新版《公路工程地质原位测试规程》中的12种原位测试方法

工程地质原位测试是公路工程地质勘察使用的一种重要方法，可在原位地层或土体天然含水率保持不变，原生结构不受或少受扰动的条件下，测定岩土体的各种工程特性，为工程设计提供所需的岩土参数。自20 世纪70 年代以来，原位测试技术在我国公路建设中得到了广泛的应用，对提高工程建设质量发挥了重要作用。《公路工程地质原位测试规程》（JTG 3223—2021）编制的指导思想与原则是：从我国当前和今后一段时间内公路工程建设的实际需要出发，认真总结我国公路工程地质原位测试工作的实践经验，研究和借鉴国内外先进的标准和技术，继承与创新相结合，使规程做到技术先进、方法实用、指标合理，能够体现我国公路工程地质原位测试工作发展的技术水平。

《公路工程地质原位测试规程》（JTG 3223—2021）主要技术内容有：总则、术语和符号、平板载荷试验、螺旋板载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、预钻式旁压试验、十字板剪切试验、现场直剪试验、扁铲侧胀试验、波速测试、水压致裂法地应力测试、套芯解除法地应力测试，其内容涵盖了目前公路工程地质原位测试采用的主要技术方法。

平板载荷试验点应布置在基础底面高程处，测定承压板影响深度范围内（2倍承压板直径或宽度）岩土体的承载力和变形参数。当基础底面设计高程未能确定时，承压板底面宜设置在天然地面以下0.5m处。

平板载荷试验点的布置应具有代表性，在承压板影响深度范围内的岩土体，其性质应均一；当承压板影响深度范围内的地层有变化时，应分层试验。同一持力层中测试点的数量不宜少于3个。

螺旋板载荷试验点应在了解地层剖面后布置。同一试验孔在垂直方向上的试验点应结合土层变化和均匀性布置，试验点间距宜为1.00m；特殊情况不应小于0.75m；当土质均匀、厚度较大时，试验点间距可适当增加，但应不大于3.00m。

根据探头的类型，静力触探试验可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。

静力触探试验测试点的布置应符合下列要求：

1. 应避开地下管线、人防工程等地下设施和影响生产安全的潜在因素。

2. 距已有勘探孔的距离应不小于30 倍探头直径。

3. 进行对比试验时，对比孔间距不宜大于2.0m，并应先做静力触探试验，再进行其他勘探、试验。

进行水上静力触探试验时,应有保证孔位不发生移动的稳固措施和防止探杆弯曲的约束装置。

圆锥动力触探试验可分为轻型圆锥动力触探、重型圆锥动力触探和超重型圆锥动力触探三种。

同一场地圆锥动力触探试验孔数不宜少于3孔，每一土层的试验点数不宜少于6个。

场地内做标准贯入试验的钻孔数不宜少于3 个，且每一主要土层的试验点数不应少于6 个。各孔试验点的间距，在地基主要受力层内宜为1~2m；测试深度超过15m时，可放宽试验点的间距。

标准贯入器示意图

1-贯入器靴；2-对开式圆筒贯入器；3-贯入器头；4-钢球阀；5-排水孔

旁压试验点应结合钻探、静力触探资料布置，并符合下列要求：

1. 旁压器的上辅腔、测量腔和下辅腔三腔应位于同一土层中；

2. 试验点垂向间距应不小于1m；

3. 试验点最小深度不得小于1m；

4. 试验孔与已有勘探、测试孔的水平距离应大于1m；

5. 同一场地内同一土层的试验点数量不宜少于6 个。

十字板剪切试验的试验孔位置及试验深度宜通过钻探、静力触探试验资料了解土层的分层情况后确定。

对厚层均质软土，十字板剪切试验沿深度方向每隔1.0m应测定一次；土层厚度较薄时，每层土试验点的数量不应少于1 个。测定场地土灵敏度时，同一土层试验点的数量宜为36个。

根据剪力作用方向与剪切面的关系，现场直剪试验可分为平推法和斜推法，试验时宜优先使用平推法。

同一组试体的工程地质条件应基本相同，受力状态应与岩土体在工程中的实际受力状态一致。

岩体、岩体结构面和混凝土与岩体接触面的现场直剪试验，每组试验的试体不宜少于5个，试验剪切面面积不宜小于2500cm²，试体最小边长不得小于50cm，剪切面以上的试体高度不应小于试体在推力方向边长的1/2，各试体的间距应大于最小边长的1.5 倍。

碎石类土的现场直剪试验，每组试验的试体不宜少于4个，试验剪切面面积不宜小于900cm2，试体最小边长不得小于30cm，剪切面以上的试体高度不应小于推力方向试体边长的1/2，剪切面开缝不宜小于最大颗粒粒径的1/4。

扁铲侧胀试验可用于划分土类，判别黏性土的稠度状态，确定饱和黏性土的不排水杨氏模量，测定静止土压力系数和地基水平基床系数等。

扁铲侧胀试验孔应与水平面垂直，垂直度偏差不应大于2%。

波速测试可分为地震波法和声波法，地震波法可分为单孔法和跨孔法，声波法为单孔声波测井法。

地应力测试点位置应根据工程的目的和要求，并结合现场地形地质条件进行选择，避开断裂破碎带和应力扰动区。

进行地应力测试的测段应选在岩石完整且无孔壁崩落的孔段，避开原生裂隙密布的位置，并兼顾研究需要和工程设计要求布置。地面钻孔第一测段深度应在基岩风化带以下。

地应力测试点应根据工程目的及要求进行选择，并避开岩体破碎的地块和应力扰动区。

测段应选在岩石完整、无孔壁崩落的孔段，避开原生裂隙密布的位置，硐内钻孔第一测段深度应超过岩硐断面直径（或最大宽度或高度）的3倍。

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