一种探针试验装置和方法,适用于超固结、非均质土的强度和结构测试时使用。包括探针固定架、拉压应力传感器、位移计、探针和上方设有试样保护帽且有侧限的柱状硬土试样,提供一种圆柱状试块轴线的多条贯入迹线上贯入阻力分布的试验条件。通过不同直径探针重复试验获得多条贯入迹线上贯入阻力分布、单个贯入迹线上硬土软弱带分区,从而获得软弱带空间三维形态,根据硬土贯入阻力的空间分布数据统计分析硬土强度特征,其不改变既有压力机结构,试验装置拆装方便,结构简单,采集的数据详细可靠;通过调整探针尺度、环刀和试样保护帽尺寸可适应多尺寸试验和多类硬土,适应性广。