原位试验是指直接在现场地基土层中进行的试验。由于试验土体的体积大,所受的扰动小,测得的指标有较好的代表性,因此近年来,此类试验技术和应用范围均有很大的发展。前面阐述的触探试验也可算是原位试验,不过它所测定的不是土的某种物理、力学性质指标。直接测定原位土的物理、力学性质指标,常用的有平板载荷试验、旁压试验、十字板试验、大型直剪试验、压水和注水试验等。
平板载荷试验是一种模拟实体基础承受荷载的原位试验,用以测定地基土的变形模量、地基承载力以及估算建筑物的沉降量等。工程中常认为这是一种能够提供较为可靠成果的试验方法,所以在取原状土样很困难时,如对于重要建筑物地基或复杂地基,特别是碰到松散砂土或高灵敏度软黏土,均要求进行这种试验。
旁压试验又称横压试验,是在钻孔内进行的横向载荷试验,能测定较深处土层的变形模量和承载力。
旁压仪是由旁压器、充水系统、加压系统和变形量测系统4部分组成。旁压器是旁压仪的主要部分。它是外径为56mm的圆柱形橡皮囊,内部用横隔膜分成中腔和上下腔。中腔直接用以量测,称为量测室;上下腔用以保持中腔的变形均匀,将空问问题简化成平面应变问题,称为辅助室。
试验时,先将旁压器竖立于地面上,打开充水系统的注水阀,向旁压器及管路充水。充满后,关闭注水阀门。将旁压器置于钻孔中预定的测试位置。这时旁压器的橡皮囊尚未紧贴在四周的岩土表面上。随后利用加压系统,经量测管(包括辅助管)分级向旁压器加压,量测室和辅助室因内部水压升高而体积膨胀。先是让橡皮囊紧贴于岩土面上,继而挤压四周岩土体,产生轴对称径向变形。显然量测段钻孔的扩张量就是该段橡皮囊的膨胀量,也就是加压时所注入的水量,可以从量测管上的刻度读取。
十字板剪切试验是快速测定饱和软黏土不排水抗剪强度的一种简易而可靠的方法。仪器主要由十字板头和加荷装置及测力装置组成。近年来新式仪器多用自动记录显示器和数据处理的计算机代替旧有的读数表盘。在软黏土中选用75mm×100mm或75mm×150mm板头,在较硬的土中则选用50mm×100mm的板头较为合适。