岩体原位测试
土体和岩体原位测试方法(6-1)
扁铲侧胀试验仪EP-0941 扁 铲 侧 胀 试 验 仪
刚度校正和零点校正后，分别以p0、p1、p2表示。根据 试验成果可获得土体的力学参数，它可以作为一种特 殊的旁压试验。 它的优点在于简单、快速、重复性好和便宜，故 在国外近年发展很快。 扁胀试验最适用于在软弱、松散土中进行，随着 土的坚硬程度或密实度的增加，适应性渐差。当使用 加强型膜片时，也可应用于密实的砂土。因而其适用 范围是一般黏性土、粉土、中密以下砂土、黄土等， 不适用于含碎石的土、风化岩等。
(1)土层剖面测试法。它主要包括静力触探、动力 触探、扁铲松胀仪试验及波速法等。土层剖面测试法 具有可连续进行、快速经济的优点。 (2)专门测试法。它主要包括载荷试验、旁压试验、 标准贯入实验、抽水和注水试验、十字板剪切试验等。 土的专门测试法可得到土层中关键部位土的各种工程 性质指标，精度高，测试成果可直接供设计部门使用。 其精度超过室内试验的成果。
优点： 1.可测定难以取样的 岩土体的性质。 2.影响范围大，因而 更具代表性。 3.可连续进行，因而 可得到完整的地层剖面。 4.快速、经济，能大 大缩短勘察周期。
缺点： 1.难以控制边界条 件。 2.费工费时，成本 高。 3.所测参数和岩土 工程性质之间关系建 立在大量统计的经验 关系之上。
土体原位测试-SW波速测试仪 （剪切波波速测试仪）
波速测试成果的应用
（1）计算确定地基土小应变的动 弹性参数剪切模量、弹性模量、泊 松比、动刚度；
（2）判别砂土或粉土地震液化。
8.岩体原位测试
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 地质灾害防治工程勘察的重要手段之一。
3.动力触探试验(dynamic sounding)
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
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。
岩体变形的原位测试
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-变形曲线，
计算岩体的变形参数。
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。
⑤稳压装置。
(2)传力系统 ① 刚性承压板，金属质，应具有足够的刚度，厚度3cm，面积
约2 000～2 500cm2。
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 测量支架，两根具有足够刚度和满足边界条件要求长度的钢
在国内测定岩体变形性的试验方法较多，按荷载的性质可分 为两大类：静力法和动力法。 静力法： （1）承压板法（刚性承压板法和柔性承压板法）； （2）狭缝法（刻槽法）； （3）单（双）轴压缩法； （4）隧洞水压变形法（封闭硐室法）； （5）钻孔变形测试法； （6）径向液压枕法或双筒法； （7）钢索锚固加荷法； （8）三轴压缩试验； 动力法： •地震试验； •声波试验； •超声波试验。
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，即在承压板下试验体中心打一测量孔，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。
(1 2 ) p d
4W0 (We )
式中： E0——岩体的变形模量（Ee——岩体的弹性模量）； W0——岩体的总变形；（We——岩体的弹性变形） p——承压板上单位面积压力； μ——岩体的泊松比； d——承压板的直径。
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。
原位试验的方法和目的
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。
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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。
据弹性波的激发方式不同，又分为声波法和地震法。
一、承压板法承压板法又分为刚性承压板法（图1）和揉性承压板法，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。
1－液压千斤顶；2－传力柱；3－垫板；4－砂浆顶板；5－千分表；6－刚性层压板(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：式中：A——承压板面积；E0——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(E0)。
通过现场静力加卸荷，测定P—w曲线，取得岩体变形比例极限（P0）以内的某一定压力下的总变形量（w0）及弹性变形量（we）。
然后计算E0、Es.w0=wp+wewp为永久变形（残余变形），裂隙及充填物的变形。
（如下图）（二）试验方法（1）平面加荷法:承压板法、狭缝法（液压枕）（2）环形加荷法（水压洞室试验）（三）试验设备1、加压系统：油压千斤顶、液压枕、圆形水压室，油泵、高压胶管2、传力系统：承压板（45#钢，3cm厚）、垫板（A3 钢，2-3cm）、传力柱（厚壁钢管）3、量测系统：压力表、千分表、测表支架、测量标点（四）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。
（1）逐级一次循环加卸荷(如下图）（2）逐级多次循环加卸荷（如下图）（3）一级多次循环加卸荷（如下图）5、变形稳定标准D w/w < 5%D w—相邻两次读数差（10分钟读数一次）w—相邻两级压力变形读数差（五）试验成果1、绘制p—w曲线2、计算E0、EsE0=pb(1-m2)w/w0Es=pb(1-m2)w/weP-承压板单位面积压力（MPa），b-承压板直径或边长（m），m-泊松比，w0总变形（m），we弹性变形（m），w刚度系数。
3、环形法计算公式（用于深部岩体有压洞室）（1）E0=p(1+µ)r/yp—试洞内水压力（105Pa），r=d/2 ,d—直径（cm），y—试洞表面平均位移（cm）。
（2）岩石抗力系数为便于比较，单位抗力系数K0=E0/100(1+ µ)意义：半径为100厘米隧洞围岩抗力系数（抵抗变形的能力）1—液压枕；2—槽壁；3—油管；4—测表支架；5—百分表(绝对测量)；6—磁性表架；7—测量标点；8—砂浆；9—标准压力 〖JZ〗表；10—百分表(相对测量)；11—油泵三、钻孔变形法钻孔变形法是利用钻孔膨胀计或压力计，对孔壁施加径向水压力(图5)，测记各级压力下的钻孔径向变形(U)。
按弹性力学中厚壁筒理论，钻孔径向变形U为:式中：d—钻孔直径(cm);p—压力(MPa)；其余符号意义同前。
利用式上式可求得岩体的变形模量。
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。
静力法又可分为承压板法、狭缝法、钻孔变形法及水压法等。
动力法据弹性波的激发方式不同，又分为声波法和地震法。
其中承压板法又分为刚性承压板法和揉性承压板法。
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。
通过试验可以绘制p-w曲线、计算E0、Es 等。
狭缝法又称刻槽法。
一般是在巷道或试验平硐底板或侧壁岩面上进行。
狭缝法的优点是设备轻便、安装较简单，对岩体扰动小，能适应于各种方向加压，且适合于各类坚硬完整岩体，是目前工程上经常采用的方法之一。
它的缺点是假定条件与实际岩体有一定的出入，将导致计算结果误差较大，且随测量位置不同而异。
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。
第三节岩体强度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、单轴和三轴抗压试验等。
由于原位岩体试验考虑了岩体结构及其结构面的影响，因此其试验成果较室内岩块试验更符合实际。
一、直剪试验(一)基本原理与方法岩体原位直剪试验(图1)是岩体力学试验中常用的方法，它又可分为岩体本身、岩体沿结构面及岩体与混凝土接触面剪切三种。
每种试验又可细分为抗剪断试验、摩擦试验及抗切试验。
抗剪断试验是试件在一定的法向应力作用下沿某一剪切面剪切破坏的试验，所求得的强度为试体沿该剪切面的抗剪断强度；摩擦试验是试件剪断后沿剪切面继续剪切的试验，所求得的强度为试件沿该剪切面的残余剪切强度；抗切试验是法向应力为零时试件沿某一剪切面破坏的试验。
1—砂浆顶板；2—钢板；3—传力柱；4—压力表；5—液压千斤顶；6—滚轴排；7—混凝土后座；8—斜垫板；9—钢筋混凝土保护罩直剪试验一般在平硐中进行，如在试坑或大口径钻孔内进行，则需设置反力装置。
图2为常见的直剪试验布置方案，当剪切面水平或近水平时，采用(a)、(b)、(c)、(d)方案，其中(a)、(b)、(c)为平推法，(d)为斜推法，当剪切面为陡倾时采用(e)、(f)方案。
方案(a)施加剪切荷载时有一力矩e1存在，使剪切面的剪应力及法向应力分布不均匀。
方案(b)使法向荷载产生的偏心力矩e2与剪切荷载产生的力矩平衡，改善了剪切面上的应力分布；但法向荷载的偏心力矩较难控制。
方案(c)剪切面上的应力分布均匀；但试体加工有一定难度。
方案(d)法向荷载与斜向荷载均通过剪切面的中心，α一般为15°左右；但在试验过程中为保持剪切面上的法向应力不变，需同步降低由于斜向荷载增加的那一部分法向荷载。
方案(e)适用于剪切面上法向应力较大的情况。
方案(f)适用于剪切面上应力较小的情况。
P—垂直(法向)荷载；Q—剪切荷载；σ x、σ y—均布应力；τ—剪应力；σ—法向应力；e1、e2—偏心距；(a)、(b)、(c)平推法；(d)斜推法；(e)、(f)沿倾斜软弱面剪切的楔形试体另外，岩体直剪试验一般需制备多个试件在不同的法向应力作用下进行试验，这时由于试件之间的地质差异，将导致试验结果十分离散，影响成果整理与取值。
因此，工程界还提出了一种叫单点法的直剪试验，即利用一个试件在多级法向应力下反复剪切；但除最后一级法向应力下将试件剪断外，其余各级均不剪断试件，只将剪应力加至临近剪断状态后即卸荷。
具体方法可参考有关文献。
(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：①同一组试件的地质条件应基本相同且尽可能不受开挖的扰动；每组试件宜不少于5块；每块试件面积不小于2500cm2，最小边长不小于50cm，高度为最小边长的1/2，试件之间的距离应大于最小边长的1.5倍。
②试件各面需凿平整；对裂隙岩体、软弱岩体或结构面试件应设置钢筋混凝土保护罩，罩底预留0.5～2cm的剪切缝。
③对斜推法试件，在施加剪应力的一面应用混凝土浇注成斜面，也可在试件受剪力面放置一块夹角约15°的楔形钢垫板。
(2)地质描述。
内容与要求如下：①试验及开挖、试件制备的方法及其情况。
②岩石类型、结构构造及主要矿物成分。
③岩体结构面类型、产状、宽度、延伸性、密度及充填物性质等。
④试验段岩体风化程度及地下水情况。
⑤应提交的图件为试验地段工程地质图及试体展示图、照片等。
二、三轴试验(一)基本原理原位岩体三轴试验（图3）一般是在平硐中进行的，即在平硐中加工试件，并施加三向压力，然后根据莫尔理论求岩体的抗压强度及E0、μ等参数。