岩土体工程地质性质测试培训

岩土体工程地质性质测试中国地质调查局地质灾害调查技术方法研讨与野外现场交流会提纲岩土体野外定名与描述岩土体取样方法与要求岩土物理力学参数与实验方法岩土体原位试验方法岩土体物理力学经验参数一、岩土体野外定名与描述岩石的定名与描述岩浆岩沉积岩变质岩土的定名与描述黏土粉土碎石土特殊土◎岩浆岩定名与描述实例描述：浅灰色，中粒结构，块状构造。岩石主要由斜长石、黑云母、角闪石、钾长石和石英组成。斜长石自形到半自形的板条状分布，含量约45%，粒度主要在3-6mm；黑云母和角闪石约占30%，并以黑云母为主，粒度在2-5mm之间；它形粒状的石英约占10%；钾长石为以它形为主的肉色长石。定名：中粒石英闪长岩。岩浆岩的定名与描述☆岩浆岩的野外描述要点：颜色结构、构造矿物成分及含量其他特征定名依据岩浆岩的颜色，可大致定出其属于何种岩类。若是浅色，一般为酸性岩（花岗岩类）或中性岩（正长岩类）；若是深色，一般为基性岩或超基性岩。由酸性岩到基性岩，深色矿物的含量逐渐增多，岩石的颜色也就由浅到深。☆岩浆岩的颜色是指组成岩石的矿物的：结晶程度颗粒大小自形程度、晶体形态矿物间的相互关系☆岩浆岩的结构四要素岩浆岩的结构划分如表：岩浆岩的结构结晶程度颗粒大小自形程度矿物之间的关系全晶质结构等粒结构显晶质结构隐晶质结构自形粒状结构煌斑结构反应边结构半自形粒状结构海绵陨铁结构文象结构半晶质结构玻璃质结构他形粒状结构辉长结构蠕虫结构不等粒结构连续不等粒结构

斑状结构间粒结构响岩结构间隐结构粗面结构

填间结构交织结构

包含结构正斑结构

二长结构显晶质结构(粗粒)显晶质结构(细粒)隐晶质结构等粒结构斑状结构斑状结构(手标本)按矿物颗粒大小分类：按矿物的结晶程度分类：自形粒状结构半形粒状结构它形粒状结构按矿物自形程度分类：☆岩浆岩的构造常见侵入岩的构造常见喷出岩的构造块状构造气孔构造带状构造杏仁构造斑杂构造枕状构造球状构造绳状构造晶洞构造流纹构造流动构造假流纹构造柱状节理珍珠构造是指不同矿物集合体或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式等。带状构造球状构造晶洞构造常见侵入岩的构造常见喷出岩的构造气孔构造杏仁构造流纹构造常见喷出岩的构造枕状构造柱状节理状构造绳状构造☆岩浆岩的矿物成分硅铝矿物（浅色矿物）：长石类、石英类为硅铝矿物。由于颜色浅，又称浅色矿物；铁镁矿物（暗色矿物）：橄榄石类、辉石类、角闪石类、黑云母类。由于颜色较深，又称暗色矿物。岩浆岩的矿物成分主要矿物岩石中含量较多，并在确定岩石大类名称上起主导作用的矿物；次要矿物在岩石中含量少于主要矿物的矿物。对确定岩石种属起一定作用，含量一般小于15%；副矿物在岩石中含量很少的矿物，在岩石分类命名中不起作用。☆岩浆岩的野外定名在肉眼观察和描述的基础上确定岩石名称，岩浆岩名称的构成：“附加修饰词+基本名称”基本名称是岩石分类命名的基本单元，反映岩石的基本属性及在分类系统中的位置。附加修饰词可以是矿物名称、结构术语、化学术语、成因术语、构造术语，或者使用者认为是有用的或合适的并能为普遍认可的其他术语。化学成分含Si、Al为主含Fe、Mg为主产

状酸基性酸性中性基性超基性颜色浅色（浅灰、浅红、浅黄）深色（深灰、绿色、黑色）矿物成分

及结构黑云母、角闪石、辉石角闪石、辉石、黑云母辉石、角闪石、橄榄石橄榄石、辉石深

成等粒状，有时

为斑状，所有

矿物均能用肉

眼辨别花岗岩正长岩闪长岩辉长岩橄榄岩、辉岩岩基、岩株浅

成斑状（斑晶较

大且能分辨出

矿物名称）花岗斑岩正长斑岩玢岩辉绿岩——岩脉、岩床、岩盘喷

出

玻璃状，有时为细粒斑状，矿物难用肉眼辨别流纹岩粗面岩安山岩玄武岩——岩熔流玻璃状或

碎屑状黑耀岩、浮石、火山凝灰岩、火山凝灰岩、火山玻璃火山喷出

的堆积物◎沉积岩的野外定名与描述野外识别沉积岩，最显著的宏观标志就是成层构造，即层理。根据沉积岩成因、结构和矿物成分，可进一步区分出次一级的类别。凡具碎屑结构，即碎屑粒径大于0.005mm，被胶结物胶结而成的岩石，是碎屑岩；凡具泥质结构，即粒径小于0.005mm，质地均匀、较软，有细腻感，常具页理的岩石是黏土岩；凡具化学和生物化学结构，多为单一矿物组成的岩石，是化学岩和生物化学岩。☆沉积岩的描述描述沉积岩时应注意以下几点：要描述岩石整体的颜色，区分岩石是碎屑结构、泥质结构或结晶结构和生物结构等；据其矿物成分、颗粒大小及颜色上的差异，观察岩石的层理，注意层面上波痕、泥裂等构造特征；要描述组成岩石的主要矿物、碎屑物及胶结物等成分；对砾石的形状、大小、磨圆度和分选性等特征要描述，并要确定胶结类型，以及胶结程度；☆碎屑岩定名与描述实例描述：灰白色，粗砂状结构，块状构造。砂粒分选较差，以圆—次圆为主，含量约75%。粒间胶结物约25%。砂粒全由石英构成，呈灰—烟灰色，表面光泽略淡，断口处油脂光泽。胶结物为白云石，整体很致密，呈灰白色，与稀盐酸不反应，但粉末反应较强。定名：白云质粗粒石英砂岩碎屑岩的肉眼鉴定鉴定碎屑岩时着重观察其岩石结构与主要矿物成分。根据碎屑颗粒大小划分：粒径大于2mm是砾岩，2-0.05mm是砂岩，0.05-0.005mm是粉砂岩。按砂岩的粒径又可定出粗砂岩（2-0.5mm）中砂岩（0.5-0.25mm）和细砂岩（0.25-0.05mm）。

碎屑岩的肉眼鉴定砾岩砂岩粉砂岩☆黏土岩定名与描述实例黏土岩矿物颗粒非常细小，肉眼仅能按其颜色、硬度等来鉴定。描述：淡绿色，泥质结构，水平纹理构造，岩石致密细腻。手摸稍有滑感。硬度很小，指甲可划动。细小碎块可用手碾成白色粉末，滑感增强。略有吸水性。定名：水云母黏土岩。☆生物化学岩定名与描述实例描述：深灰—黑灰色，鲕粒结构，纹层状构造。由方解石质鲕粒和粒间填隙物构成。硬度小于小刀。滴稀盐酸剧烈起泡。鲕粒黑色，多球或椭球形，大小较均匀，以1mm左右为主，少数可达2mm左右，内部略显同心状，粒度较大者可见为复鲕。含量约75%。填隙物灰或浅灰色，较鲕粒浅淡，略透明，含量约25%。定名：鲕粒灰岩化学岩和生物化学岩的肉眼鉴定化学岩具有化学结构，即结晶粒状结构和鲕状（或称鱼卵状）结构等；生物化学岩具生物结构，即全贝壳结构、生物碎屑结构等。鮞状结构生物碎屑结构☆沉积岩的定名遵循“附加修饰词+基本名称”的原则岩石中内源矿物含量或陆源碎屑物含量大于50%者，或能反映岩石基本特征和基本属性者，为确定岩石基本名称的依据；可以用结构、次要矿物、成岩后生变化产物等作为附加修饰词。如：细粒砂岩、钙质泥岩、弱白云石化内碎屑灰岩。岩类结构岩石分类名称主要亚类碎

屑

岩

类火

山

碎

屑

岩

碎

屑

结

构

粒径﹥100mm火山集块岩主要大于100mm的熔岩碎块、火山灰尘等经压密

胶结而成。粒径2~100mm火山角砾岩主要由2～100mm的熔岩碎屑、晶斜、玻屑及其

他碎屑混入物组成。粒径﹤2mm凝灰岩由50%以上粒径﹤2mm的火山灰组成，其中有岩屑，晶屑、玻屑等细粒碎屑物质。砾状结构粒径﹥2.00mm砾岩角砾岩有带棱角的胶粒径胶结而成；

砾岩由辉园的砾石经胶结而成。砂质结构粒径2.00~0.05mm砂岩石英砂岩石英含量﹥90%、长石和岩屑﹤10%

长石砂岩石英含量﹤75%、长石﹥25%、岩屑﹤10%

岩屑砂岩石英含量﹤75%、长石﹤10%、岩屑﹥25%沉

积

碎

屑

岩粉状结构粒径0.05~0.005mm粉砂岩主要由石英、长石的粉、黏粒及黏土矿物组成黏土

岩类泥质结构

粒径﹤0.005mm泥岩主要由高岭石、微晶高岭石及水云母等

黏土矿物组成页岩黏土质页岩由黏土矿物组成凝质页岩由黏土矿物及有机质组成生物及

化学岩类结晶结构及生物结构灰岩石灰岩白云石含量﹥90%、黏土矿物﹤10%；

泥灰岩方解石含量50%～75%、黏土矿物25%～50%。白云岩白云岩白云石含量90%～100%、方解石﹤10%；

灰质白云岩白云石含量50%～75%、方解石25%～50%。◎变质岩定名与描述实例描述：灰白色，片状构造，斑状变晶结构，基质为鳞片变晶结构。变斑晶为灰色红柱石，断面近矩形，大小约2-4mm，含量约30%。存在两种粒级的红柱石，细小者风化并出现空洞状态，成为基质的一部分；基质的其它主要成分是灰白色细小鳞片状绢云母集合体，中间感觉有一些细小粒状的他形石英颗粒存在。定名：红柱石绢云石英片岩☆变质岩的描述与定名变质岩类型复杂，主要有片麻岩、粒状岩石（变粒岩、浅粒岩）、片岩、千枚岩、变质硅铁质岩、大理岩、变质铁镁质岩及区域混合岩等。在野外鉴别变质岩，方法、步骤与前述岩浆岩类似，但主要根据其构造、结构和矿物成分。这是因为，变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。譬如，具有板状构造者称板岩；具有千枚构造者称千枚岩等。板状构造千枚状构造块状构造片状构造片麻状构造☆变质岩的结构变余结构变晶结构

粗粒变晶结构＞3mm、中粒变晶结构3-1mm、细粒变晶结构1-0.1mm、显微变晶结构＜0.1mm；

等粒变晶结构、角岩结构、斑状变晶结构、鳞片变晶结构、鳞片粒状变晶结构、纤维变晶结构。破碎结构角砾状结构、碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构交代结构变余结构

变余粉砂结构变余灰绿结构粗粒变晶结构＞3mm、中粒变晶结构3-1mm、细粒变晶结构1-0.1mm、显微变晶结构＜0.1mm。镶嵌粒状变晶结构不等粒变晶结构变晶结构

等粒变晶结构、角岩结构、斑状变晶结构、鳞片变晶结构、鳞片粒状变晶结构、纤维变晶结构。鳞片变晶结构等粒变晶结构角砾状结构、碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构糜棱结构角砾状结构碎裂结构破碎结构交代结构交代残留结构☆变质岩的定名本着“附加修饰词+基本名称”的原则基本名称反映岩石的基本特征，具有一定的矿物组成、含量及结构、构造特征。附加修饰词是用以说明岩石的某些重要附加特征，主要有次要矿物、特征变质矿物、结构、构造及颜色等。岩类构造岩石名称主要亚类及矿物成分原岩片

理

状

岩

类片麻状构造片麻岩花岗片麻岩：长石、石英、云母为主，其次角闪石、有时含有石榴子石。

角闪石片麻岩：长石、石英、角闪石为主，其次为云母，有时含有石榴子石。中酸性岩浆岩、黏土岩、粉砂岩、砂岩片状构造片岩云母片岩：云母、石英为主，其次有角闪石等。滑石片岩：滑石、绢云母为主，其次有绿泥石、方解石等。

绿泥石片岩：绿泥石、石英为主，其次有滑石、方解石等。黏土岩、砂岩、中酸性火山岩、超基性岩、白云质泥灰岩中基性火山岩、白质泥灰岩千枚状构造千枚岩以绢云母为主、其次有石英、绿泥石等黏土岩、黏土质粉砂岩、

凝灰岩板状构造板岩黏土矿物、绢云母、石英绿泥石、黑云母、白云母等。块状岩类块状构造大理岩方解石为主，其次有白云石等。石灰岩、白云岩石英岩方解石为主，其次有绢云母、白云母等。砂岩、硅质岩蛇纹岩蛇纹石、滑石为主，其次有绿泥石、方解石等。超基性岩◎黏性土的定名与描述黏性土分为粉质黏土和黏土粉质黏土：塑性指数大于10且小于或等于17的土应定名为粉质黏土，肉眼观察，细土中有砂粒，干时不坚硬，用锤可打成细土粒，湿时有塑性有黏结力。黏土：塑性指数大于17的土应定为黏土，肉眼观察较细腻，一般无砂粒，干时很坚硬，用锤可打成碎块，湿时塑性黏性大，容易搓成细土条。☆黏土的描述实例描述：棕色，湿度大，黏手，可塑，夹少量块石，块石为泥质粉砂岩，灰白色，坚硬，棱角状，磨圆差，表面粗糙，砂质感强烈。描述内容：颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、韧性、干强度、结构及层理特征。颜色：主色在后，次色在前。状态：坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。包含物：贝壳、铁锰结核、高岭土姜结石等。光泽反应：用取土力切开土块，视其光滑程度分为：切面粗造为无光泽；切面略粗造（稍光滑）为稍有光泽；切面光滑为有光泽。摇震反应：试验对应将软塑-流动的小土块或土球，放在手掌中反复摇晃，并以另一手掌振击此手掌，土中自由水将渗出，球面呈现光泽。用手指捏土球，放松后水又被吸入，光泽消失，根据土球渗水和吸水反应快慢可区分为：

1、立即渗水及吸水者为反应迅速。 2、渗水及吸水中等者为反应中等。 3、渗水和吸水慢及不渗，不吸者为反应慢或无反应。韧性试验：将含水率略在于塑性的土块在手中揉捏均匀，然后在手掌中搓成直径3mm的土条，再揉成土团，根据再次搓条的可能性，可分为： 1、能揉成土团，再搓成条，捏而不碎者为韧性高； 2、可再揉成团，捏而不碎者为韧性中等； 3、勉强或不能再揉成团，稍捏或不捏即碎者为韧性差。干强度：试验时将一小块土捏成小土团，风干后用手指捏碎，根据用力大小区分为 1、很难或用力才能捏碎或掰断者为干强度高； 2、稍用力即可捏碎或掰断者为干强度中等； 3、易于捏碎和捻成粉未者为干强度低结构及层理特征：对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为1/10-1/3时，宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”。对具有互层、夹层、夹薄层特征的土，尚应描述各层的厚度和层理特征。◎粉土的描述实例描述：棕黑色，湿度大，较粗糙，无粘滞感，可塑，能搓成短土条，切面粗糙无光泽。粉土的定名与描述粉土的定义：粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10的土应定名为粉土。肉眼观察绝大部分是粉粒，砂粒少，干时土块结合不够坚固，微力即散成粉末，湿时有流动性，土球经振动可成饼状，在手中可捏成团，能搓成φ3mm的短土条。用手搓捻无黏滞感觉，较粗糙，大部分是粉末。描述内容：颜色、包含物、湿度、光泽反应、摇震反应、层理特征。颜色：主色在后，次色在前。包含物：云母、贝壳、石英、氧化铁浸染条纹（带）、高岭土条纹（团块）等。湿度：分稍湿、湿、很湿

稍湿：土扰动后不易握成团，一摇即散。

湿：土扰动后能握成团，摇动时土表面稍出水，手中有湿印，用手捏水即吸回。

很湿：水位以下，用手摇动时有水流出，土体塌流成扁圆形。描述内容：颜色、包含物、湿度、光泽反应、摇震反应、层理特征。层理特征：层厚及夹层情况,对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为1/10~1/3时，宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”描述内容：颜色、包含物、湿度、光泽反应、摇震反应、层理特征。☆粉土的描述实例描述：灰棕色，砂感强烈，中砂，磨圆较好，含20%粘性土，稍湿，无塑性。☆砂土的定名与描述砂土定义：粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土、应定名为砂土。肉眼观察绝大部分是砂粒，干时松散，湿时无塑性，搓不成条，用水搓捻时感觉砂粒，无滑润感觉。描述内容：砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、黏粒含量、湿度、密实度等、层理特征。颜色：主要颜色在后，次要颜色在前，如黄褐、青灰等。矿物组成：砂土主要矿物组成：石英、云母、长石等。颗粒级配：

砾砂：粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%-50%；

粗砂：粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%；

中砂：粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%；

细砂：粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%；

粉砂：粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%。颗粒形状：描述颗粒的磨圆度。黏粒含量：所含黏性土占总质量的百分比。湿度：稍湿、很湿、饱和

稍湿：呈松散状，用手握时感到湿、凉，放在纸上不会浸湿，加水时吸收很快。

很湿：可以勉强握成团，放在手上有湿感，放在纸上浸湿很快，加水时吸收很慢。

饱和：钻头上有水，放在手掌上水自由渗出。☆碎石土的定名与描述碎石土定义：粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为碎石土，并按下表进一步分类。土的名称颗粒形状颗粒级配漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量50%块石棱角形为主卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量50%碎石棱角形为主圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm颗粒质量超过总质量50%角砾棱角形为主颗粒级配：不同粒径碎石占总质量的百分比

漂石、块石、粒径大于200mm超过总质量的50%；

卵石、碎石、粒径大于20mm小于200mm超过总质量的50%；

圆砾、角砾、粒径大于2mm小于20mm超过总质量的50%。描述内容：颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物性质和充填程度、密实性、层理特征。颗粒形状

块石、碎石、角砾：以棱角形为主。

漂石、卵石、圆砾：以圆形及亚圆形为主。颗粒排列：颗粒间排列、接触方式。母岩成分：

岩浆岩：代表性岩石玄武岩花岗岩、流纹岩、辉绿岩等；

沉积岩：代表岩石泥岩、砂岩、页岩、灰岩、砾岩等；

变质岩：代表岩石千枚岩、板岩、片麻岩等。风化程度：未风化、微风化、中等风化、强风化、残积土。充填物性质和充填程度：当充填物为黏性土、粉土、砂土充填应按充填物性质分别描述颜色、状态、密实度、湿度等。☆特殊土的定名与描述特殊土包括湿陷土、红黏土、软土、混合土、填土、多年冻土、膨胀岩土、盐渍岩土、风化岩和残积土、污染土。软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土，对以上土除一般描述外尚需进行嗅味、动植物腐化程度等的描述。填土填土除一般描述外尚应描述物质成分，堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等。二、岩土体取样方法与要求土体取样岩石取样结构面取样样品的整体包装和运送岩、土样取样编号和送样单填写◎土体取样具有代表性数量足够，满足试验项目、试验方法的需要原状土：用于求取滑带的抗剪强度等扰动土：用于土的分类等。采取原状土样时，应让土样受到最小程度扰动，并保持土的原状结构及天然湿度，具体要求如下：钻孔采用套管或泥浆护壁，当采用套管时，孔内水位等于或稍高于地下水位。取样前仔细清孔并防止对孔，底土层的扰动，孔底残留土厚度不大于取土器废土段的长度。取土过程中土样不得受压，受挤和受扭，土样充满取样筒。软土采用薄壁取土器，用匀速连续压入法取样，可塑至坚硬状态的黏性土粉土，也可采用厚壁取土器以备有导向装置的重锤少击法取样。土样的封装无论是原状土还是要保持天然含水量的扰动土，在采取后应立即密封取土筒。不满取土筒的原状土样，土与筒壁之间的缝隙，应以近似天然湿度的扰动土充填后再行密封。土样标签，土样筒外应贴有标签，标签上应清楚记录勘察（送样）单位、工程名称、取样（钻孔或探坑）编号、取样地点、取样层位（深度）、土的分类定名、取样人、项目负责人、取样时天气和取样日期、土样原状或扰动等信息。◎岩石取样具有代表性岩样数量，应满足所要求进行的试验项目和试验方法的需要岩石样品可在试坑、平洞、竖井、天然地面、边坡及钻孔中采取采取岩样时，应让岩样受到最小程度扰动，并保持岩块、岩芯原状结构及天然湿度岩样的封装要保持天然含水量、易风化、干缩湿胀类岩石，在采取后应立即密封包装，密封时可先用胶布封严再涂上融蜡，以防岩石中水分散失或吸潮；密封后的岩样在装箱前应存放于室内阴凉和防冻的地方。岩样标签，封装后的岩样外应贴有标签，标签上应清楚记录勘察（送样）单位、工程名称、取样（钻孔或探坑）编号、取样地点、取样层位（深度）、岩石名称、取样人、项目负责人、取样时天气和取样日期等信息。◎结构面取样具有代表性样品数量，应满足所要求进行的试验项目和试验方法的需要在取样部位使用铁丝绑定，保持结构面固定使用人工凿取，避免震动、错位标注上下、方向◎样品的整体包装和运送土、岩试样运输时，除少量样品能随身携带外，为避免运输时样品受挤压，均应用木箱包装，将每组试样清点好，按序（送样单）装箱。土、岩试样，取样后均应尽快送试验室，不宜存放时间过长，以防止样品变质，影响检测结果。◎岩、土样取样编号和送样单填写岩、土样品的编号以拼音首字母开头，分别用YY、TY表示岩样与土样，再根据样品的取样顺序依次编号。钻孔编号取样编号取样深度(m)样品状态试验项目备注ZK-1YY-113~13.4

天然重度、水理实验、空隙率、单轴压缩

ZK-2TY-14

重度、天然含水量

ZK-3TY-27.2~7.7原状土抗剪强度、颗分试验、液限、塑限、微观结构分析滑带土..................ZK-20YY-2121~21.3

天然重度、水理实验、空隙率

三、岩土物理力学参数与实验方法滑坡调查岩土物理力学参数泥石流调查岩土物理力学参数危岩体调查岩土物理力学参数试验方法◎滑坡调查岩土物理力学参数滑坡岩土体物理力学参数及试验项目如下表：试验项目符号单位滑带土滑床滑体备注物理性质天然含水量ω%√√√

密度ρg/cm3√√√重度(天然、饱水)γ,γwkN/m3√—√孔隙比e

√—√塑限wP%√—○液限wL%√—○膨胀性

○○○渗透性水平渗透系数ｋ-cm/s—

○垂直渗透系数ｋ⊥cm/s√

○试验项目符号单位滑带土滑床滑体备注力学性质天然快剪①c,φkPa，°√——抗剪强度试验均要求取峰值和残余值强度值饱和快剪②c,φkPa，°√——固结快剪③c,φkPa，°√——饱和固结快剪④c,φkPa，°√——重复剪c,φkPa，°○——三轴压缩c,φkPa，°△√○压缩б,E,MkPa,kPa-1,——√○直剪c,φkPa,°—△○微观结构（擦痕、光面、排列）

√——

物质组成颗粒成分

％√——土石比

％√—○黏土矿物成分

○——化学成分

％○——◎泥石流调查岩土物理力学参数取代表性土样作泥石流流体重度（γc）和颗粒分析试验。取样作试验或用比拟法确定固体颗粒重度（γH）。对大型重点控制性泥石流沟，取主要补给区的土样作天然含水量（ωn）和天然密度等试验，必要时取泥石流堆积物土样作黏度（η）和静切力（τ）试验。在黄土和黏土地区以泥石流堆积物作工程地基时，取泥石流堆积物土样做物理力学性质、湿陷性或湿化性试验。◎危岩体调查岩土物理力学参数除岩土体一般常规参数外，参照滑坡岩土室内试验项目，控制危岩体的滑带、软弱夹层（泥化夹层）、破碎带或结构面（节理面，裂隙面或层面）等及滑床，母岩和基座岩体的相应力学参数是其试验重点。对滑移式危岩应注意进行滑带或有利滑移的软弱夹层（泥化夹层）及破碎带的抗剪强度试验。倾倒式危岩体应注意进行有拉裂的结构面抗拉强度试验。坠落式危岩体应注意进行沿结构面的抗剪强度或抗切强度试验。大型及以上崩塌（危岩体）勘查宜进行原位试验。◎试验方法环剪试验泥石流试验☆环剪试验试验原理：环剪试样是环状的，试验时将土样装入环形试样盒中，通过上部加压板对试样施加垂直压力，在此基础上给土样施加一定的扭转剪力，剪切沿着圆周方向进行旋转，直到试样发生破坏，整个试验过程剪切面的总面积不变。DTA-138型土工环剪仪系统图三峡中心环剪仪环剪仪的试验方法：1）预剪预剪是在一定的固结压力下，荷载板旋转剪切一圈的过程。此试验步骤的主要目的是在试样内部形成剪切面。一般情况下，在正式剪切之前作预剪，可以节省试验时间。因为预剪过后，滑动面已经形成，再次剪切时，土样的剪切强度很快就会稳定下来，即可以很快达到残余强度。预剪虽然能够缩短时间，但它带来的问题不容忽视。由于荷载板转动了一周，土样被挤出的量会较大。当正式剪切时，堆积在荷载板与试样盒之间的挤出土，会带来较大的摩擦力，影响试验的精度。故环剪试验中，尽量不要做预剪。环剪仪的试验方法：2）单级剪单级剪是一个试样在一级固结压力下，作一次剪切，当剪切强度达到稳定时，停止试验。然后更换试样，加载下一级压力，再作剪切，依此得到残余强度。相对而言，单级剪的剪切位移较小，引起土样的挤出量和试验误差也就较小。环剪仪的试验方法：3）多级剪多级剪是相对单级剪而言的，它是指用一个试样完成多级固结压力下的剪切试验。当一级固结压力下的剪切完成后，就地接着进行下一级固结剪切。可以看出，荷载板在整个试验中，也发生了较大的旋转位移。多级剪虽然较单级剪方便省时，但显然它也会引起较多土样的挤出，增大荷载板与试样盒之间的摩擦，影响试验精度。比较上述3种环剪试验方法，从理论上讲，单级剪的试验环节较少，荷载板的位移较小，可以避免土样被挤出，试验的误差最小，精度最大。◎泥石流试验☆泥石流流体重度(γc)的测定现场试验法：现场请当地曾亲眼看见过该沟泥石流暴发的老居民多人次，在需要测试的沟段，选取有代表性的堆积物搅拌成爆发时的泥石流流体状态，进行样品鉴定，然后分别测出样品的总质量和总体积，按下式求出泥石流流体重度。泥石流流体密度=样品的总质量/样品的总体积泥石流试验☆泥石流流体重度(γc)的测定：形态调查法

在泥石流沟现场多人次请当地亲自目睹过该沟泥石流暴发或受过灾害的村民描述泥石流流体特征和流体运动状况，然后按下表的特征确定泥石流流体重度。重度稀浆状稠浆状稀粥状稠粥状γc(t/m3)1.20~1.401.40~1.601.60~1.801.80~2.30颗粒级配分析体积法在需要试验的沟段，选择有代表性的试验点，清除表层杂质，量取1m2、深约0.5m~1.0m的取样坑，取出其全部土、砂、石，从中挑出粒径大于200mm以上的石块单个分别称重，其余按粒径分筛为200mm~150mm，150mm~100mm，100mm~50mm，50mm~20mm，20mm以下若干级，每级分组称重，计算分组质量与总质量之比，绘制颗粒级配曲线，求算颗粒级配特征值。此方法较准确，但劳动强度较大。颗粒级配分析方格网法在取样地段，选出代表性沟段画出100个1m×1m的小方格，取每个小方格交点上的一石块（剔除个别大孤石）来作统计。量取每个石块的三边尺寸（长宽高），计算三边尺寸的几何均值或算术平均值，作为该石块的平均直径。然后按粒径大小分成若干个粒径组，称出各粒径组的质量与总质量之比，绘制颗粒级配曲线，求算颗粒级配特征值。此法较简单，但精度较差。☆泥石流黏度（η）的测试漏斗黏度计测定法用量杯取通过筛网（小于0.2mm）的泥浆700cm3于漏斗中，让泥浆经内径为5mm的管子从漏斗流出，注满500ml容器所需的时间（以S计），即为测得的泥浆枯度。旋转黏度计测定法通过圆筒在流体中作同心圆旋转，测定其扭矩；也可连续改变旋转的角速度，测定各剪切速率下的剪应力，从而测得流体的流变曲线。根据有关公式可求得流体的枯度。形态调查法现场调查、观察形成泥石流的山坡、沟床、土壤特征和访问老居民所见的暴发泥石流时的流体形态描述，查表选定泥石流黏度。四、岩土体原位试验方法岩土体原位试验方法物理试验力学试验水理试验原位渗透试验试坑法钻孔注水试验大重度试验针贯入试验原位大面积剪切试验单环法双环法点荷载试验◎物理试验大型重度试验：滑坡体大型重度试验宜采用容积法，试坑体积不小于500mm×500mm×500mm，试坑体积可用注水测试。名称规格储水桶直径应均匀分，并附有刻度台秤称量20kg，分度值5g；称量50g，分度值10g薄膜聚乙烯塑料薄膜其他（铲土工具，水准尺，直尺）——物理实验—大重度试验大重度试验示意图

重度计算：物理实验—大重度试验式中

mi——试坑内土的质量；V——注入水的体积。

本试验需进行2次平行测定，取算术平均值。水理试验原位渗透试验试坑法钻孔注水试验试验单环法双环法◎水理试验☆原位渗透试验:试坑法在表层土中挖一试坑进行试验。坑深30-50cm，坑底为直径37.75cm的圆形，坑底离潜水位3-5m，坑底铺设2cm厚的砂砾石层。试验开始时，控制流量连续均衡，并保持坑中水层厚（Z）为常数（厚l0cm），当注入水量达到稳定并延续2-4h，试验即可停止。

试坑法试验装置示意图

当试验层为粗砂、砂砾或卵石层，控制坑内水层厚度2-5cm时，且（HK+Z+l）/l≈l，则测定的渗透系数为k=Q/F=v式中，HK为毛细压力水头（m）；l为试验结束时水的渗入深度（m），可在试验后开挖确定或取样分析土中含水率确定。原位渗透试验:试坑法三峡库区忠县合水村滑坡试坑渗水试验（2014年7月）在试坑底嵌入一高20cm、直径37.75cm的铁环，该铁环的面积为1000cm2，在试验开始时，用Mariotte瓶控制环内水柱，保持在l0cm高度上，试验一直进行到渗入水量Q固定不变时为止，其渗透速度v即为该土层的渗透系数k。☆原位渗透试验：单环法式中F——单环渗水面积单环法试验装置示意图

可通过系统地记录一定时间段（如30min）内的渗水量，求得各时间段内的平均渗透速度，然后绘制渗透速度历时曲线图。渗透速度随时间延长而逐渐减小，并趋向常数（呈水平线），此时的渗透速度即为所求的渗透系数。三峡库区忠县陈家湾滑坡渗透速度曲线图（2014年7月）原位渗透试验：单环法☆原位渗透试验：双环法在试坑底嵌入两个铁环，外环直径50cm，内环直径25cm，试验时往铁环内注水，用Mariotte瓶控制外环和内环的水柱都保持在同一高度（如l0cm）。根据内环所测得的数据按上述方法确定土层的渗透系数。双环法试验装置示意图三峡库区兴山县唐家院子滑坡渗透速度曲线图（2005.5.31）式中

Q——稳定渗入流量（cm3/min）；

F——试坑（内环）渗水面积（cm2）；Z——试坑（内环）水层高度（cm）；

Hk——毛细压力水头（cm）；l——试验结束时水的渗透深度（cm）。☆原位渗透试验：双环法◎力学实验-针贯入试验

日本土木学会在《软岩调查▪试验指南》中，推出了针贯入试验法，以用于测定软岩的软岩的单轴抗压强度。针贯入试验试验步骤：

换针端点调整将按压子垂直地顶在测定点处、进行贯入试验记录下贯入力、贯入深度资料整理针贯入试验注意事项：

1）贯入针的贯入深度达到10mm后，将其慢慢拔出，从贯入力刻度处的指示环的位置，读出贯入力、记录下贯入力和贯入量。例如：10mm-50N。

如果软岩强度较大，贯入针在贯入至10mm之前，如果贯入力已达到100N，慢慢拔出，从贯入量刻度处的按压子的位置读出贯入深度。记录下贯入力和贯入深度。例如5mm-100N针贯入试验针贯入比--单轴抗压强度关系图针贯入试验深基坑软岩抗压强度测试实例（武汉，朗诗里程，2014）

☆力学实验-点荷载试验点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间，对试件施加集中荷载，直至破坏，然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度。

点荷载仪试验步骤：

制样试件描述试件尺寸初测安装试件加荷描述试件破坏特点破坏面尺寸测量资料整理点荷载试验1）按下式计算试件破坏荷载：式中：P——试件破坏时总荷载（N）；

C――仪器标定系数（为千斤顶的活塞面积，mm2），一般在各仪器的说明书都有该仪器的标定系数供参考；

F――试件破坏时的油压表读数（MPa）。

点荷载试验资料整理：2）按下式计算试件的破坏面积和等效园直径的平方值：式中：Af——试件的破坏面面积（mm2）；

D——在试件破坏面上测量的两加荷点之间的距离（mm）；

Wf——试件破坏面上垂直于加荷点连续的平均宽度（mm）；

De——等效园直径，为面积与破坏面面积相等的圆的直径（mm）。点荷载试验点荷载试验3）按下式计算岩石试件的点荷载强度：式中：IS——试件点荷载强度（MPa），其余符号同前。

4）当测得的点荷载强度数据在每组15个以上时，将最高和最低值各删去3个，如果测得的数据较少时，则仅将最高和最低值删去，然后再求其算术平均值，作为该组岩石的点荷载强度。5）计算值精确至0.01。五、岩土体物理力学经验参数

岩土体物理力学参数土体经验参数岩体经验参数(略)滑带土经验参数结构面经验参数渗透系数土的重度☆土体经验参数—土的重度土类砂土粉土黏性土粉质黏土黏土重度（kN/m3）19-20.519.5-2118-2117.5-19