在现场原位测试岩体的极限强度、研究岩体的破坏机理和破坏模式的试验。岩体现场强度试验主要目的是为建筑物地基的浅层滑动和深层滑动稳定分析、地下洞室围岩和岩质边坡稳定分析以及岩体承载能力提供岩体强度参数，包括混凝土与岩体接触面直剪试验、岩体本身直剪试验、软弱结构面直剪试验、岩体三轴压缩试验及岩体荷载试验等。

图1 平推法混凝土与岩体接触面直剪试验安装示意图

1—砂浆；2—垫板；3—传力柱；4—压力表；5—混凝土试体；6—混凝土后座；7—液压千斤顶；8—传力块；9—滚轴排；10—相对垂直位移测表；11—绝对垂直位移测表；12—测量标点；13—相对水平位移测表；14—绝对水平位移测表；15—试体受力简图

混凝土与岩体接触面直剪试验

研究在外力作用下混凝土与岩体接触面之间所具有的抵抗剪切能力的试验。试验成果主要应用于水利水电工程坝基稳定分析，研究混凝土与岩体接触面受剪切载荷时的变形破坏规律，试验通常采用平推法（图1）或斜推法（图2），试验面积一般采用50 cm×50 cm～70 cm×70 cm。根据一组试验（一般5～6块）取得的正应力和剪应力试验成果，按库仑直线方程拟合，确定摩擦系数（f）和黏聚力（c）。影响混凝土与岩体接触面抗剪强度主要因素有试件尺寸、基岩面起伏差和粗糙度、混凝土抗压强度、岩石风化程度以及岩体结构类型等。

图2 混凝土与岩体接触面斜推法试验安装图

结构面直剪试验

研究软弱结构面受剪切载荷时的变形特性和破坏规律的试验。岩体的稳定性常常取决于其中的结构面，尤其是软弱结构面的性质，在某些情况下，研究软弱结构面的抗剪强度比研究混凝土与岩体之间的抗剪强度更为重要。国际岩石力学学会提出把软弱结构面的抗剪试验规定为重力坝、拱坝、天然边坡、人工边坡以及大型地下洞室等必须进行的项目。当软弱结构面（夹层）充填物较厚时存在一些复杂的试验技术问题，包括在较高法向荷载作用下夹层挤出问题，试件制备中对夹层的扰动影响问题，特别是扰动后夹层物质遇水膨胀问题等。

图3 岩体直剪强度试验安装图

1—砂浆；2—垫板；3—传力柱；4—压力表；5—液压千斤顶；6—滚轴排；7—混凝土后座；8—斜垫块；9—钢筋混凝土保护罩

岩体直剪试验

研究岩体在外力作用下本身所具有的抵抗剪切能力的试验。岩体中存在的结构面常常是控制工程岩体稳定的主要因素，但不是唯一因素。在外力作用下，岩体中的实际破坏面决定于应力分布状态或应力轨迹。由于岩体中结构面规模、性状和产状的不同，岩体破坏可能沿结构面，也可能通过结构面和结构面之间的岩体，即所谓“岩桥”问题，也可能不沿特定的结构面破坏。在进行工程岩体稳定性核算时，不仅需要结构面抗剪强度参数，也需要岩体本身抗剪强度参数。对于均质岩体本身一般可在室内中型剪力仪上用20 cm×20 cm左右的试样进行抗剪强度试验；对于坚硬完整的岩体，大都在室内进行三轴试验；而对于非均质的岩体，如风化剧烈，裂隙发育的岩体则应在现场进行抗剪试验（图3）。

图4 反力框架式（液压枕施加压力）岩体三轴压缩强度试验安装示意图

1—液压枕；2—垫板；3—柔性垫层；4—传力框架；5—测量标点；6—水泥砂浆；7—试体；8—千斤顶；9—传力柱；10—传力架

岩体三轴强度试验

研究岩体在三向应力状态所具有的抗压强度以及测定岩体内摩擦角和黏聚力的试验。工程建设中建筑物的地基以及地下洞室围岩，多处于三向应力状态，而岩体力学性质通常与所处应力状态有关。与室内岩块试样三轴试验相比，现场岩体三轴强度试验由于包含裂隙和层面等不连续面，能更好地反映岩体的性质，提供较大尺寸岩体单轴抗压强度、围压系数、岩体内摩擦系数（或内摩擦角）、黏聚力以及岩体变形参数。

现场岩体三轴强度试验采用等侧压（σ₂=σ₃）状态测定岩体强度，试验安装见图4和图5。试验主要技术问题为侧压的选取、试体尺寸的确定、顶部和侧向摩擦力消除、加荷方式与加荷速率等。

图5 岩体三轴压缩强度试验

岩体荷载试验

测定半无限岩体表面所能承受的极限荷载的试验。对于很好的和好的岩体，其强度及变形模量高，一般不存在由于其承载能力不够而引起工程岩体的稳定问题，因此岩体现场荷载试验通常只针对较破碎和软弱的岩体（如黏土岩、页岩、断层破碎带等）进行。通过岩体荷载试验可确定的岩体强度特性的各特征点，包括比例极限、屈服极限、破坏极限和极限荷载点。与极限荷载点对应的荷载为极限承载力，表征被测岩体所能承受的最大承载能力。岩体荷载试验的主要试验技术问题为承压板的面积大小和承压板应具有足够的刚度。