論述原位測試在巖土工程地質勘察中的應用

羅家富

摘要：巖土工程具有結構復雜，易受環境影響的特征，因此在開展巖土工程勘察時，要采用先進、合理的勘查技術，而原位測試作為一種物理力學的測試技術，其能夠提高巖土工程勘察結果的準確性與客觀性。本文中，筆者通過查閱文獻，概述了原位測試技術，并以A工程為例，探究了原位測試技術在巖土工程地質勘察中的應用。

關鍵詞：原位測試;巖土工程;地質勘察

巖土工程勘察的試驗方法按照場地來講，可以分為室內與現場兩種，其中室內試驗主要采用土工試驗技術，而現場試驗主要采用原位測試技術。在巖土工程勘查中，原位測試技術占據著舉足輕重的位置，它是一種物理力學測試的技術，能夠準確檢測巖石、土體的物理指標。所以，筆者通過查閱文獻，概述了原位測試技術，并結合A工程，探究了原位測試技術在巖土工程勘察中的應用。

1.原位測試技術

選擇巖土工程勘察技術時，必須要充分、綜合考慮工程的種類、結構性質、土體情況等因素，基于此甄選較為先進的技術，然而原位測試技術確實能夠提高勘察結果的準確性，但也并非使用于任何巖土工程的勘察。波速測試技術是原位測試技術中非常重要的組成部分，其往往用于測試巖土工程地基的動力特性測試。對于工程項目來講，地基的情況直接影響了工程的安全性，所以為了獲得客觀、可操作性的數據，可以采用蘇波測試技術，而其應用于巖土工程勘察的是單孔波速測試。筆者結合實踐經驗，繪制了單孔波速測試的示意圖，如圖1。

2.原位測試技術在巖土工程勘查中的應用——以“A工程”為例

相比較而言，在巖土工程勘查中選用原位測試，能夠獲得準確性較高的勘察結果，而通過分析測試所得結果，就能夠準確判斷巖土工程場地的底面承重力，這無疑提升了巖土工程的安全性，保障了企業的經濟效益。

2.1 A工程的概況

A工程是一個框架結構的高層建筑工程，其共計17層，而據其設計來講，單根柱子最大荷載為200kN。該項工程擬定建設的場地主要為耕地，地形平緩，且結合科學、合理設計勘察深度來講，可以將巖土分為4層7亞層，同時區域地下水埋深較淺，主要為弱～中等透水層。概括來講，通過分析查閱的勘察資料與現場勘察結果來看，地下水很可能會對鋼結構造成腐蝕，進而影響結構的穩定性能。

2.2測試技術——波速測試技術

波速測試技術一項測量巖土工程地基動力特性的測試技術，而結合A工程的實況，筆者為了獲得擬建場地的圖層剪切波速，選定的測試技術就是波速測試技術。筆者結合A工程的特征，繪制了單孔剪波切波測試示意圖，如圖2。

（1）振源設備。振源設備是波速測試中舉足輕重的設備之一，它能夠產生穩定性高、重復性好、能量較大的剪切波振源，而針對A工程的巖土工程的實況來講，選用了CE-9201工程地震檢測儀。檢測過程中，應將激振板（2m×0.3m×0.005m）放置于距離空口距離Z為Im的位置，同時還要在木板上壓傷具有一定重量的物體（簡稱“重物”），此外還應該用錘子敲擊木板的兩端，使底層產生剪切波。

（2）測試設備。對于A工程的巖土工程勘察來講，三分量檢波器是非常重要的檢波器，它是有x、y、z三個方向的檢波器組成，且x檢波器、y檢波器以及z檢波器皆放置于一個封閉的容器內。其中，x檢波器需要注意的就是，要能夠接手地表傳來的橫波，而y檢波器則常常用來接手地表傳來的縱波。

（3）剪切波數據處理。對模板進行敲擊時，必須是按照一正一反的方式進行，同時還要確保正反敲擊所產生的剪波波形的相位差為180°。眾多實踐證明，這樣正反敲擊，能夠準確地測試不同界面不同點產生的剪切波達到的時間，便于計算出各個層面的波速值，更能夠提供一份客觀、真實、可操性強的數據。

相比較而言，剪切波數據的處理較為簡便，具體來講，就是將搜集到數據導人到分析軟件中，經過軟件處理就可以獲取相應數據，有效地避免了人工因素的誤差。這里需要特別注意的就是，如若遇到高頻干擾時，就需要進行數字濾波，而數據相對較為良好時候，則可以單一根據波形正反剪信號特征，確定首波到達的時間，也就是波速曲線趨，如圖3。

2.3測試結果分析

采用波速測試時，A工程波速測試孔的數量為7個，而通過分析勘察所得材料與數據發現，擬建場區吐層的等效剪波的平均值為288.4m/s。基于此，結合CB-5001-2001《建筑抗震設計規范》的相關規定發現，A建筑工程擬建的場區屬于中硬場地，屬于II類的建筑場地。該類型施工場地一般不會產生液化的問題，同時也不會產生震陷的問題，所以A工程的安全性能還是較高的。

3.結語

綜上所述，巖土工程勘察具有一定的必要性與重要性，而原位測試技術作為一種準確性較高的測試技術，將其應用于巖土工程勘查中，能夠準確測試工程地質的穩定性。結合A工程進行分析研究發現，采用原位測試技術，不僅能夠降低對施工場地的力學性質影響，還能夠有效地避免采樣過程中產生的應力釋放問題，更重要的是能夠確保勘察結果的準確性。籠統來講，原位測試技術是一項值得推廣與應用的測試技術，特別是巖土工程的勘查中。

參考文獻：

[1]沈小克，蔡正銀，蔡國軍.原位測試技術與工程勘察應用[J]土木工程學報，2016（02）：98-120.

[2]雷磊，賈寧，賴海林，等.不同原位測試手段在軟黏土勘察中的應用[J].電力勘測設計，2018（12）：6-11.

[3]馬俊祥.工程勘察中原位測試技術的應用[J]工程與建設，2017（05）：592-593.

[4]樊濤，蒲露露.原位測試技術在工程地質勘察中的應用研究[A].加強科技創新服務公司發展——陜西天地地質有限責任公司科學技術創新成果論文集，2017.

[5]梁彥.原位測試技術與工程勘察應用分析[J/OL].西部資源，2019（02）：151-152.

[6]陳延偉，王瑋.原位測試技術在巖土工程勘察中的應用[J].建材與裝飾，2019（06）：211-212.

[7]陳富強，楊光華，孫樹楷，官大庶，朱思軍.珠三角軟土原位測試的工程實踐及成果應用效果分析[J].長江科學院院報，2019.36（04）：129-134.

[8]陳智賢.淺析原位測試在巖土工程地質勘察中的應用[J]西部探礦工程，2019，31（01）：13-15.

[9]雷磊，賈寧，賴海林，徐曉青.不同原位測試手段在軟黏土勘察中的應用[J].電力勘測設計，2018（12）：6-11.

[10]董書哲.分析原位測試技術與工程勘察應用[J]城市建設理論研究（電子版），2018（20）：106.

[11] 卜文興.勘察技術在巖土工程施工中的應用[J]西部資源，2017 （05）：112-113.