《岩土工程勘察规范》

本节内容仅涉及采用地球物理勘探方法的一般原则，目的在于指导非地球物理勘探专业的工程地质与岩土工程师结合工程特点选择地球物理勘探方法。强调工程地质、岩土工程与地球物理勘探的工程师密切配合，共同制定方案，分析判释成果。地球物 理勘探方法具体方案的制定与实施，应执行现行工程地球物理勘探规程的有关规定。
地球物理勘探发展很快，不断有新的技术方法出现。如近年来发展起来的瞬态多道面波法、地震CT、电磁波CT法等，效果很好。当前常用的工程物探方法详见表9.2。

       10.1.1  在岩土工程勘察中，原位测试是十分重要的手段，在探测地层分布，测定岩土特性，确定地基承载力等方面，有突出的优点，应与钻探取样和室内试验配合使用。在有经验的地区，可以原位测试为主。在选择原位测试方法时，应考虑的因素包括土类条件、设备要求、勘察阶段等，而地区经验的成熟程度最为重要。
布置原位测试，应注意配合钻探取样进行室内试验。一般应以原位测试为基础，在选定的代表性地点或有重要意义的地点采取少量试样，进行室内试验。这样的安排，有助于缩短勘察周期，提高勘察质量。

10.1.2  原位测试成果的应用，应以地区经验的积累为依据。由于我国各地的土层条件、岩土特性有很大差别，建立全国统一的经验关系是不可取的，应建立地区性的经验关系，这种经验关系必须经过工程实践的验证。

10.1.4  各种原位测试所得的试验数据，造成误差的因素是较为复杂的，由测试仪器、试验条件、试验方法、操作技能、土层的不均匀性等所引起。对此应有基本估计，并剔除异常数据，提高测试数据的精度。静力触探和圆锥动力触探，在软硬地层的界面上，有超前和滞后效应，应予注意。

10.2.1  平板载荷试验(plate loading test)是在岩土体原位，用一定尺寸的承压板，施加竖向荷载，同时观测承压板沉降，测定岩土体承载力和变形特性；螺旋板载荷试验(screw plate loading test)是将螺旋板旋入地下预定深度，通过传力杆向螺旋板施加竖向荷载，同时量测螺旋板沉降，测定土的承载力和变形特性。
常规的平板载荷试验，只适用于地表浅层地基和地下水位以上的地层。对于地下深处和地下水位以下的地层，浅层平板载荷试验已显得无能为力。以前在钻孔底进行的深层载荷试验，由于孔底土的扰动，板土间的接触难以控制等原因，早已废弃不用。《94规范》规定了螺旋板载荷试验，本次修订仍列入不变。
进行螺旋板载荷试验时，如旋入螺旋板深度与螺距不相协调，土层也可能发生较大扰动。当螺距过大，竖向荷载作用大，可能发生螺旋板本身的旋进，影响沉降的量测。上述这些问题，应注意避免。
本次修订增加了深层平板载荷试验方法，适用于地下水位以上的一般土和硬土。这种方法已经积累了一定经验，为了统一操作标准和计算方法，列入了本规范。
10.2.1  [修订说明]
本条原文的写法易被误解，故稍作调整。深层载荷试验与浅层载荷试验的区别，在于试土是否存在边载，荷载作用于半无限体的表面还是内部。深层载荷试验过浅，不符合变形模量计算假定荷载作用于半无限体内部的条件。深层载荷试验的条件与基础宽度、土的内摩擦角等有关，原规定3m偏浅，现改为5m。原规定深层载荷试验适用于地下水位以上，但地下水位以下的土，如采取降水措施并保证试土维持原来的饱和状态，试验仍可进行，故删除了这个限制。
例如：载荷试验深度为6m，但试坑宽度符合浅层载荷试验条件，无边载，则属于浅层载荷试验；反之，假如载荷试验深度为5.5m，但试井直径与承压板直径相同，有边载，则属于深层载荷试验。
浅层载荷试验只用于确定地基承载力和土的变形模量，不能用于确定桩的端阻力；深层载荷试验可用于确定地基承载力、桩的端阻力和土的变形模量。但载荷试验只是一种模拟，与实际工程的工作状态总是有差别的。深层载荷试验反映了土的应力水平，反映了侧向超载对试土承载力的影响，作为地基承载力，不必作深度修正，只需宽度修正，是比较合理的方法。但深层载荷试验的破坏模式是局部剪切破坏，而浅基础一般假定为整体剪切破坏，塑性区开展的模式也不同，因而工作状态是有差别的。桩基虽是局部剪切破坏，但与深层载荷试验的工作状态仍有差别。深层载荷试验时孔壁临空，而桩的侧壁限制了土体变形，桩与上之间存在法向力和剪力。此外，还有试土的代表性问题，试土扰动问题，试验操作造成的误差问题等，确定地基承载力和桩的端阻力仍需综合判定。

10.2.2  一般认为，载荷试验在各种原位测试中是最为可靠的，并以此作为其他原位测试的对比依据。但这一认识的正确性是有前提条件的，即基础影响范围内的土层应均一。实际土层往往是非均质土或多层土，当土层变化复杂时，载荷试验反映的承压板影响范围内地基土的性状与实际基础下地基土的性状将有很大的差异。故在进行载荷试验时，对尺寸效应要有足够的估计。

10.2.3  对载荷试验的技术要求作如下说明：
1  对于深层平板载荷试验，试井截面应为圆形，直径宜取0.8—1.2m，并有安全防护措施；承压板直径取800mm时，采用厚约300mm的现浇混凝土板或预制的刚性板；可直接在外径为800mm的钢环或钢筋混凝上管柱内浇筑；紧靠承压板周围土层高度不应小于承压板直径，以尽量保持半无限体内部的受力状态，避免试验时土的挤出；用立柱与地面的加荷装置连接，亦可利用井壁护圈作为反力，加荷试验时应直接测读承压板的沉降；
2  对试验面，应注意使其尽可能平整，避免扰动，并保证承压板与土之间有良好的接触；
3  承压板宜采用圆形压板，符合轴对称的弹性理论解，方形板则成为三维复杂课题；板的尺寸，国外采用的标准承压板直径为0.305m，根据国内的实际经验，可采用0.25～0.5m2，软土应采用尺寸大些的承压板，否则易发生歪斜；对碎石土，要注意碎石的最大粒径；对硬的裂隙性黏土及岩层，要注意裂隙的影响；
4  加荷方法，常规方法以沉降相对稳定法(即一般所谓的慢速法)为准；如试验目的是确定地基承载力，加荷方法可以考虑采用沉降非稳定法(快速法)或等沉降速率法，但必须有对比的经验，在这方面应注意积累经验，以加快试验周期；如试验目的是确定土的变形特性，则快速加荷的结果只反映不排水条件的变形特性，不反映排水条件的固结变形特性；
5  承压板的沉降量测的精度影响沉降稳定的标准；当荷载沉降曲线无明确拐点时，可加测承压板周围土面的升降、不同深度土层的分层沉降或土层的侧向位移；这有助于判别承压板下地基土受荷后的变化，发展阶段及破坏模式，判定拐点；
6  一般情况下，载荷试验应做到破坏，获得完整的p-s曲线，以便确定承载力特征值；只有试验目的为检验性质时，加荷至设计要求的二倍时即可终止；发生明显侧向挤出隆起或裂缝，表明受荷地层发生整体剪切破坏，这属于强度破坏极限状态；等速沉降或加速沉降，表明承压板下产生塑性破坏或刺入破坏，这是变形破坏极限状态；过大的沉降(承压板直径的0.06倍)，属于超过限制变形的正常使用极限状态。
在确定终止试验标准时，对岩体而言，常表现为承压板上和板外的测表不停地变化，这种变化有增加的趋势。此外，有时还表现为荷载加不上，或加上去后很快降下来。当然，如果荷载已达到设备的最大出力，则不得不终止试验，但应判定是否满足了试验要求。

10.2.5  用浅层平板载荷试验成果计算土的变形模量的公式，是人们熟知的，其假设条件是荷载在弹性半无限空间的表面。深层平板载荷试验荷载作用在半无限体内部，不宜采用荷载作用在半无限体表面的弹性理论公式，式(10.2.5—2)是在Mindlin解的基础上推算出来的，适用于地基内部垂直均布荷载作用下变形模量的计算。根据岳建勇和高大钊的推导(《工程勘察》2002年1期)，深层载荷试验的变形模量可按下式计算：

式中，ω为与承压板埋深和土的泊松比有关的系数，如碎石的泊松比取0.27，砂土取0.30，粉土取0.35，粉质黏土取0.38，黏土取0.42，则可制成本规范表10.2.5。

10.3.1  静力触探试验(CPT)(cone penetration test)是用静力匀速将标准规格的探头压人土中，同时量测探头阻力，测定土的力学特性，具有勘探和测试双重功能；孔压静力触探试验(piezocone penetration test)除静力触探原有功能外，在探头上附加孔隙水压力量测装置，用于量测孔隙水压力增长与消散。

10.3.2  对静力触探的技术要求中的主要问题作如下说明：
1  圆锥截面积，国际通用标准为10cm2，但国内勘察单位广泛使用15cm2的探头；10cm2与15cm2的贯入阻力相差不大，在同样的土质条件和机具贯入能力的情况下，10cm2比15cm2的贯入深度更大；为了向国际标准靠拢，最好使用锥头底面积为10cm2的探头。探头的几何形状及尺寸会影响测试数据的精度，故应定期进行检查；
以10cm2探头为例，锥头直径de、侧壁简直径ds的容许误 差分别为：
34.8≤de≤36.0mm；
de≤ds≤de+0.35mm；
锥截面积应为10.00cm2±(3％—5％)；
侧壁筒直径必须大于锥头直径，否则会显著减小侧壁摩阻力；侧壁摩擦筒侧面积应为150cm2±2％；
2  贯入速率要求匀速，贯入速率(1. 2±0.3)m／min是国际通用的标准；
3  探头传感器除室内率定误差(重复性误差、非线性误差、归零误差、温度漂移等)不应超过±1.0％FS外，特别提出在现场当探头返回地面时应记录归零误差，现场的归零误差不应超过3％，这是试验数据质量好坏的重要标志；探头的绝缘度不应小于500MΩ的条件，是3个工程大气压下保持2h；
4  贯入读数间隔一般采用0.1m，不超过0.2m，深度记录误差不超过±1％；当贯入深度超过30m或穿过软土层贯入硬土层后，应有测斜数据；当偏斜度明显，应校正土层分层界线；
5  为保证触探孔与垂直线间的偏斜度小，所使用探杆的偏斜度应符合标准：最初5根探杆每米偏斜小于0.5mm，其余小于1mm；当使用的贯入深度超过50m或使用15—20次，应检查探杆的偏斜度；如贯入厚层软土，再穿入硬层、碎石土、残积土，每用过一次应作探杆偏斜度检查。
触探孔一般至少距探孔25倍孔径或2m。静力触探宜在钻孔前进行，以免钻孔对贯入阻力产生影响。

10.3.3、10.3.4  对静力触探成果分析做以下说明：
1  绘制各种触探曲线应选用适当的比例尺。
例如：深度比例尺：1个单位长度相当于lm；qc(或ps)：1个单位长度相当于2MPa；
fs：1个单位长度相当于0.2MPa；
u(或△u)：1个单位长度相当于0.05 MPa
Rf＝(fs／qc×100％)：1个单位长度相当于1；
2  利用静力触探贯入曲线划分土层时，可根据qc(或ps)、Rf贯入曲线的线型特征、u或△u或[△u／(qc—P’0)]等，参照邻近钻孔的分层资料划分土层。利用孔压触探资料，可以提高土层划分的能力和精度，分辨薄夹层的存在；
3  利用静探资料可估算土的强度参数、浅基或桩基的承载力、砂土或粉土的液化。只要经验关系经过检验已证实是可靠的，利用静探资料可以提供有关设计参数。利用静探资料估算变形参数时，由于贯入阻力与变形参数间不存在直接的机理关系，可能可靠性差些；利用孔压静探资料有可能评定土的应力历史，这方面还有待于积累经验。由于经验关系有其地区局限性，采用全国统一的经验关系不是方向，宜在地方规范中解决这一问题。

10.4.1  圆锥动力触探试验(DPT) (dynamic penetraion test)是用一定质量的重锤，以一定高度的自由落距，将标准规格的圆锥形探头贯入土中，根据打入土中一定距离所需的锤击数，判定土的力学特性，具有勘探和测试双重功能。
本规范列入了三种圆锥动力触探(轻型、重型和超重型)。轻型动力触探的优点是轻便，对于施工验槽、填土勘察、查明局部软弱土层、洞穴等分布，均有实用价值。重型动力触探是应用最广泛的一种，其规格标准与国际通用标准一致。超重型动力触探的能量指数(落锤能量与探头截面积之比)与国外的并不一致，但相近，适用于碎石土。
表中所列贯入指标为贯入一定深度的锤击数(如N10、N63.5、N120)，也可采用动贯入阻力。动贯入阻力可采用荷兰的动力公式：

上式建立在古典的牛顿非弹性碰撞理论(不考虑弹性变形量的损耗)。故限用于：
1)贯入土中深度小于12m，贯入度2～50mm。
2)m／M<2。如果实际情况与上述适用条件出入大，用上式计算应慎重。
有的单位已经研制电测动贯入阻力的动力触探仪，这是值得研究的方向。

10.4.2  本条考虑了对试验成果有影响的一些因素。
1  锤击能量是最重要的因素。规定落锤方式采用控制落距的自动落锤，使锤击能量比较恒定，注意保持杆件垂直，探杆的偏斜度不超过2％。锤击时防止偏心及探杆晃动。
2  触探杆与土间的侧摩阻力是另一重要因素。试验过程中，可采取下列措施减少侧摩阻力的影响：
1)使探杆直径小于探头直径。在砂土中探头直径与探杆直径比应大于1.3，而在黏土中可小些；
2)贯入一定深度后旋转探杆(每1m转动一圈或半圈)，以减少侧摩阻力；贯入深度超过10m，每贯入0.2m，转动一次；
3)探头的侧摩阻力与土类、土性、杆的外形、刚度、垂直度、触探深度等均有关，很难用一固定的修正系数处理，应采取切合实际的措施，减少侧摩阻力，对贯入深度加以限制。
3  锤击速度也影响试验成果，一般采用每分钟15～30击；在砂土、碎石土中，锤击速度影响不大，则可采用每分钟60击。
4  贯入过程应不间断地连续击入，在黏性土中击人的间歇会使侧摩阻力增大。
5  地下水位对击数与土的力学性质的关系没有影响，但对击数与土的物理性质(砂土孔隙比)的关系有影响，故应记录地下水位埋深。

10.4.3  对动力触探成果分析作如下说明：
1  根据触探击数、曲线形态，结合钻探资料可进行力学分层，分层时注意超前滞后现象，不同土层的超前滞后量是不同的。
上为硬土层下为软土层，超前约为0.5～0.7m，滞后约为0.2m；上为软土层下为硬土层，超前约为0.1～0.2m，滞后约为0.3～0.5m。
2  在整理触探资料时，应剔除异常值，在计算土层的触探指标平均值时，超前滞后范围内的值不反映真实土性；临界深度以内的锤击数偏小，不反映真实土性，故不应参加统计。动力触探本来是连续贯入的，但也有配合钻探，间断贯入的做法，间断贯入时临界深度以内的锤击数同样不反映真实土性，不应参加统计。
3  整理多孔触探资料时，应结合钻探资料进行分析，对均匀土层，可用厚度加权平均法统计场地分层平均触探击数值。

10.4.4  动力触探指标可用于评定土的状态、地基承载力、场地均匀性等，这种评定系建立在地区经验的基础上。

10.5.1  标准贯入试验(SPT)(standard penetration test)是用质量为63.5kg的穿心锤，以76cm的落距，将标准规格的贯入器，自钻孔底部预打15cm，记录再打人30cm的锤击数，判定土的力学特性。
本条提出标准贯入试验仅适用于砂土、粉土和一般黏性土，不适用于软塑～流塑软土。在国外用实心圆锥头(锥角60°)替换贯入器下端的管靴，使标贯适用于碎石土、残积土和裂隙性硬黏土以及软岩。但由于国内尚无这方面的具体经验，故在条文内未列入，可作为有待开发的内容。

10.5.2  正文表10.5.2是考虑了国内各单位实际使用情况，并参考了国际标准制定的。贯入器规格，国外标准多为外径51mm，内径35mm，全长660—810mm。
贯入器内外径的误差，欧洲标准确定为±1mm是合理的。
本规范采用42mm钻杆。日本采用40.5、50、60mm钻杆。钻杆的弯曲度小于1％，应定期检查，剔除弯管。
欧洲标准，落锤的质量误差为±0.5kg。

10.5.2  [修订说明]
本表中关于刃口厚度的规定原文为2.5mm，现修订为1.6mm。我国其他标准一般不作规定，美国ASTM D1586(1967，1974再批准)为1／16英寸，ASTMDl586(1999)为2.54mm，英国BS为1.6mm，我国《水利电力部土工试验规程》(SDl28—022—86)为0.8mm，本规范修订后与国际多数标准基本相当，与我国实际情况基本一致。

10.5.3  关于标准贯入试验的技术要求，作如下说明：
1  根据欧洲标准，锤击速度不应超过30击／min；
2  宜采用回转钻进方法，以尽可能减少对孔底土的扰动。钻进时注意：
 1)保持孔内水位高出地下水位一定高度，保持孔底土处于平衡状态，不使孔底发生涌砂变松，影响N值；
 2)下套管不要超过试验标高；
 3)要缓慢地下放钻具，避免孔底土的扰动；
 4)细心清孔；
 5)为防止涌砂或塌孔，可采用泥浆护壁；
3  由于手拉绳牵引贯入试验时，绳索与滑轮的摩擦阻力及运转中绳索所引起的张力，消耗了一部分能量，减少了落锤的冲击能，使锤击数增加；而自动落锤完全克服了上述缺点，能比较真实地反映土的性状。据有关单位的试验，N值自动落锤为手拉落锤的0.8倍，为SR-30型钻机直接吊打时的0.6倍；据此，本规范规定采用自动落锤法；
4  通过标贯实测，发现真正传输给杆件系统的锤击能量有很大差异，它受机具设备、钻杆接头的松紧、落锤方式、导向杆的摩擦、操作水平及其他偶然因素等支配；美国ASTM-D4633—86制定了实测锤击的力—时间曲线，用应力波能量法分析，即计算第一压缩波应力波曲线积分可得传输杆件的能量；通过现场实测锤击应力波能量，可以对不同锤击能量的N值进行合理的修正。

10.5.5  关于标贯试验成果的分析整理，作如下说明：
1  修正问题，国外对N值的传统修正包括：饱和粉细砂的修正、地下水位的修正、土的上覆压力修正；国内长期以来并不考虑这些修正，而着重考虑杆长修正；杆长修正是依据牛顿碰撞理论，杆件系统质量不得超过锤重二倍，限制了标贯使用深度小于21m，但实际使用深度已远超过21m，最大深度已达100m以上；通过实测杆件的锤击应力波，发现锤击传输给杆件的能量变化远大于杆长变化时能量的衰减，故建议不作杆长修正的N值是基本的数值；但考虑到过去建立的N值与土性参数、承载力的经验关系，所用N值均经杆长修正，而抗震规范评定砂土液化时，N值又不作修正；故在实际应用N值时，应按具体岩土工程问题，参照有关规范考虑是否作杆长修正或其他修正；勘察报告应提供不作杆长修正的N值，应用时再根据情况考虑修正或不修正，用何种方法修正；
2  由于N值离散性大，故在利用N值解决工程问题时，应持慎重态度，依据单孔标贯资料提供设计参数是不可信的；在分析整理时，与动力触探相同，应剔除个别异常的N值；
3  依据N值提供定量的设计参数时，应有当地的经验，否则只能提供定性的参数，供初步评定用。

10.6.1  十字板剪切试验(VST)(vane shear test)是用插入土中的标准十字板探头，以一定速率扭转，量测土破坏时的抵抗力矩，测定土的不排水抗剪强度。
十字板剪切试验的适用范围，大部分国家规定限于饱和软黏性土(φ≈0)，我国的工程经验也限于饱和软黏性土，对于其他的土，十字板剪切试验会有相当大的误差。

10.6.2  试验点竖向间隔规定为1m，以便均匀地绘制不排水抗剪强度一深度变化曲线；当土层随深度的变化复杂时，可根据静力触探成果和工程实际需要，选择有代表性的点布置试验点，不一定均匀间隔布置试验点，遇到变层，要增加测点。

10.6.3  十字板剪切试验的主要技术标准作如下说明：
1  十字板头形状国外有矩形、菱形、半圆形等，但国内均采用矩形，故本规范只列矩形。当需要测定不排水抗剪强度的各向异性变化时，可以考虑采用不同菱角的菱形板头，也可以采用不同径高比板头进行分析。矩形十字板头的径高比1：2为通用标准。十字板头面积比，直接影响插入板头时对土的挤压扰动，一般要求面积比小于15％；十字板头直径为50mm和75mm，翼板厚度分别为2mm和3mm，相应的面积比为13％～14％。
2  十字板头插入孔底的深度影响测试成果，美国规定为5b(b为钻孔直径)，前苏联规定为0.3～0.5m，原联邦德国规定为0.3m，我国规定为(3～5)b。
3  剪切速率的规定，应考虑能满足在基本不排水条件下进行剪切；Skempton认为用0.1°／s的剪切速率得到的cu误差最小；实际上对不同渗透性的土，规定相应的不排水条件的剪切速率是合理的；目前各国规程规定的剪切速率在0.1°／s～0.5°／s，如美国0.1°／s，英国0.1°／s～0.2°／s，前苏联0.2°／s～0.3°／s，原联邦德国0.5°／s。
4  机械式十字板剪切仪由于轴杆与土层间存在摩阻力，因此应进行轴杆校正。由于原状土与重塑土的摩阻力是不同的，为了使轴杆与土间的摩阻力减到最低值，使进行原状土和扰动土不排水抗剪强度试验时有同样的摩阻力值，在进行十字板试验前，应将轴杆先快速旋转十余圈。
由于电测式十字板直接测定的是施加于板头的扭矩，故不需进行轴杆摩擦的校正。
5  国外十字板剪切试验规程对精度的规定，美国为1.3kPa，英国1kPa，前苏联1～2kPa，原联邦德国2kPa，参照这些标准，以1～2kPa为宜。

10.6.4  十字板剪切试验的成果分析应用作如下说明：
1  实践证明，正常固结的饱和软黏性土的不排水抗剪强度是随深度增加的；室内抗剪强度的试验成果，由于取样扰动等因素，往往不能很好反映这一变化规律；利用十字板剪切试验，可以较好地反映不排水抗剪强度随深度的变化。
2  根据原状土与重塑土不排水抗剪强度的比值可计算灵敏度，可评价软黏土的触变性。
3  绘制抗剪强度与扭转角的关系曲线，可了解土体受剪时的剪切破坏过程，确定软土的不排水抗剪强度峰值、残余值及剪切模量(不排水)。目前十字板头扭转角的测定还存在困难，有待研究。
4  十字板剪切试验所测得的不排水抗剪强度峰值，一般认为是偏高的，土的长期强度只有峰值强度的60％～70％。因此在工程中，需根据土质条件和当地经验对十字板测定的值作必要的修正，以供设计采用。
Daccal等建议用塑性指数确定修正系数μ(如图10.1)。图中曲线2适用于液性指数大于1.1的土，曲线1适用于其他软黏土。

10.6.5  十字板不排水抗剪强度，主要用于可假设φ≈0，按总应力法分析的各类土工问题中：
1  计算地基承载力
按中国建筑科学研究院、华东电力设计院的经验，地基容许承载力可按式(10.7)估算：

2  地基抗滑稳定性分析；
3  估算桩的端阻力和侧阻力：

4  通过加固前后土的强度变化，可以检验地基的加固效果；
5  根据cu—h曲线，判定软土的固结历史：若cu—h曲线大致呈一通过地面原点的直线，可判定为正常固结土；若cu—h直线不通过原点，而与纵坐标的向上延长轴线相交，则可判定为超固结土。

10.7.1  旁压试验(PMT)(pressuremeter test)是用可侧向膨胀的旁压器，对钻孔孔壁周围的土体施加径向压力的原位测试，根据压力和变形关系，计算土的模量和强度。
旁压仪包括预钻式、自钻式和压入式三种。国内目前以预钻式为主，本节以下各条规定也是针对预钻式的。压入式目前尚无产品，故暂不列入。旁压器分单腔式和三腔式。当旁压器有效长径比大于4时，可认为属无限长圆柱扩张轴对称平面应变问题。单腔式、三腔式所得结果无明显差别。

10.7.2  旁压试验点的布置，应在了解地层剖面的基础上进行，最好先做静力触探或动力触探或标准贯入试验，以便能合理地在有代表性的位置上布置试验。布置时要保证旁压器的量测腔在同一土层内。根据实践经验，旁压试验的影响范围，水平向约为60cm，上下方向约为40cm。为避免相邻试验点应力影响范围重叠，建议试验点的垂直间距至少为1m。

10.7.3  对旁压试验的主要技术要求说明如下：
1  成孔质量是预钻式旁压试验成败的关键，成孔质量差，会使旁压曲线反常失真，无法应用。为保证成孔质量，要注意：
1)孔壁垂直、光滑、呈规则圆形，尽可能减少对孔壁的扰动；
2)软弱土层(易发生缩孔、坍孔)用泥浆护壁；
3)钻孔孔径应略大于旁压器外径，一般宜大2～8mm。
2  加荷等级的选择是重要的技术问题，一般可根据土的临塑压力或极限压力而定，不同土类的加荷等级，可按表10.1选用。

3  关于加荷速率，目前国内有“快速法”和“慢速法”两种。国内一些单位的对比试验表明，两种不同加荷速率对临塑压力和极限压力影响不大。为提高试验效率，本规范规定使用每级压力维持1min或2min的快速法。在操作和读数熟练的情况下，尽可能采用短的加荷时间；快速加荷所得旁压模量相当于不排水模量。
4  加荷后按15s、30s、60s或15s、30s、60s和120s读数。
5  旁压试验终止试验条件为：
1)加荷接近或达到极限压力；
2)量测腔的扩张体积相当于量测腔的固有体积，避免弹性膜破裂；
3)国产PY2-A型旁压仪，当量管水位下降刚达36cm时(绝对不能超过40cm)，即应终止试验；
4)法国GA型旁压仪规定，当蠕变变形等于或大于50cm3或量筒读数大于600cm3时应终止试验。

10.7.4、10.7.5  对旁压试验成果分析和应用作如下说明：
1  在绘制压力(p)与扩张体积(△V或(△V／V0)、水管水位下沉量(s)、或径向应变曲线前，应先进行弹性膜约束力和仪器管路体积损失的校正。由于约束力随弹性膜的材质、使用次数和气温而变化，因此新装或用过若干次后均需对弹性膜的约束力进行标定。仪器的综合变形，包括调压阀、量管、压力计、管路等在加压过程中的变形。国产旁压仪还需作体积损失的校正，对国外GA型和GAm型旁压仪，如果体积损失很小，可不作体积损失的校正。
2  特征值的确定：特征值包括初始压力(p0)，临塑压力(pf)和极限压力(PL)：
  1)p0的确定：按M’enard，定为旁压曲线中段直线段的起始点或蠕变曲线的第一拐点相应的压力；按国内经验，该压力比实际的原位初始侧向应力大，因此推荐直接按旁压曲线用作图法确定p0；
  2)临塑压力pf为旁压曲线中段直线的末尾点或蠕变曲线的第二拐点相应的压力；
  3)极限压力pL定义为：(a)量测腔扩张体积相当于量测腔固有体积(或扩张后体积相当于二倍固有体积)时的压力；(b)p—△V曲线的渐近线对应的压力，或用p—(1／△V)关系，末段直线延长线与p轴的交点相应的压力。
3  利用旁压曲线的特征值评定地基承载力：
  1)根据当地经验，直接取用pf或pf—p0作为地基土承载力；
  2)根据当地经验，取(pL—p0)除以安全系数作为地基承载力。
4  计算旁压模量：由于加荷采用快速法，相当于不排水条件；依据弹性理论，对于预钻式旁压仪，可用下式计算旁压模量：

国内原有用旁压系数及旁压曲线直线段计算变形模量的公式，由于采用慢速法加荷，考虑了排水固结变形。而本规范规定统一使用快速加荷法，故不再推荐旁压试验变形模量的计算公式。
对于自钻式旁压试验，仍可用式(10.10)计算旁压模量。由于自钻式旁压试验的初始条件与预钻式旁压试验不同，预钻式旁压试验的原位侧向应力经钻孔后已释放。两种试验对土的扰动也不相同，故两者的旁压模量并不相同，因此应说明试验所用旁压仪类型。

10.8.1  扁铲侧胀试验(DMT) (dilatometer test)，也有译为扁板侧胀试验，系20世纪70年代意大利Silvano Marchetti教授创立。扁铲侧胀试验是将带有膜片的扁铲压入土中预定深度，充气使膜片向孔壁土中侧向扩张，根据压力与变形关系，测定土的模量及其他有关指标。因能比较准确地反映小应变的应力应变关系，测试的重复性较好，引入我国后，受到岩土工程界的重视，进行了比较深入的试验研究和工程应用，已列入铁道部《铁路工程地质原位测试规程》2002年报批稿，美国ASTM和欧洲EUROCODE亦已列入。经征求意见，决定列入本规范。
扁铲侧胀试验最适宜在软弱、松散土中进行，随着土的坚硬程度或密实程度的增加，适宜性渐差。当采用加强型薄膜片时，也可应用于密实的砂土，参见表10.2。

10.8.2  本条规定的探头规格与国际通用标准和国内生产的扁铲侧胀仪探头规格一致。要注意探头不能有明显弯曲，并应进行老化处理。探头加工的具体技术标准由有关产品标准规定。
可用贯入能力相当的静力触探机将探头压入土中。

10.8.3  扁铲侧胀试验成果资料的整理按以下步骤进行：
1  根据探头率定所得的修正值△A和△B，现场试验所得的实测值A、B、C，计算接触压力p0，膜片膨胀至1.10mm的压力p1和膜片回到0.05mm的压力p2；
2  根据p0、p1和p2计算侧胀模量ED、侧胀水平应力指数KD、侧胀土性指数ID和侧胀孔压指数UD；
3  绘制上述4个参数与深度的关系曲线。
上述各种数据的测定方法和参数的计算方法，均与国内外通用方法一致。

10.8.4  扁铲侧胀试验成果的应用经验目前尚不丰富。根据铁道部第四勘测设计院的研究成果，利用侧胀土性指数ID划分土类，黏性土的状态，利用侧胀模量计算饱和黏性土的水平不排水弹性模量，利用侧胀水平应力指数KD确定土的静止侧压力系数等，有良好的效果，并列入铁道部《铁路工程地质原位测试规程》2002年报批稿。上海、天津以及国际上都有一些研究成果和工程经验，由于扁铲侧胀试验在我国开展较晚，故应用时必须结合当地经验，并与其他测试方法配合，相互印证。

10.9.1  《94规范》中本节包括现场直剪试验和现场三轴试验，本次修订时，考虑到现场三轴试验已非常规，属于专门性试验，故不列入本规范。国家标准《工程岩体试验方法标准))(GB／T 50266—99)也未包括现场三轴试验。现场直剪试验，应根据现场工程地质条件、工程荷载特点，可能发生的剪切破坏模式、剪切面的位置和方向、剪切面的应力等条件，确定试验对象，选择相应的试验方法。由于试验岩土体远比室内试样大，试验成果更符合实际。

10.9.2  本条所列的各种试验布置方案，各有适用条件。
图10.2中(a)、(b)、(c)剪切荷载平行于剪切面，为平推法；(d)剪切荷载与剪切面成a角，为斜推法。 (a)施加的剪切荷载有一力臂e1存在，使剪切面的剪应力和法向应力分布不均匀。(b)使施加的法向荷载产生的偏心力矩与剪切荷载产生的力矩平衡，改善剪切面上的应力分布，使趋于均匀分布，但法向荷载的偏心矩e2较难控制，故应力分布仍可能不均匀。 (c)剪切面上的应力分布是均匀的，但试验施工存在一定困难。

图10.2中(d)法向荷载和斜向荷载均通过剪切面中心，a角一般为15°。在试验过程中，为保持剪切面上的正应力不变，随着a值的增加，p值需相应降低，操作比较麻烦。进行混凝土与岩体的抗剪试验，常采用斜推法，进行土体、软弱面(水平或近乎水平)的抗剪试验，常采用平推法。
当软弱面倾角大于其内摩擦角时，常采用楔形体(e)、(f)方案，前者适用于剪切面上正应力较大的情况，后者则相反。
图中符号p为竖向(法向)荷载；Q为剪切荷载；σx、σy为均布应力；г为剪应力；σ为法向应力；e1、e2为偏心距； (e)、(f)为沿倾向软弱面剪切的楔形试体。

10.9.3  岩体试样尺寸不小于50cm×50cm，一般采用70cm×70cm的方形体，与国际标准一致。土体试样可采用圆柱体或方柱体，使试样高度不小于最小边长的0.5倍；土体试样高度则与土中的最大粒径有关。

10.9.4  对现场直剪试验的主要技术要求作如下说明：
1  保持岩土样的原状结构不受扰动是非常重要的，故在爆破、开挖和切样过程中，均应避免岩土样或软弱结构面破坏和含水量的显著变化；对软弱岩土体，在顶面和周边加护层(钢或混凝土)，护套底边应在剪切面以上；
2  在地下水位以下试验时，应先降低水位，安装试验装置恢复水位后，再进行试验；
3  法向荷载和剪切荷载应尽可能通过剪切面中心；试验过程中注意保持法向荷载不变；对于高含水量的塑性软弱层，法向荷载应分级施加，以免软弱层挤出。

10.9.5  绘制剪应力与剪切位移关系曲线和剪应力与垂直位移曲线。
依据曲线特征，确定强度参数，见图10.3。
1  比例界限压力定义为剪应力与剪切位移曲线直线段的末端相应的剪应力，如直线段不明显，可采用一些辅助手段确定：
1)用循环荷载方法 在比例强度前卸荷后的剪切位移基本恢复，过比例界限后则不然；
2)利用试体以下基底岩土体的水平位移与试样的水平位移的关系判断 在比例界限之前，两者相近；过比例界限后，试样的水平位移大于基底岩土的水平位移；
3)绘制г—“u／г曲线(г—剪应力，u—剪切位移) 在比例界限之前，u／г变化极小；过比例界限后，u／г值增大加快：
2  屈服强度可通过绘制试样的绝对剪切位移uA与试样和基底间的相对位移uR以及与剪应力г的关系曲线来确定，在屈服强度之前，uR的增率小于uA，过屈服强度后，基底变形趋于零，则uA与uR的增率相等，其起始点为A，剪应力г与uA曲线上A点相应的剪应力即屈服强度；
3  峰值强度和残余强度是容易确定的；
4  剪胀强度相当于整个试样由于剪切带发生体积变大而发生相对的剪应力，可根据剪应力与垂直位移曲线判定；
5  岩体结构面的抗剪强度，与结构面的形状、闭合、充填情况和荷载大小及方向等有关。
根据长江科学院的经验，对于脆性破坏岩体，可以采取比例强度确定抗剪强度参数；而对于塑性破坏岩体，可以利用屈服强度确定抗剪强度参数。
验算岩土体滑动稳定性，可以采取残余强度确定的抗剪强度参数。因为在滑动面上破坏的发展是累进的，发生峰值强度破坏后，破坏部分的强度降为残余强度。