原位测试技术汇总
原位测试技术汇总
2022.08.03
原位测试是指在地层或土体的原位应力状态和天然含水率保持不变、原生结构不受或少受扰动的条件下，直接或间接地测定岩、土体各种工程特性、参数的试验方法，是岩土工程勘察的重要手段之一。
常用的原位测试方法主要有：载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探、标准贯入试验、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲侧胀试验等。
岩土工程勘察时，应根据技术要求和地层条件选用合适的原位测试方法。
因旁压试验及扁铲侧胀试验对地层条件适用性要求相对较高，设备仪器相对复杂，致使其使用受到一定的限制，本文不讨论这两种方法。
1 常用原位测试方法的适用条件
1.1 载荷试验
载荷试验分平板载荷和螺旋板载荷两种，平板载荷适用于各类土、软质岩和风化岩体，螺旋板载荷适用于深层地基土及地下水位以下的软土、一般粘性土、粉土及砂类土。
深层平板载荷试验深度不应小于5m。
但载荷试验通常历时较长、成本较高，致使其使用频率受到一定影响。
1.2 圆锥动力触探
圆锥动力触探分为轻型、重型和超重型三种。
轻型适用于一般粘性土，重型及超重型适用于中砂以上的砂类土及碎石土。
轻型主要用于验槽和地基处理检测，重型在勘察及地基处理检测中大量使用，超重型应用较少，可用于密实的碎石土。
1.3 标准贯入试验
标准贯入试验适用于一般粘性土、粉土、砂类土、花岗岩类的风化壳和残积土。
标准贯入试验与圆锥动力触探试验配合使用，可进行各类土质及风化岩的原位测试，且设备轻便、操作简单、经验丰富，使之在当前岩土工程勘察中应用最为普遍。
1.4 静力触探试验
静力触探试验适用于软土、粘性土、粉土、砂类土及含少量碎石的土层。
手摇式轻型多用于较大设备难以进入的狭小场地的浅层测试。
全液压传动型除狭小场地外，使用普遍。
1.5 十字板剪切试验
十字板剪切试验适用于测定饱和软粘性土的不排水抗剪强度及灵敏度等参数，测试深度不宜大于30m。
由于其贯入设备与静力触探通用，且都用于软土地区，因此二者通常联合使用，并与钻探取样成果结合，大大提高勘察效率，降低勘察成本，丰富成果参数。
2 常用原位测试方法的成果应用
不同的原位测试方法能获得的测试参数也不尽相同，一些参数可以通过多数原位测试方法取得，另一些参数则只能通过特定的方法才能获得。
静力触探、圆锥动力触探及标准贯入试验最适合用于确定桩端持力层，估算单桩承载力，判断沉桩的可能性，也都可以用来判定岩土的塑性状态、密实度以及检测地基处理效果等。
标准贯入试验、静力触探成果可用来判定饱和粉土、砂土的地震液化，标贯试验还可以确定粘性土的无侧限抗压强度。
除十字板剪切试验外的其他几种原位测试方法均可测定岩土的变形参数，载荷试验、静力触探、十字板剪切试验还可测定粘性土的不排水抗剪强度。
静探孔压消散曲线可估算土的固结系数和渗透系数；十字板试验可测定土的灵敏度，确定软土路基临界高度，判定软粘土的固结历史。
2.1 载荷试验
载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力、变形模量和基床系数，还可以估算地基土的不排水抗剪强度。
载荷试验是确定承载力最直接、最接近于建筑物实际使用状态的方法，其余方法均是通过与载荷试验结果对比，利用经验关系确定地基承载力。
2.2 圆锥动力触探
应用圆锥动力触探可进行力学分层，评定土的均匀性、状态、密实度及土的强度、变形参数、地基承载力，查明土洞、滑动面、软硬土层界面，检测地基处理效果，选择桩基持力层和估算单桩承载力，进行基坑验槽等。
2.3 标准贯入试验
标准贯入试验用于取扰动样，鉴别土的类别，确定粘性土的塑性状态和无侧
限抗压强度、砂土密实度、天然地基承载力和地基土变形参数、抗剪强度，估算单桩极限承载力和锚杆抗拔力，判断沉桩的可能性，判定饱和砂土地、粉土的地震液化的可能性及液化等级，确定花岗岩类的风化程度。
2.4 静力触探试验
应用静力触探试验成果可进行力学分层，估算土的塑性状态或密实度、强度、压缩性、地基承载力，估算土的变形指标、软粘土的不排水抗剪强度、砂土的内摩擦角、饱和粘性土的天然重度，选择桩端持力层，估算单桩承载力、沉桩阻力，检查填土及其他人工加固地基的密实程度和均匀性，进行液化判别等。
湿陷性黄土地基用于查找浸水湿陷的范围和界线。
根据孔压消散曲线可估算土的固结系数和渗透系数。
2.5 十字板剪切试验
十字板剪切试验用于计算各试验点的不排水抗剪峰值强度、残余强度、重塑土强度和灵敏度，确定地基承载力、单桩承载力，确定软土路基临界高度，计算边坡稳定，检验地基加固改良的效果，判定软粘性土的固结历史。
3 结语
目前常用的岩土工程原位测试方法主要有载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验等，可根据不同的地层条件及工程要求选用不同的原位测试方法。
载荷试验是最直接、最真实确定地基承载力的原位测试方法。
甲类建筑、重要的乙类建筑以及处理后的复合地基，应采用载荷试验确定地基承载力。
一般的乙类及丙类建筑，可根据其他原位测试方法及室内土工结合地区经验综合确定地基承载力及变形等参数。
圆锥动力触探、标准贯入试验设备轻便，操作简单，适用性强，前人经验丰富，是岩土工程勘察中最常用的原位测试方法。
通常使用这两种方法并与室内土工试验成果结合，就能确定出所需的各类参数，满足勘察任务和精度要求。
在软土地区进行岩土工程勘察时，适当采用静力触探试验和十字板剪切试验与钻探取样相结合，可大大提高勘察效率，降低勘察成本，丰富取得的参数，起到事半功倍的效果。
原位测试技术
四、载荷试验成果旳利用
（一）拟定地基土旳允许承载力
pk
K
1、按极限荷载拟定地基土旳允许承载力［σ］ 2、按百分比极限拟定地基土旳允许承载力
当基底压力p<=pa则地基土中任意点旳剪应力均不大于土旳 抗剪强度，土体变形主要为竖向压密；pa作为允许承载力，
既能满足地基强度旳要求，且沉降变形也不大。
公式拟定地基土旳变形模量。
•对于刚性圆形压板：
E0
1 2
4s
pD
•对于刚性矩形压板：
E0
1 2
2
s pB p
第二节 原则贯入试验
原则贯入试验是用重635N重旳锤，以760mm高旳落距锤击 原则贯入器，先不记锤击数打入孔底旳15cm，然后再打
入30cm，并记下锤击数N63.5或N。
这种试验一般合用于粘性土和砂性土地基。
p 1 (U
2
li i f si 10qc A)
,i
综合修 正系数
钻孔灌注桩旳允许承载力
p
1 2Biblioteka Uf i lim0 A
m0
钻孔桩桩底支 承力折减系数
34）h 各级荷载下沉降旳读数
压力刚加上时承压板下降不久，开始5~15min需测读变形，1h 后可放宽到30~60min测读一次（砂土取小值，粘性土取大值）
4）试验终止条件
a）承压板周围地表土出现隆起、或明显旳侧向挤出（砂土）、
或发生裂缝现象（粘性土）。
b）当荷载不变时，24h内沉降速率几乎等速或加速发展。 c）荷载增量虽然小，但沉降却急剧发展。
三、试验资料旳整顿及试验成果
P-s曲线上，直线段旳终点A和反应极限荷载时旳B点是成果
第九章岩土原位测试技术
②计算重塑土的抗剪强度
重塑土剪损时百分表 最大读数（0.01mm）
cu' KC(Rc Rg )
③计算土的灵敏度
St
cu cu'
④绘制抗剪强度与试验 深度的关系曲线
⑤绘制抗剪强度与回转角的关系曲线
（2）电测式十字板剪切试验 ①计算原状土的抗剪强度
电测十字板传感器的率定系数
（4）其他
灵敏度——判断土的成因、结构性、并了解扰动因素 （如打桩、活荷载变化剧烈等）对软土强度的影响；
抗剪强度与深度的关系曲线——判断土的固结性质； 不排水抗剪强度——确定软土路基的临界高度。
四、动力触探
• 动力触探（DPT）：利用一定的锤击能量， 将一定规格的探头打入土中，根据贯入的 难易程度来判定土的性质。
• 原位测试：在现场基本保持地基土的天然 结构、天然含水量、天然应力状态的情况 下测定地基土的物理-力学性质指标的试验 方法。
一、静力荷载试验
1. 常规法静力荷载试验
求得的地基土承载力特 征值和变形模量综合反 映了承压板下1.5~2.0倍 承压板宽度（或直径） 范围内地基土的强度和 变形特性。
实验设备： （1）加荷稳定系统； （2）反力系统； （3）量测系统。
（2）采用应变法时，可获得荷载-沉降关系 曲线（p-s曲线）。
• 资料的应用： （1）根据试验资料绘制p-s曲线，确定地基土
的承载力特征值，其方法与静力荷载试验相 同； （2）确定土的不排水变形模量Eu：
pD Eu 0.33 s
（3）确定排水变形模量E0:
pD E0 0.42 s100
(4)计算不排水抗剪强度
贯入到预定试验深度处； （2）用回转部分的卡盘卡住钻杆，至少静置
电化学原位测试技术
• 电沉积液组成为： 电沉积液组成为： 3.0mmol/LAgNO3+3.5mmol/LIn(NO3)3+4.0mmol/LSeO2+100mmol/LKNO3 。 • 分析： 分析： 沉积采用恒电位方式进行，沉积电位为-0.75～ 0.85V(vs.SCE)， 沉积采用恒电位方式进行，沉积电位为-0.75～-0.85V(vs.SCE)，电 流密度为4.5～5.0mA／cm2，沉积时间30min左右，沉积温度为20～ 沉积时间30min左右，沉积温度为20 30min左右 20～ 流密度为4.5～5.0mA／ 4.5 25℃ 采用X射线衍射及AES能谱对薄膜进行组分分析． 25℃。采用X射线衍射及AES能谱对薄膜进行组分分析． AES能谱对薄膜进行组分分析
• 1.3 应用
• 1.3.1 研究电极／电解液界面的结构和性质特征。 研究电极／电解液界面的结构和性质特征。 • 对于金属电极：可用Kolb提出的电反射谱理论来解释 。 对于金属电极：可用Kolb提出的电反射谱理论来解释 Kolb • 对于半导体电极：可应用Franz—Keldysh效应来测定平带电位、界面 对于半导体电极：可应用Franz—Keldysh效应来测定平带电位、 Franz 效应来测定平带电位 电压的分布和费米能级钉着的研究。 电压的分布和费米能级钉着的研究。
2.覆盖度调制 2.覆盖度调制
主要用于研究吸附物， 主要用于研究吸附物，虽然覆盖度的变化也是由电位变化导 致的，但此时反射率的变化主要是电极表面的吸附物的覆盖度引起的。 致的，但此时反射率的变化主要是电极表面的吸附物的覆盖度引起的。
• 电化学调制是通过控制电极电位来实现的。 电化学调制是通过控制电极电位来实现的。 • 常见的类型： 常见的类型： 1.直流电位调制； 直流电位调制； 直流电位调制 2.阶跃电位调制； 阶跃电位调制； 阶跃电位调制 3.大幅度方波电位调制； 大幅度方波电位调制； 大幅度方波电位调制 4.小幅度方波或正弦电位调制等。 小幅度方波或正弦电位调制等。 小幅度方波或正弦电位调制等
第八章原位测试
２、装置与技术要求
化等缺陷，并推断所在位置和严重程度；预估单桩承载力。 化等缺陷，并推断所在位置和严重程度；预估单桩承载力。 按激振方法分：稳态、瞬间、随机激振； 按激振方法分：稳态、瞬间、随机激振； 按桩身与周围土的相对位移量分为：大应变法、小应变法 按桩身与周围土的相对位移量分为：大应变法、小应变法
具体方法：球击动测法；桩基参数动测法；水电效应法；瞬间激励法；机械阻抗法；锤 具体方法：球击动测法；桩基参数动测法；水电效应法；瞬间激励法；机械阻抗法；锤
s/b=0.01~0.015（低压缩性土） s/b=0.01~0.015（低压缩性土）对应的荷载值 s/b=0.02 （高压缩性土）对应的荷载值 高压缩性土） Ｃ 极限荷载法（ 极限荷载法（Ｐu极限荷载与Ｐ0接近情形） 接近情形）
Ｐu极限承载力
Ｓ
(mm)
Pu的确定方法 (1)第二拐点 (2)S/b＝0.06对应的荷载 (3)插值法
Qc : 侧壁摩阻力， A：摩擦筒表面积
品名
规格 10cm²
测定参数
测试范围KN 0-15-50KN
单桥探头
15cm² 特5cm² 10cm²
Ps
0-30-60KN 0-5-20KN
Qc Fs Q:Fs=100:1
0-15-50KN 0-20-75KN 0-30-80KN
双桥探头
15cm² 特20cm²
四、动力触探试验（ＤPT SPT） 四、动力触探试验（ＤPT & SPT）
第3章 岩土的原位测试技术
3.4.4 十字板剪切试验的适用条件和影响因素
适用条件： 适用于饱和软黏性土层，若土层含有砂层、 砾石、贝壳、树根及其他未分解有机质时不宜 采用。测试深度一般在30m以内，目前陆上最 大测试深度已超过50m。
十字板头规格
影响因素
剪应力的分布
土的各向异性 十字板剪切速率
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3.4.5 十字板剪切现场试验资料整理和应用
第三章 岩土的原位测试技术
3.1 概述
原位测试：指在现场基本保持地基土 的天然含水量、天然应力状态的情况下测 定地基土的物理-力学性质指标的试验方法。
优点：可以对难以取得不扰动土样或根本 无法采取土样的土层通过现场原位测试获 得岩土的参数，还能减少对土层的扰动， 而且所测定的土体体积大，代表性好。 缺点：成本较高，且耗时。
其缺点是仅适用于江河湖海的沿岸地带的软土，适 应范围有限，对硬塑粘性土和含有砾石杂物的土 不宜采用，否则会损伤十字板头。
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3.4.1十字板剪切试验的基本原理
图中所示为板头 侧面的剪切阻力 分布
Cv
CH
图中所示为在板 头上、下面的剪 切阻力分布。
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土体扭剪过程中产生的最大抵抗力矩等于圆柱体 底面和侧面上土体抵抗力矩之和。
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2、资料应用： (1)、计算地基承载力 对于内摩擦角等于零的饱和软黏性土，其经验公式为
f ak 2cu h
(2)、分析饱和软黏性土填、挖方边坡的稳定性 (3)、检验地基加固改良的效果
f sp,k [1 m(n 1)] 3cu
(4)、其他
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3.5 动力触探
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试验成果应用
3.3 静力触探试验
10 原位测试技术
原位测试指的是在土(岩)体的本来位置，对处于 天然状态下的土（岩）体所进行的工程性质的测 试。
它具有直接性、真实性和实用性的特点。对土岩 体工程性质的判断起着十分重要的作用。
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10.1载荷试验
10.1.1载荷试验设备
载荷试验简称DLT(Dead Load Teoc)，有 平板和螺旋板载荷试验两种，常用平板载 荷试验。
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10.3标准贯入试验
标准贯入试验简称SPT(Standard Penetration Test)，它是用重635N的穿心锤，以760mm高的 落距， 将置于试验土层上的特制的对开式标准贯 人器(图10．8)，先不记锤击数打入孔底15cm， 然后再打入30cm，并记下锤击数N63.5，或N。 最后提出钻杆和标准贯人器，取出土样，进行土 的物理力学性质试验。
量测系统是静力触探仪的重要组成部分， 测量静力触探的贯人阻力，国外常用油压 法或电测法，在我国不论是生产部门，还 是科研部门，几乎都采用电测法．
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10.4.2静力触探的基本原理
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10.4.3静力触探成果及利用
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10.4.3.2静力触探成果的利用
标准贯入试验实际上也属于土的动力触探试验类 型之一，只不过探头不是圆锥探头，而是标准的 圆筒形探头，由两个半圆筒合成的取土器．
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岩土工程原位测试pdf
现代岩土工程中的原位测试技术现代岩土工程中的原位测试技术发挥着越来越重要的作用，它可以为工程师提供非常重要的数据，以确保建筑物的稳定性和安全性。
本文将介绍现代岩土工程中常用的原位测试技术，包括静力触探测试、动力触探测试、剪切波速测试和钻孔土样测试等。
首先是静力触探测试，这是一种非常常见的测试技术，在岩土工程中得到广泛应用。
这种测试技术可以帮助工程师确定土壤的密度、强度和可塑性等等因素，以便确定建筑物的基础设计和支撑能力。
静力触探测试通常由机器人进行，它可以沿着井孔或其他结构的边缘移动，用钢筒钻下去，并利用压力杆来测试钻孔中土壤的反应。
整个过程通常需要花费一些时间，但它非常准确和可靠。
接下来是动力触探测试，这种测试技术可以为工程师提供更详细的土壤信息。
动力触探测试通常由一个重锤和一根长杆组成，重锤会不断地敲打杆子，并测试每个敲打所产生的土壤反应。
通过对这些信息的分析，工程师可以确定土壤的强度和可塑性等参数，以便进行基础和支撑设计。
剪切波速测试是一种非常流行的测试技术，它可以帮助工程师确定土壤的弹性模量和剪切模量。
这种测试技术通常是通过排放声波来实现的，通过对波速的精确测量，工程师可以得出土壤质量和强度等重要参数的准确值。
剪切波速测试也可以用于检测地质中的各种层次和对象。
最后是钻孔土样测试，这种测试技术是一种中级级别的种类，通常是通过使用岩土钻具来采样土壤并送回实验室进行化验。
这种测试技术可以为工程师提供详细、准确的土壤数据，并确保工程师在进行基础和支撑设计时能够考虑到所有重要因素。
总的来说，现代岩土工程中的原位测试技术是非常重要和必要的。
通过采用不同的测试技术，工程师可以为建筑物提供更安全、更优质和更经济的支撑和基础设计。
第二篇 原位测试(10.25)
载荷试验的分类： 按承压板的形状——平板载荷试验与螺旋板载荷试验； 按试验深度——浅层(埋深小于3m和地下水位以上)载荷
试验和深层(埋深等于或大于3m和地下水位以上)载荷试 验； 按用途——地基土载荷试验和桩载荷试验。
4
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第一节 (浅层)平板载荷试验
一、仪器设备
1.承压板 要有足够的刚度，面积 一般为1000-5000cm2 。通 常直径D在30~50cm。
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2.非拐点圆滑型P-S曲线校正
（1）等增量校正法 根据这类曲线具有等增量下 曲线斜率等量递增的特点最终
可得到： S0=S1-S2/3
即可对曲线上各点进行修正：
Si=S0+Sc
（2）数据转换法 根据某些函数的收敛速率差异，可以把P-S坐标下的非拐点 型圆滑型曲线进行数据转换，转换后数据形成的曲线具有拐 点曲线的特征，再按拐点型曲线校正的方法进行校正。通常 将P-S曲线变化成lgP-lgS曲线或P-△S/△P 曲线。
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2、半直接法
低应变法：在桩顶面实施低能量的瞬态或稳态激振，使桩在弹 性范围内做弹性振动，并由此产生应力波的纵向传播；同时利 用波动和振动理论对桩身的完整性做出评价的一种检测方法。
高应变法: 通过在桩顶实施重锤敲击，使桩产生的动位移 量级接近常规的静载荷试桩的沉降量级，以便使桩周土阻力充分 发挥，通过测量和计算，判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计 要求及对桩身完整性做出评价的一种检测方法。
（2）地质条件复杂、施工质量可靠性低的建筑桩基； （3）本地区采用新型桩或新工艺。
注：地基基础设计等级为丙级的建筑物，可采用静力触探及标 贯试验参数来确定单桩承载力特征值。
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三、单桩抗压静载荷试验方法
原位测试技术与工程勘察应用分析
原位测试技术与工程勘察应用分析
原位测试技术是工程勘察中常用的一种测试方法，通过在现场进行测试，获取地基及
土体性质参数，评估地基承载力和变形特性等，对于工程设计和施工具有重要意义。
本文
将对原位测试技术及其在工程勘察中的应用进行分析。
原位测试技术主要包括压力板载荷试验、静力触探试验和动力触探试验等。
压力板载
荷试验是通过在地表设置载荷板，施加一定的荷载，通过测量板下土体的沉降和变形，来
评估地基的承载力和变形特性。
静力触探试验通过使用一定的静力探头将荷载施加到土层中，通过测量探头下沉深度和阻力来判断土层的性质。
动力触探试验则是通过使用振动锤
将一定的动力作用于土体，根据振动信号的传播特性来推断土体的物理性质。
这些原位测试技术在工程勘察中有着广泛的应用。
它们可以直接获取现场土层的性质
参数，相较于室内试验具有更准确的结果。
这对于工程设计和施工中的土体力学参数的确
定具有重要意义。
原位测试技术对于评估地基的承载力和变形特性具有重要价值。
通过压
力板载荷试验和静力触探试验，工程师可以了解到地基的可承载力、沉降特性等参数，对
工程的安全和经济性进行评估。
动力触探试验能够评估土壤的动力特性，为地震设计和基
础抗震性能评估提供依据。
原位测试技术也存在一定的局限性。
由于测试结果受到现场条件的限制，如地面情况、测试设备的制约等，有时可能无法获取到准确的测试数据。
原位测试技术无法直接获取土
层的完整横截面信息，只能从局部角度对土层进行评估。
原位测试技术对于某些特殊土层，如高含水土、软土等，其可靠性可能会受到影响。
岩土工程地质勘察中的原位测试技术
岩土工程地质勘察中的原位测试技术摘要：岩土工程勘察在工程建设、资源开发等领域都有着不可替代的作用，在开展岩土工程地质勘察中，从总体上可采用室内试验或者现场试验的方式，而原位测试技术是现场试验中的核心技术，经由这一技术的科学应用，也就能够在岩土工程地质勘察的过程中详细了解现场的土体物理性质和指标，在没有改变岩土层基本性质的前提下，也就得到了相应的勘察结果，这些勘察结果可以作为后续项目实施的切实参考。
但原位测试技术中包含了多种的技术，为发挥这一技术的优势，专业人员需选择恰当的技术。
关键词：岩土工程；地质勘察1 原位测试技术主要类型1.1 载荷试验载荷试验属于原位测试中的一种，这一技术在应用的过程中，根据其应用类型的不同，又可细分为螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验、浅层平板载荷试验、动静力荷载试验。
但不同的载荷试验下，都有各自所对应的适用条件。
例如，螺旋板荷载试验常用于深部试验或地下水下的地面试验。
深板荷载试验更适合大直径桩的深基础和桩端土试验，但在进行具体试验时，测量深度应保持在5m以上。
在浅地基土试验中，浅板荷载试验更为有效。
1.2 静力触探试验静力触探试验在岩土工程地质勘察中有着广泛的应用，在粉土、砂土、黏性土的土壤测试中，静力触探法的使用可以帮助有关人员获得相应的岩土信息，尤其在上海地区项目中处理数据分层更加直观、可靠。
根据静力触探试验的分析，一般兼具勘探和测试的功能。
与常规的岩土工程勘察技术相比，静力触探试验下的勘探工作呈现出高效性，且勘探结果的准确度也相对较高，当在岩土工程地质勘察工作中遇到的是相对复杂的软黏土环境时，就可采用静力触探法。
1.3 圆锥动力触探试验圆锥动力触探试验同样是岩土工程地质勘察中的原位测试技术，再进一步细分以后，有轻型、重型和超重型的技术区分，当在岩土工程地质勘察时面对的是粉土、填土或者砂土层、黏性土条件时，一般用选择轻型动力触探试验法；当遇到上海黄浦江堤岸浅部较厚杂填土时，重型动力触探试验更为合适；软岩和碎石土等的勘察中，超重型动力触探试验技术可以获得可靠的勘察结果。