岩体原位测试

第一节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。

岩体原位测试一般应遵循以下程序进行：(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。

第二节岩体变形试验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[CD*2]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。

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。

岩土工程原位测试岩土工程原位测试是土木工程领域中的一种技术，用于识别和表征地下土层和岩石的物理性质和力学性质。

在现代岩土工程中，原位测试已经成为了一种不可或缺的方法，为设计更安全的地基和地下结构提供了必要的数据和信息。

本文将探讨岩土工程原位测试的一些常见方法和应用。

1. 岩土工程原位测试的常见方法a. 标准贯入试验（SPT）标准贯入试验是一种基础的岩土工程原位试验方法，通过不断地使用一个标准贯入钻头向土层或岩石中插入钻孔来测试其密度和抗拉强度。

在测试过程中，钻孔通常被追加水泥浆或膨润土，以增加试验结果的可靠性和准确性。

b. 土压力计试验（TP）土压力计试验是根据土层内部的压缩或膨胀特性进行的一种原位测试，通过安装土压力计，可以测量土层在不同深度和负荷下的压缩性能，进而对土壤的承载能力和稳定性进行判断。

c. 压缩试验（CR）压缩试验是一种常用的原位测试方法，旨在测试土层或岩石受压应力下的应变变化。

在测试过程中，一个小型压力传感器被嵌入到岩土体中，当施加压力时，传感器将记录下所测量的压力变化和应变变化。

d. 土壤墙试验（SS）土壤墙试验是一种常用的试验方法，可以用来测量土壤内部的强度和抗拉强度。

在测试过程中，一根小型钢柱子被插入到土层中并加以挖掘，以模拟所需的负载并测量土壤的拉伸强度。

2. 岩土工程原位测试的应用a. 地基基础设计在进行地基基础设计时，需要对土壤的性质和强度进行判断，以评估地基的承载力和稳定性。

通过使用岩土工程原位测试方法，可以获得更准确、可靠地土壤参数和岩石物理性质，因此可用于优化地基设计方案。

b. 地下工程在地下工程中，如隧道、地下实验室和地下管道等，如何对土层和岩石的性质进行识别和评估，至关重要。

原位测试可以帮助工程师了解地下基土的物理属性、力学属性和变形特性，并确定选择合适的地基和隧道支护方式。

有助于提高地下工程的安全性和可靠性。

c. 填方工程在大型填土工程中，需要对填土体与基底土层之间的界面剪切强度进行测量和评估，以便更好地控制填土体的变形和稳定性。

目录前言 (Ⅱ)第一章岩体变形试验 ................................................................... - 1 -第二章岩体强度试验 ................................................................... - 9 -第三章岩石点荷载强度试验 ..................................................... - 19 -第四章岩体声波探测 ..................................... 错误！未定义书签。

第五章回弹仪测岩体抗压强度 ................................................. - 38 -第六章地下硐室的围岩分类 ......................... 错误！未定义书签。

地七章地下硐室工程地质展示图 ............................................. - 50 -第八章围岩的收敛变形试验…………………………………- 64 -第九章路基沉降观测试验……………………………………- 67 -结束语 ....................................................................................... - 59 -附录 1 ............................................................. 错误！未定义书签。

前言本次实习针对岩石岩体的工程地质特征，岩体（石）基本力学性质及地下开挖工程中岩体力学问题进行验证和试验探索。

目的是巩固加深理解课堂上所学知识，培养运用理论知识解决实践问题的能力；掌握实践工作的方法，如勘察、地质调查、测绘等的方法；培养在实践中分析问题、解决问题的综合能力。

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。