理三、试验设备四、试验技术要求五、试验原始数据浅层平板静力载荷试验记录表试验编号：试验地点：试验土层：试验深度：m 反力装置：加荷方式：承压板形状：承压板面积：m2试验日期：六、试验资料整理1．绘制修正后的p -s 、s -lg t 和s - 1g p 曲线（可用计算机绘制并打印粘贴上）p -s 曲线 s -lg t 曲线s -lg p 曲线2．确定比例界限压力（p 0）和极限界限压力（p u ）七、试验成果的应用1．确定地基土的承载力（f ak ）2．计算地基土的变形模量（E 0）试验二静力触探试验一、试验目的二、试验原理三、试验设备四、试验技术要求五、试验资料整理1．绘制单孔静力触探曲线（q c-h、f s-h、R f-h）2．根据曲线特征划分土层（在静探曲线上画出分层界线，标出土层名称）3．计算各分层土的触探指标平均值（列于下表中）六、试验成果的应用1．确定各土层的类型（列于下表中）2．确定各层地基土的承载力（f ak）西安地区的黄土，可采用经验公式f ak=0.08p s＋0.031（MPa）进行计算，采用双桥探头时，用公式p s =q c+6.41f s（MPa）换算成p s。
试验三圆锥动力触探试验一、试验目的二、试验原理三、试验设备四、试验技术要求五、试验原始数据圆锥动力触探试验记录表测试孔编号：试验地点：水位埋深：m动探类型：探杆直径：mm 试验日期：六、试验资料整理1．绘制N10-h曲线（可用计算机绘制并打印粘贴上）N10-h曲线2．划分土层界线（在N10-h曲线上画出）3．计算单孔分层贯入指标平均值（列于下表中）七、试验成果的应用）试验四标准贯入试验一、试验目的二、试验原理三、试验设备四、试验技术要求五、试验原始数据六、试验资料整理1．对实测锤击数进行杆长校正（将校正后的锤击数列于记录表中）2．绘制锤击数与深度的关系曲线（N-h曲线）七、试验成果的应用1．判定各层土的密实度（判定结果列于下面的表格中）3．判别砂土液化的可能性（依据“GB50011-2001”规范,西安市工程抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20 g，设计地震分组属第一组。
第七次课岩体原位测试教学目的：要求学生熟悉岩体原位测试的含义特点，掌握载荷试验的原理和方法教学内容：载荷试验（承压板法）重点难点：试验原理和方法本次课讲稿：作业与试验：根据老师给的试验数据，绘制压力-变形曲线，算出变形模量。
岩体原位测试第一节概述一、含义和特点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。
岩体既不同于普通的材料，也不同于岩块，它是在漫长的地质历史中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力和地下水等地质环境中的地质体。
因此，岩体的力学性质与岩块相比具有易变形、强度低的特点，并且受岩体中结构面、天然应力及地下水等因素影响变化很大。
岩体的力学属性也常具非均质、非连续及各向异性。
所以，岩体原位测试应在查明岩体工程地质条件的基础上有计划地进行，并与岩土工程勘察阶段相适应。
二岩体原位测试一般程序：(1)试验方案制订和试验大纲编写。
这是岩体原位试验工作中最重要的一环。
其基本原则是尽量使试验条件符合工程岩体的实际情况。
因此，应在充分了解岩体工程地质特征及工程设计要求的基础上，根据国家有关规范、规程和标准要求制订试验方案和编写试验大纲。
试验大纲应对岩体力学试验项目、组数、试验点布置、试件数量、尺寸、制备要求及试验内容、要求、步骤和资料整理方法作出具体规定，以作为整个试验工作中贯彻执行的技术规程。
(2)试验。
包括试验准备、试验及原始资料检查、校核等项工作。
这是原位岩体力学试验最繁重和重要的工作。
整个试验应遵循试验大纲中规定的内容、要求和步骤逐项实施并取得最基本的原始数据和资料。
(3)试验资料整理与综合分析。
试验所取得的各种原始数据，需经数理统计、回归分析等方法进行处理，并且综合各方面数据(如经验数据、室内试验数据、经验估算数据及反算数据等)提出岩体力学计算参数的建议值，提交试验报告。
岩体原位测试的方法种类繁多，主要有变形试验、强度试验及天然应力量测、声波试验等。
变形试验有：载荷试验（承压板法）、狭缝法、钻孔变形法等；强度试验有：直剪试验、三轴试验、点荷载试验等。
本章主要介绍载荷试验（承压板试验）和直剪试验第二节载荷试验（承压板法）载荷试验（承压板法），用于测定承压板下应力影响范围内岩体、土体的承载力和变形特征。
它是在承压板上施加一定的荷载，并测定其变形，然后绘制出压力一变形曲线，计算岩土的承载力和变形。
我国承压板法一般采用刚性承压板法。
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。
这里仅介绍刚性承压板法。
(一)基本原理刚性承压板法是通过刚性承压板(其弹性模量大于岩体一个数量级以上)对半无限空间岩体表面施加压力并量测各级压力下岩体的变形；按弹性理论公式计算岩体变形参数的方法。
该方法视岩体为均质、连续、各向同性的半无限弹性体；根据布辛湟斯克公式，刚性承压板下各点的垂直变形(W)可表示为：W=[mp(1-μ)A]/E02式中：A——承压板面积；E。
——岩体的变形模量；p——承压板上单位面积压力；μ——岩体的泊松比；m——与承压板形状、刚度有关的系数。
根据上式，量测出某级压力下岩体表面任一点的变形量，即可求出岩体的变形模量E。
，刚性承压板法试验一般在试验平硐中进行，也可在勘探平硐或井巷中进行。
在露天进行试验时，其反力装置可利用地锚或重压法，但必须注意试验时的环境温度变化对试验成果的影响。
(二)试件制备与描述1．试件制备应根据工程需要和工程地质条件选择代表性试验地段和试验点位置，在预定的试验点部位制备试件，具体要求如下：(1)试段开挖时，应尽可能减少对岩土体的扰动和破坏。
(2)试件受压方向应与建筑物基础的实际受力方向一致。
(3)试件的边界条件应满足下列要求：①承压板边缘至硐侧壁的距离应大于承压板直径的1．5倍；②至硐口或掌子面的距离应大于承压板直径的2倍；③至临空面的距离应大于承压板直径的6倍；④两试件边缘问的距离应大于承压板直径的3倍；⑤试件表面以下3倍承压板直径xx范围内的岩性宜相同。
(4)试件范围内受扰动的岩体应清除干净并凿平整；岩面起伏差不宜大于承压板直径的1％，承压板以外，试验影响范围以内的岩面也应大致平整，无松动岩块和碎石。
(5)试件面积应略大于承压板，其中加压面积不宜小于2 500cm。
(6)试验反力装置部位应能承受足够的反力，在大约30×30cm。
范围内大致平整，以便浇注混凝土或安装反力装置。
2．试件地质描述试件的地质描述是整个试验工作的重要组成部分，它可为试验成果分析整理和指标选择提供可靠的地质依据。
包括如下内容：(1)试硐编号、位置、硐底高程、方位、硐深、断面形状及尺寸、开挖方式及日期等。
(2)试件编号、层位、尺寸及制备方法等。
(3)试段开挖方法及出现的岩体变形破坏等情况。
(4)岩石类型、结构构造及主要矿物成分和风化程度。
(5)地下水情况。
(6)岩体结构面类型、产状、性质、隙宽、延伸性、密度及充填物性质等情况。
(7)地质描述应提交的图件包括：试段地质素描图、裂隙统计图表及相应的照片，试段地质纵横剖面图，试件地质素描图等。
(三)仪器设备及其安装调试1．仪器设备承压板法所需仪器设备及规格要求如下：①液压千斤顶1～2台，其出力应根据岩体的坚硬程度、最大试验压力及承压板面积等选定，并按规范要求进行率定。
②液压枕1～2个，单个枕出力一般应为10～20MPa。
⑧油泵1～2台，手摇式或电动式均可，最大压力40～60MPa。
④高压油管(铜管或软管)及高压快速接头。
⑤压力表1～2个，精度为一级，量程10～60MPa。
⑥稳压装置。
（1）加压系统(2)传力系统①承压板，金属质，应具有足够的刚度，厚度3cm，面积约2000～2500cm。
②钢垫板若干块，面积等于或略小于承压板，厚度2～3cm。
③传力柱，应有足够的刚度和强度，其长度视试硐尺寸而定。
④钢质楔形垫板若干块。
(3)量测系统①测表支架两根，钢质，应有足够的刚度和长度。
②百分表4～8只。
⑧磁性表架或万能表架4～8个。
④测量标点4～8个，铜质或不锈钢质，标点表面应平整光滑。
⑤温度计一支，精度0．1。
2．仪器设备的安装调试(1)传力系统安装①在制备的试件表面抹一层加有速凝剂的高标号(不低于400#)水泥浆，其厚度以填平岩面起伏为准，然后放上承压板，用锤轻击承压板，以使承压板与岩面紧密接触。
为增大承压板的刚度，应在承压板上叠置3～4块厚2～3cm的钢垫板。
②依次放上千斤顶、传力柱及钢垫板等，安装时应注意使整个系统所有部件保持在同一轴线上且与加压方向一致。
③顶板(或称后座)用加速凝剂的高标号水泥沙浆浇成，浇好后起动液压千斤顶，使整个传力系统各部位接合紧密，并经一定时间的养护备用。
(2)量测系统安装①在承压板两侧各安放测表支架一根，支承形式以简支梁为宜，固定曳架的支点必须安放在试验影响范围以外，并用混凝土浇注在岩体上，以防止支架在试验妓程邙产生沉陷或松动。
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。
（四）试验步骤仪器设备安装调试并经一定时间的养护后即可开始试验，其试验步骤如下：图刚性承压板法试验安装示意图(1)准备工作①按设计压力的1．2倍确定最大试验压力。
②根据千斤顶(或液压枕)的率定曲线及承压板面积计算出施加压力与压力表读数关系的加压表。
③测读各测表的初始读数，加压前每10min读数一次，连续三次读数不变，即可开始加压。
(2)加压①将确定的最大压力分为5-12级并分级施加压力；加压方式一般采用逐级一次循环加压法，必要时可采用逐级多次循环法。
②加压后立即读数一次，此后每隔10min读一次数，直到变形稳定后卸压；卸压过程中的读数要求与加压同；在加卸压过程中，压力下的变形也应测读一次；板外测点可在板上测表读数达到稳定后一次性读数。
③变形稳定标准，当所有承压板上测表相邻两次读数之差△Wi与同级压力下第一次读数与前一级Wi的比值小于5%是时，认为已稳定。
④某级压力加完后卸压，卸压时应注意除最后一级压力卸至零外，其他各级压力均应保留接触压力(O．1～0．05MPa)，以保证安全操作，避免传力柱倾倒及顶板坍塌。
(3)重复加压第一级压力卸完后，接着加下一级压力，如此反复直至最后一级压力，各级压力下的读数要求与稳定标准相同。
(4)测表调整与调换当测表被碰动或将走完全量程时，应在某级变形稳定后及时调整；对不动或不灵敏的测表，也应及时更换；调表时应记录与所调表同支架上所有测表调整前后的读数；调整后，要进行稳定读数，等读数稳定后方可继续试验。
(5)记录在试验过程中，应认真填写试验记录表格并观察试件变形破坏情况，最好是边读数、边记录、边点绘承压板上代表性测表的压力一变形关系曲线，发现问题及时纠正处理。
(6)试验设备拆卸试验完毕后，应及时拆除试验装置，其步骤与安装步骤相反。
（五）成果整理(1)参照试验现场点绘的测表压力～变形曲线，检查、核（2）变形值计算，调(换)表前一律以某级读数与初始读数对试验数据，剔除或纠正错误的数据。
之差作为某级压力下的变形值，换表后的变形值用调(换)表后的稳定值作为初始读数进行汁算；两次计算之和为该表在某级压力下所测总变形值。
以承压板上各有效表的总变形值的平均值作为总变形值。
(3)绘制P一S-关系曲线。
以压力P (MPa)为纵坐标、变形值S为横坐标，绘制P一S-关系曲线。
在曲线上求取某压力下岩体的弹性变形、塑性变形及总变形值。
E0=[m(1-μ2)pd]/S，0．785，方形板m=0．886；μ一一岩体的泊松比；p～按承压板单位面积计算的压力(MPa)；d——承压板的直径(圆形板)或边长(方形板)。
承压板变形试验的主要成果是p一S曲线及由此计算得到的变形模量。
这些成果可应用于分析岩体的变形机理和变形特征，同时，岩体的变形模量等参数是工程岩体力学数值计算不可缺少的参数。
