曾斌　高書存

【摘要】巖土工程在現(xiàn)代社會發(fā)展與建設(shè)過程中發(fā)揮著重要的作用，巖土工程各項技術(shù)的運用，對于保障巖土工程質(zhì)量，發(fā)揮巖土工程的功能與價值是至關(guān)重要的，原位測試作為現(xiàn)代巖土工程勘察的一項重要技術(shù)，同時也是巖土工程地基質(zhì)量檢測的重要手段，其在實際應(yīng)用中具有著一定的優(yōu)勢，加強對其的分析與研究，結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用不斷完善其技術(shù)水平，具有著十分重要的意義。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；原位測試；技術(shù)

原位測試是相對于傳統(tǒng)巖土工程試驗現(xiàn)場取樣實驗室試驗檢測而言的，其測試的主要環(huán)境是巖土的原始位置，這樣的方式對于提高測試效率，減少試驗檢測受環(huán)境變化影響，準(zhǔn)確檢測施工質(zhì)量及效果等都具有著很大的優(yōu)勢，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的融入與應(yīng)用，巖土工程原位測試技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，為促進原位測試作用的充分發(fā)揮，提高我國原位測試的技術(shù)水平，本文將針對當(dāng)前主要的巖土原位測試技術(shù)展開分析與探究。

一、原位測試的特點

1.優(yōu)勢。由于原位測試是在巖土工程檢測目標(biāo)的現(xiàn)場原位進行試驗的，這就必然會省去原本室內(nèi)試驗檢測所需要的取樣環(huán)節(jié)，也能夠更加快速的確定巖土的基本物理指標(biāo)及信息，檢測效率更高。其次，室內(nèi)試驗檢測利用原位取樣、室內(nèi)試驗的方式，試驗構(gòu)成中無法完全杜絕巖土體所處相對環(huán)境變化的影響，原位測試試驗則可避免這一問題，也能夠達到較高的可靠性。最后，現(xiàn)代原位測試的主要技術(shù)，如靜力觸探、動力觸探等都能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)快速的確定土層剖面及物理指標(biāo)，波速測試可以大面積確定地基加固效果，而傳統(tǒng)的室內(nèi)試驗測試方法則根本難以達到這樣的目標(biāo)。

2.不足。首先，由于原位測試的應(yīng)力條件具有著一定的復(fù)雜性，如針對特定參數(shù)進行測試，難以直觀計算得出，在選擇計算模型和確定邊界條件時將不得不采取一些簡化假設(shè)，這就有可能出現(xiàn)不同程度的誤差，影響巖土體測試結(jié)果的理想程度。其次，巖土原位測試在預(yù)測巖土隨荷重條件變化的參數(shù)變化趨勢方面難以發(fā)揮作用。再次，由于原位測試本身在時間及經(jīng)費上的消耗較大，出于成本考慮往往不適合過多進行試驗，這也使得原位測試所獲取的參數(shù)相對數(shù)量不足，也給統(tǒng)計分析帶來一定的困難。最后，土體原位測試參數(shù)與土的工程性質(zhì)之間的關(guān)系，仍然是建立在大量統(tǒng)計經(jīng)驗關(guān)系之上的，對于不同性質(zhì)的土體，不同部門確定的經(jīng)驗關(guān)系會有很大差異。

二、沿土原位測試的主要技術(shù)分析

1.地基靜荷載原位測試。地基靜荷載測試試驗主要是為了測試地基的變性特性以及承載力，并通過計算獲得地基土的固結(jié)系數(shù)而進行的，較為常用的地基靜荷載原位測試試驗可分為平板試驗和螺旋板試驗兩種載荷試驗。由于這種試驗方法能夠在現(xiàn)場原位直觀的觀察實驗過程與結(jié)果，因此，也具有著較高的可靠性，并能夠為其他檢測手段的運用提供基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)支持。但相對而言，地基靜荷載試驗的應(yīng)用要受到周期較長及壓板效應(yīng)等因素的影響，且由于試驗工作量及所需設(shè)備材料較多，整體試驗成本相對較高。地基靜荷載原位測試試驗所需設(shè)備往往應(yīng)實際測試需要及條件差異而有所不同，較為常見的測試設(shè)備有壓重加荷臺試驗裝置，而反力系統(tǒng)、觀測系統(tǒng)、加荷系統(tǒng)、承壓板等試驗裝置也在測試試驗中發(fā)揮著重要的作用。

2.靜力觸探原位測試。靜力觸探原位測試試驗主要是通過靜力觸探儀設(shè)備，利用機械裝置將測試探頭勻速壓入被測土體當(dāng)中，根據(jù)探頭阻力的數(shù)據(jù)檢測與收集，獲得土體的相關(guān)參數(shù)。目前應(yīng)用的主要靜力觸探儀設(shè)備大都包括三個部分，分別為壓入土體進行探測的觸探頭、負責(zé)數(shù)據(jù)顯示與記錄的量測記錄儀表、負責(zé)將觸探頭壓入土體中的貫入系統(tǒng)，由這三個主要部分結(jié)合發(fā)揮作用，來完成實驗測試。靜力觸探原位測試試驗在實際應(yīng)用中主要特點在于其設(shè)備靈活輕便、便于攜帶，并且試驗成本相對較低，對于不同環(huán)境條件下的測試工作都能夠很好的適應(yīng)。在進行靜力觸探試驗時，做好對貫入力的控制是十分重要的，貫入力施加應(yīng)以貫入桿受力性質(zhì)及實際土體條件為基準(zhǔn)，如貫入力不足會導(dǎo)致觸探頭不能壓入到理想深度，貫入力過大則可能導(dǎo)致探桿發(fā)生彎折。

3.聲波測試技術(shù)。聲波檢測技術(shù)主要應(yīng)用于一些常規(guī)檢測試驗方法無法獲得理想測試效果，或受到時間及條件限制不能有效應(yīng)用的測試項目，聲波測試技術(shù)主要是通過對剪切波在土體中傳播速度的檢測及數(shù)據(jù)分析，并與其它可應(yīng)用便攜式設(shè)備所獲取的測試數(shù)據(jù)結(jié)果相結(jié)合，以此來對巖土性質(zhì)、狀況等進行準(zhǔn)確快速的評價。一般應(yīng)用過程中，需要在被測巖土體范圍的兩側(cè)分別設(shè)置激發(fā)源、加速度傳感器、計算采集系統(tǒng)等設(shè)備，測試時利用錘子敲擊激發(fā)源，并通過另一側(cè)的傳感器收集相應(yīng)信號傳輸至計算采集系統(tǒng)，經(jīng)過計算加工處理形成以對相互反向的波形，以此來獲取剪切波與試驗段土體中的傳播時間與傳播速度。該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點在于無需復(fù)雜的操作，且不用進行鉆孔，在獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)與力學(xué)指標(biāo)的同時，不影響工程表面作業(yè)與通行，儀器為便攜式，利于攜帶，檢測速度快等。但會受到試驗段巖土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻程度及成分的多樣性等因素影響，還有待于進一步的技術(shù)完善，以提高測試可靠性。

4.膨脹土原位膨脹力測試。一般對于膨脹土膨脹力的測試方法主要包括三種，即常體積法、回壓法、壓力—膨脹量曲線法，由于不同測試方法的特點，在測試結(jié)果方面也會存在一定的差異性，一般情況下，回壓法測試結(jié)果容易偏大，而壓力—膨脹量曲線所測得的結(jié)果容易偏小，常體積法所測得數(shù)據(jù)相對更為接近實際膨脹量參數(shù)值，因而應(yīng)用中也相對更為廣泛。但這三種測試方法以往都只能在室內(nèi)進行，要實現(xiàn)原位測試還需要對相應(yīng)方法進行改進，如針對壓力—膨脹曲線法進行一定的改良，可以實現(xiàn)在巖土工程現(xiàn)場區(qū)域進行的原位膨脹力測試試驗，目前該方法已經(jīng)在我國許多巖土工程膨脹土檢測中獲得了應(yīng)用，并未工程建設(shè)與質(zhì)量檢測提供了重要的數(shù)據(jù)與材料。

總結(jié)

隨著我國巖土工程建設(shè)量的不斷增加，對原位測試技術(shù)的應(yīng)用需求也隨之不斷加大，而現(xiàn)代自動化技術(shù)與原位測試技術(shù)中的結(jié)合應(yīng)用與不斷完善，很大程度上推動了原位測試技術(shù)的發(fā)展，也有效地簡化了原位測試技術(shù)的操作流程，提高了測試結(jié)果的可靠性，這也為現(xiàn)代巖土工程施工技術(shù)水平的提升提供了強大的動力，加強對原位測試技術(shù)的發(fā)展與推廣應(yīng)用具有著積極而深遠的意義。

參考文獻

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