静力触探试验是目前应用较为广泛的原位测试技术,但是限于触探能力的影响,静力触探技术在硬质地层中并不适用。运用西安理工大学自主研发的新型旋转触探仪,针对软岩等硬质地层进行旋转触探试验,显示了独特的优越性。本文在此平台上,对硬质岩土材料进行旋转—切割—钻进试验。同时,结合较为成熟的显示动力分析有限元程序ANSYS/LS-DYNA,进行旋转触探过程的数值模拟,从室内试验和数值试验两个角度研究旋转触探参数与岩土材料力学参数之间的内在关系。在试验过程中,通过对粉煤灰砌块和三种不同配比的特级石膏试样进行旋转触探试验,并进行这四种试样的单轴压缩试验和直剪试验,得到了这四种试样的旋转触探试验参数和基本力学参数。通过对旋转触探试验数据的处理和分析,可以得到旋转触探试验的四个参数旋转速度、钻进速度、轴向负荷和扭矩之间的关系,从中验证了旋转触探试验在类软岩等硬质地层材料中进行钻进的过程中,通过施加扭矩这一因素,降低了触探过程中的轴向负荷,在不提高触探仪器性能的基础上实现了触探能力的提高。进一步分析旋转触探试验参数与材料基本力学参数之间的关系,得到了他们之间的内在关系,为利用旋转触探技术进行软岩等硬质地层原位测试的进一步研究奠定了基础。在数值分析过程中,建立了旋转触探试验数值模型,初步对整个过程进行了模拟。确定了旋转触探试验过程数值模拟的可行性,通过数值模拟可以充分弥补试验所需投入费用过大,而且难以避免各种设备自身限制、人为失误等外在干扰因素的影响。