岩土試驗
正文
以工程建築為目的，對岩石和土進行的各種試驗的總稱。岩土試驗是工程地質勘察的重要組成部分，分為使岩、土試樣脫離母體的取樣試驗和在岩、土體上直接進行的原位試驗。取樣試驗 一般在實驗室內進行，主要測定：①表征岩、土結構和成分的指標。如岩石的密度、吸水率和飽和吸水率等；土的粒度級配、天然含水率、密度、液限和塑限、脹縮性指標、崩解性指標、毛管水上升高度等。②滲透性指標。③變形性能和強度指標。變形指標，如岩石的各種模量以及土的壓縮係數和變形模量；強度指標，如岩石的單軸抗壓強度和抗拉強度以及岩、土的內摩擦角和內聚力。測定岩、土內摩擦角和內聚力的剪下試驗，分為直剪試驗和三軸剪下試驗。前者是試樣在不同的壓應力作用下直接施加剪應力，並使之沿預定的面發生剪下變形直至破壞。後者是在不同的圍壓（中間主應力和小主應力）下測量試樣破壞時的軸向應力（大主應力）。三軸試驗又有等圍壓和不等圍壓的、靜力的和動力的幾種方法。
原位試驗 岩體的原位試驗包括變形試驗、強度試驗和地應力測試3個方面。在變形試驗中,有測定岩體各種模量的承壓板法和液壓枕法，以及測定隧洞圍岩抗力係數的經向液壓枕法和水壓法。強度試驗主要為岩體的直剪和抗壓試驗。抗壓試驗常與承壓板法變形試驗結合進行。原位三軸試驗也在探索研究中。地應力測試可在鑽孔（孔底、孔壁和孔徑）中或岩體、地下洞室圍岩表面上進行，直接測得岩體的應變，再用岩體變形參數計算地應力。
土體的原位試驗主要包括以下項目：①載荷試驗，是在試坑或鑽孔中模擬天然地基條件施加垂直荷載，觀測沉降與荷載的關係。根據荷載與沉降關係曲線確定地基土體的承載力和計算變形模量。②旁壓試驗，是將旁壓器安置在鑽孔中，通入高壓水使旁壓器向孔壁施加水平壓力，孔壁土體發生變形，測量壓力與孔壁土體的變形，繪出壓力-變形曲線,並據以求得地基承載力。③十字板剪下試驗,是將十字板頭（由4塊矩形鋼板呈十字形焊接在軸桿上）壓入鑽孔中，等速轉動軸桿帶動十字板頭，根據對所施加的純扭矩與土體對十字板頭的阻抗力矩相平衡的原理，計算土體的抗剪強度。此種試驗僅適用於飽水的粘性土。④觸探，是將一定形狀的特製探頭壓入或用重錘擊入鑽孔孔底，根據土體對探頭貫入的阻抗力，求得土體的某些工程地質參數。用靜力將錐形探頭壓入土體中的為靜力觸探，由試驗可直接測得貫入阻力以及錐頭阻力和側壁摩擦力。利用它們可以對土體分層，確定土體的承載力，或者通過經驗關係或估算粘性土體的壓縮變形指標、飽水粘性土體的抗剪強度以及砂土的密實度等。用一定質量的重錘將錐形探頭擊入土體中的為動力觸探。動力觸探以一定落矩將探頭擊入土體中一定深度所需要的錘擊數為主要指標。標準貫入試驗實質上是一種管狀探頭（常稱為標準貫入器）的動力觸探。根據不同類型動力觸探的錘擊數，可以確定不同類型土體的地基承載力，或者通過經驗關係，估算粘性土和砂土的抗剪強度，以及粘性土的壓縮變形指標，判斷粘性土的稠度狀態以及砂土的密實度和振動液化的可能性。
在工程實踐中，關於試驗的類型、項目、條件和方法的選定，取決於擬建建築物的類型和規模，岩、土體的工程地質類型，以及建築物建成後岩、土體實際的存在條件。
