淺析原位測試在巖土工程地質勘察中的應用

邢志明

內蒙古第十地質礦產勘查開發(fā)院 內蒙古赤峰 024000

1 原位測試技術的定義及分類

1.1 原位測試技術的定義論述

關于原位測試技木，其最為突出的便是確保原狀土體結構的完整性，即土層不會受任何程度的影響，通過這種現(xiàn)場測試的方式，可以從封閉性測試樣品中獲取到更為完善的測試數(shù)據(jù)，在降低檢測難度的時還可以良好地反映出結構的實際情況，具備連續(xù)測試的基本特征。如果測量對象規(guī)模較大，加之工程所允許的時間較短，此時原位測試技木便具有高度可行性、靈活性和決速性，且其在展開連續(xù)測試的同時并不會對巖土結構造成不良影響[1]。

1.2 土層剖面測試法

關于土層剖面測試法，其涉及的檢測內容較為豐富，重點集中在靜動力觸探以及電阻率等方面，具有高度的連續(xù)性，所帶來的檢測效果較為良好，并且投入的工程成本相對較少，因此，對于中小型企業(yè)而言是一種極為可行的方法。

1.3 專門測試法

關于專門測試法，其建立在載荷測試以及旁壓測試的基礎上，在檢測過程中，工程人員基于此方法可以在較短的時間內獲得相關的各巖土層的物理力學指標及參數(shù)。這是一項較為高端的技木，所帶來的結果具有優(yōu)良的精度，所得到的數(shù)據(jù)更為準確，在行業(yè)內獲得了高度認可。對此，這也受到了設計部門的高度青睞，甚至將該方法所檢測的結果作為后續(xù)工程施丄的基本指導依據(jù)，而這均是室內實驗無法比擬的優(yōu)點。

2 原位測試的主要技術分析

2.1 地基靜荷載原位測試

之所以展開地基靜荷載測試，主要目的便是獲悉地基的變形特征以及對應的承載能力，在此基礎上得出地基土的固結系數(shù)，當前行業(yè)內較為流行的有平板試驗以及螺旋板試驗2種，二者都是極為典型的原位測試試驗類型。相比之下，地基靜荷載試驗所需要的檢測周期相對更長一些，同時，也容易受到壓板效應等因素的影響，加之人員投入量較大，因此，整個試壓過程所需的成本明顯增加。在展開地基靜荷載原位測試試驗時，伴隨著實際環(huán)境的改變，對應的測試設備也存在差異，其中，最為典型的則是壓重加荷臺試驗裝置。還需要認識到的是，無論是反力系統(tǒng)還是承壓板，二者都是測試工作中不可缺少的部分。

2.2 靜力觸探原位測試

為了推動靜力觸探原位測試的順利進行，必須使用到靜力觸探儀設備，在此基礎上將探頭深人到被測土體之中，以探頭阻力為指導進一步得出土體的相關參數(shù)[2]。需要注意的是，探頭在深入過程中需要講求勻速的原則。就當前行業(yè)內的靜力觸探儀設備而言，除了上述提到的觸探頭外，還配備有顯示儀表以及貫入系統(tǒng)，彼此之間具備高度的協(xié)同機制?；陟o力觸探原位測試的方式，對工程檢測成本的需求更低，與之相關的設備也具備輕便化的特征，且能夠適用于多種土層環(huán)境之中，如軟土、黏性土、粉土、松散砂類土及含少量碎石的土層等。在展開靜力觸探試驗時，必須嚴格控制好貫入力度，以一定的速率壓入土中，其必須建立在貫入桿受力特性的基礎之上，一旦貫入力不足時則會引發(fā)觸探頭人土效果欠佳的問題；如果貫入力偏大，則會帶來探桿彎折現(xiàn)象。

2.3 聲波測試技術

對于多數(shù)常規(guī)檢測方法來說，雖然具有可操作性，但帶來的測試效果相對較差，加之時間等多方面因素的影響，此時聲波檢測技術無論是單孔法或是跨孔法瑞雷波法都具備更高的可行性，其借助于剪切波展開，加之相關便攜式設備的輔助，便可以完成對巖土性質的綜合評價。在時間超過過程中，需要使用至激發(fā)源以及加速傳感器等設備，并將其安裝在巖土體的兩側區(qū)域。在做好上述工作后則需要使用速子敲擊激發(fā)源，此時將會在另一側獲得相應的信號，基于特定的計算處理便可以得出相互反向波形，進一步得出傳播時間以及整個過程的速度情況。此技術在操作上較為簡單，無須進行鉆孔處理，獲得的力學參數(shù)精確性較高，同時，不會對工程作業(yè)表面造成任何影響。但需要注意的是，巖土體結構的非均勻性是關鍵的影響因素，會給檢測工作帶來阻礙，所以這是需要重點關注的問題。

2.4 膨脹土原位膨脹力測試

總體來說可以分為3種方法，即常體積法、回壓法以及壓力-膨脹量曲線法，采取方法的不同，對應的結果也必然會存在差異。大量工程案例表明，回壓法所帶來的結果偏差較大，相比之下檢測精度最高的則是壓力-膨脹量曲線法。若從膨脹量這一指標進行分析，常體積法所帶來的檢測結果能夠與之達到高度的接近狀態(tài)，所以這也得到了廣泛的應用。但需要注意的是，上述3種測試方法都需要在室內環(huán)境中展開，要想達到原位測試的效果，依勿需要做進一步的優(yōu)化，當前已經對壓力-膨脹量曲線法做出了進一步改良，應結合膨脹土地區(qū)合理的地基處理原則以及現(xiàn)場膨脹土合理的地基處理深度，此時無論是操作方式還是所#結果都較為良好，能夠為工程提供關鍵的數(shù)據(jù)指導，可以良好地反映工程的實際情況，以便后續(xù)施工的順利進行[3]。

3 結語

綜上所述，在當前社會經濟良好發(fā)展的大背景下，我國巖土工程正在大規(guī)模展開，這也為原位測試技木的發(fā)S創(chuàng)造了良好的機會，加之現(xiàn)代自動化技木的推動作用，原位測試技木已經取得了廣泛的應用．其帶來的檢測結果精度較高，無論是操作方法還是所需成本都更為理想，因此，是現(xiàn)代巖土工程中必不可缺的一項技木。也正是基于這樣的背景，相關工程人員更需要高度關注原位測試技木，持續(xù)深化其應用水平，為巖土工程的發(fā)展創(chuàng)造更多的可能。