原位測試技術與工程勘察應用分析

梁彥

摘要：原位測試技術在工程勘察工作中產生的效果極高，合理的應用該項技術，不僅可以提升勘察速度，優化勘察方式，還可以有效地檢測出巖土體自身所具備的特點，使得勘察結果更加具備準確性。在本文中，重點分析了原位測試技術的優勢和不足之處，明確論述了原位測試技術與工程勘察應用情況。

關鍵詞：原位測試技術;工程勘察應用

在以往工程開展過程中，經常使用傳統的方式實施勘察工作，該項方式是基于鉆探施工的基礎上，技術人員通過詳細的勘察施工現場并且依照獲取的結果來劃分出場地的巖土層，明確各個巖土層的性能以及參數。可是，工作期間，因為現場判斷對技術人員提出的要求比較高，勘察結果容易受到人為因素的影響，并且，在實施室內試驗和巖土試樣工作的時候，也時常受各項因素的影響，從一定程度上影響了測試數據的準確性。對此，使用規范的原位測試方式，不斷優化和完善檢驗結果是很重要的。

1.對于原位測試的特征分析

1.1原位測試存在的不足之處

從原位測試實際情況來看，其具備復雜性特征，實施測試工作的時候，如果僅僅是對特定參數加以測試，那么很難將其準確的計算出來，人們針對這一現象，經常做出一些簡單性的假設，以此確定邊界條件和參數，可是，這樣一來，會對數據準確性產生一定程度的影響，使其發生誤差性，最終弱化了整體效果。再者，巖土原位在預測巖土隨荷重條件變化參數的時候，無法發揮出相應的經過，再加上原位測試自身消耗量高，所需時間多，資金輸出大，因此，人們為了節省成本和時間，通常不會選擇過多的進行試驗，使得原位測試得到的參數數目較少，無法滿足相應的需求，從而增加了統計分析工作的難度。最后，對于土體原位測試參數和工程性質之間的聯系性，依舊是基于大量統計經驗的基礎上實施的，針對不同特征的土體而言，會存在較大的差距。

1.2原位測試的優勢

原位測試主要是指在巖土體所在的位置處，從巖土體的結構、應力狀態以及濕度入手，然后對其進行簡單的測試。在工作期間，原位測試具備的優勢如下所示：1在實施原位測試工作的時候，基本上是處于天然應力狀態下實施的，在此階段中開展工作，能夠防止各種問題的出現，比如采樣土體自身產生的應力釋放情況，使得試驗的結果更加具備準確性和針對性。2當遇到難以采取原狀土樣的地層時，可以使用原位測試方式來解決這一難度，此種方式能夠直接獲取工程力學指標。3原位測試方法多種多樣，其能夠測試的試驗數據較多，在工作期間，可以從工程實際開展情況入手，在滿足設計要求的基礎上來尋找與之相符的方式，以此獲取準確的參數，實現勘察工作效率的提升。

2.原位測試技術與工程勘察應用

原位測試包含多種類型，對于技術人員而言，可以從工程實際特征入手，使用合理規范的原位測試方式來提升勘察效果，保證勘察質量。在本文中，重點論述了經常使用的集中原位測試方式以及應用情況。

2.1荷載試驗

荷載試驗包含三種類型，分別為淺層平板載荷試驗、深層平板載荷試驗以及螺旋板載荷試驗，在這一階段中，實施淺層地基土測試工作的時候經常使用淺層平板載荷試驗，在深層地基土以及大直徑樁的樁端土測試過程中，通常使用深層平板荷載試驗，并且在工作期間，需要注意，試驗深度必須高出5m，而螺旋板荷載試驗一般應用于深層地基土以及地下水位以下的地基土測試過程中。從得出的荷載試驗結果可以看出，承壓板以下應力對范圍內巖土體的承載力以及變形模量有著直接的影響。

2.2靜力觸探原位測試

在進行靜力觸探原位測試試驗的時候，一般是使用靜力觸探儀設備，借助機械裝置把測試探頭均勻壓到被測試土體內，然后依照探頭數據來獲取相關參數。從當前情況來看，靜力觸探儀設備主要包含三個環節，分別是壓入土體進行探測的觸探頭量測記錄儀表以及把觸探頭壓到土體中的貫入系統。在具體的試驗工作中，靜力觸探原位測試試驗因為具備靈活性以及成本輸出少等特征，被廣泛引到了不同環境內的測試工作中，并且產生效果極高，未來值得推廣。

在開展靜力觸探試驗的時候，加強對貫入力的控制力度也是十分重要的一個環節，對于貫入力的控制，要從貫入桿受力性能以及土質條件入手，在此過程中，當貫入力控制力度不夠的話，就會使得觸探頭無法深入適合的位置，當力度較大的時候，可能會使得探桿斷裂。

2.3聲波測試技術

聲波測試技術，其實是對剪力波在土體中的傳播速度進行分析，通過和設備獲取的測試數據結果相互聯系在一起，進而得出巖土的實際性質。在應用期間，應當將激發源、加速度傳感器以及計算采集系統等設備設置到被測試巖土的周圍，然后測試期間，使用錘子輕輕地敲打激發源，并且利用傳感器將收集到的信號運到計算機采集系統中，以此實行傳播速度的提升。聲波測試技術的優勢在于操作簡便，并且在不需要鉆孔的情況下，便可以獲取有關數據，不僅檢測速度較快，與此同時，還不會限制工程表面作業與通行。不過，在具體工作期間，時常受巖土體內部結構均勻程度以及成分多樣性情況影響，因此，該項技術需要進一步研究和改善，使其更好的應用于工程勘察中。

2.4圓錐動力觸探試驗

根據類型，可以將圓錐動力觸探試驗劃分為三種類型，分別為輕型、重型以及超重型。在這其中，輕型動力觸探試驗比較適合應用到淺層填土、黏性土內;重型動力觸探試驗比較適合應用于砂土以及碎石土中;超重型動力觸探試驗適合應用到密度較大的碎石土內。從圓錐動力觸探試驗獲取的指標中可以獲取砂土的密度，明確巖土層的強度，計算出地基土的承載力。

2.5膨脹土原位膨脹力測試

一般情況下，膨脹力的測試方法包含三種類型，分別是體積法、回壓法以及壓力膨脹量曲線法，當前，因為這三種方法上的性能不同，因此得出的測試結果也存在著一定的差距。從實際情況來看，回壓法測試結果較大，而壓力膨脹量曲線獲取的結果較小，常體積法獲取的數據和實際膨脹量參數值更為接近，因此，該種方式應用程度較高。不過，上述三種方式必須在室內進行，要想實施原位測試，還需要進一步優化和完善，比如，對壓力-膨脹曲線法進行適當的改進，達到在巖土工程現場區域進行的原位膨脹力測試試驗工作。現階段，在我國大多數巖土工程膨脹土檢測期間，都引進了這一方式，其能夠為工程建設以及質量提供一定的依據。

2.6地基靜荷載原位測試

實施地基靜荷載測試試驗工作的主要目的是為了測試出地基的特征以及承載力，并且在計算的基礎上獲取地基土的固結系數，當前，經常使用的地基靜荷載原位測試試驗主要包含兩種類型，分別為平板實驗以及螺旋板試驗兩種，該種方式可以在現場原位中更加直接的試驗數據，因此，具備的準確性高，能夠為其他檢測方式的應用提供相應的依據。不過，在使用該種方式進行試驗的時候，時長受到周期以及壓板等因素的影響，并且由于試驗期間工作量大，所需材料眾多，經常使得條件具備一定的差異性，其中，經常使用的測試設備為壓重加荷臺試驗裝置，并且在試驗期間，反力系統以及觀測系統全部發揮出來重要的效果。

2.7十字板剪切試驗

十字板剪切試驗比較適合應用于測定飽和軟黏土的不排水抗剪強度以及靈活性，其中，測試的抗剪強度和天然土層試驗深度相似，在天然壓力下固結的不排水抗剪強度。其中，從理論上來分析，實驗結果相當于室內三軸不排水抗剪總強度，或者是無側限抗壓強度的一半左右。根據實際情況和十字板剪切試驗結果得出，可以明確地基土的具體承載力以及單樁承載力，找尋出邊坡自身是否具備穩定性。

3.原位測試技術的應用現狀

現階段，因為在取樣、儲運、試驗的過程中，還存在著一些問題，無法全面的保證巖土工程的穩定性，因此，加大對原位測試技術的應用力度逐漸成了工程勘察行業發展的必然發展趨勢。當前，為了滿足不同條件下巖土特性測試提出的相關要求，人們對原位測試設備進行不斷的研發和優化，設備的自動化及數字化程度隨之有了明顯的提升，其性能穩定性得到了很大程度的保障，安全性有所增強。目前，靜力觸探試驗、標準貫入試驗、圓錐動力觸探試驗、十字板剪切試驗、旁壓試驗、扁鏟側脹試驗、波速測試等技術已經在勘察工作中廣泛應用，在這一現狀下，我國的巖土工程勘察行業得到了穩定快速的發展。

4.結語

在社會發展過程中，巖土工程起到了十分重要的作用，合理的應用各項技術，不僅可以提升巖土工程效率，與此同時，還可以保障工程質量。原位測試本身是現代巖土工程勘察期間十分重要的一項技術，其發揮的優勢較大，加強對其的研究和完善力度是很有必要的。

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