最近三十年巖土原位測(cè)試技術(shù)新進(jìn)展

王云南 張 龍 鄭建國(guó) 劉爭(zhēng)宏 于永堂 門青波

（機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西西安 710043）

0 引言

巖土原位測(cè)試相比室內(nèi)試驗(yàn)具有免取樣、擾動(dòng)少的特點(diǎn)，最大限度保持了巖土參數(shù)的客觀性。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，巖土原位測(cè)試方法從機(jī)械式到電測(cè)技術(shù)與信息化相結(jié)合，再到向智能化轉(zhuǎn)變，變得越來(lái)越便捷、高效，在巖土工程領(lǐng)域的影響程度逐步加深。我國(guó)海外工程逐漸增多，國(guó)際工程更加重視原位測(cè)試成果，而國(guó)內(nèi)諸如川藏鐵路等重大、復(fù)雜的工程，也需要先進(jìn)的、適合的原位測(cè)試手段解決工程中面臨的問(wèn)題。但由于對(duì)巖土原位測(cè)試技術(shù)的最新進(jìn)展沒(méi)有充分掌握，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)勘察企業(yè)運(yùn)用的現(xiàn)場(chǎng)勘探手段仍停留在20世紀(jì)末的水平，無(wú)法滿足當(dāng)前工程的需求。

因此，根據(jù)上述實(shí)際情況，本文在鄭建國(guó)發(fā)表的《巖土原位測(cè)試技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展》（地基處理，1993年，第4 卷，第1 期）一文基礎(chǔ)上，通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外權(quán)威文獻(xiàn)，從變形特性試驗(yàn)、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)、觸探試驗(yàn)等幾個(gè)方面概述了巖土原位測(cè)試技術(shù)的新進(jìn)展，為企業(yè)認(rèn)知最新的原位測(cè)試技術(shù)，運(yùn)用或研發(fā)滿足工程需要的原位測(cè)試方法提供幫助。

1 變形特性試驗(yàn)

變形特性試驗(yàn)是在外界荷載作用下測(cè)求巖土的變形，得出巖土的應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系曲線，據(jù)此分析巖土的變形特性。試驗(yàn)包括載荷試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)和扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)等。

1.1 載荷試驗(yàn)

載荷試驗(yàn)從20世紀(jì)30年代起就已成為地基原位測(cè)試的一種手段。近年載荷試驗(yàn)有了新進(jìn)展：長(zhǎng)春工程學(xué)院研制出了深層平板載荷試驗(yàn)裝置SP-1，測(cè)深達(dá)100 m，可消除測(cè)深對(duì)位移、傳力柱和孔壁摩擦對(duì)荷載測(cè)量值的影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)顯示、儲(chǔ)存和打印功能[1?3]。還有學(xué)者研制了一種不受場(chǎng)地限制的簡(jiǎn)易型平板載荷試驗(yàn)裝置，該裝置利用試驗(yàn)點(diǎn)周圍土體作為配重的反力，實(shí)現(xiàn)了在交通不便地區(qū)開(kāi)展測(cè)試[4]。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家載荷試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，具有試驗(yàn)絕對(duì)可控、運(yùn)行高效的特點(diǎn)，操作人員無(wú)需置身高危環(huán)境進(jìn)行近距離操作。韓國(guó)海洋大學(xué)（2014）[4]研制了一種小型螺旋板載荷試驗(yàn)儀，將傳統(tǒng)的螺旋板尺寸由160 mm 減小至75 mm，可以直接在鉆孔中進(jìn)行載荷試驗(yàn)，同時(shí)采用液壓代替氣缸裝置，減輕了試驗(yàn)儀器的重量。

但總體上，平板載荷試驗(yàn)存在操作相對(duì)繁瑣、儀器笨重和試驗(yàn)成本較高的缺點(diǎn)。

1.2 旁壓試驗(yàn)

旁壓儀起源于20世紀(jì)30年代，包括預(yù)鉆式、自鉆式和壓入式三種。其中壓入式對(duì)土體的擠壓效應(yīng)明顯，很少使用。

預(yù)鉆式旁壓儀以法國(guó)梅納旁壓儀為代表，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化功能（法國(guó)Apageo公司生產(chǎn)的Geospad2 梅納旁壓儀、GeoPAC 自動(dòng)控制梅納旁壓儀等），包括數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、試驗(yàn)按設(shè)定步驟自動(dòng)執(zhí)行、自主的彈性膜約束力和綜合變形的校正等技術(shù)。

自鉆式旁壓儀是將鉆孔、旁壓器設(shè)備、定位、試驗(yàn)一次性完成，具有對(duì)孔壁土體擾動(dòng)程度小的特點(diǎn)，以20世紀(jì)70年代的法國(guó)道橋式（PAF）和英國(guó)劍橋式（Camkometer）旁壓儀為代表，經(jīng)過(guò)了數(shù)代產(chǎn)品更新，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動(dòng)化，操作靈活、精度較高，而且獲得的參數(shù)不需要經(jīng)驗(yàn)校正。

此外，旁壓儀的應(yīng)用范圍也拓展到了隧道巖體中，以20世紀(jì)90年代日本和美國(guó)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了超高壓旁壓儀為代表，深度可達(dá)1 km，壓力超過(guò)100 MPa[5]。

多功能旁壓儀方面：法國(guó)第三代道橋式旁壓儀（PAF-76 型）探頭可以調(diào)換成其他功能裝置（如剪切儀、滲透儀和摩擦儀等），達(dá)到了一孔多用的目的[6]。20世紀(jì)90年代末，徐光黎、前田良刀等開(kāi)發(fā)了原位剪切聯(lián)合旁壓試驗(yàn)儀，能同時(shí)測(cè)出抗剪強(qiáng)度、變形模量等力學(xué)參數(shù)，后改進(jìn)成自鉆式原位剪切旁壓儀。

旁壓試驗(yàn)應(yīng)用廣泛，但經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展，依然沒(méi)有改變橫向加載的特征，對(duì)于具有各向異性的土體，不能獲取全面的土體參數(shù)。

1.3 扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)

扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)由意大利人Silvano Marchetti 于1980年發(fā)明的一種原位測(cè)試方法。扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)最大的特點(diǎn)之一就是能夠提供土體的應(yīng)力歷史信息，基于此，對(duì)于處于超固結(jié)或欠固結(jié)狀態(tài)土體的壓縮模量的估算都能夠很好地將應(yīng)力歷史的影響考慮進(jìn)去[7]。

目前市場(chǎng)上主流的扁鏟側(cè)脹設(shè)備包括兩種：標(biāo)準(zhǔn)扁鏟側(cè)脹儀（DMT）和地震扁鏟側(cè)脹儀（SDMT）[8]，其中地震扁鏟側(cè)脹儀除了常規(guī)的測(cè)試指標(biāo)外，還能夠提供場(chǎng)地的地震剪切波速Vs。該試驗(yàn)具有操作簡(jiǎn)便、連續(xù)測(cè)試、擾動(dòng)小、成本低、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，可用靜探貫入設(shè)備或鉆機(jī)將扁鏟直接壓入土中，廣泛應(yīng)用于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，并編入歐洲的Eurocode7、美國(guó)的ASTM(2002)等規(guī)范中。我國(guó)于1988年引入該技術(shù)，21世紀(jì)初在上海地區(qū)進(jìn)行了大量研究，積累了不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、固結(jié)系數(shù)等經(jīng)驗(yàn)，并編入當(dāng)?shù)匾?guī)范[9?10]。黃土地區(qū)也有應(yīng)用，但效果不理想[11?12]。

扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)的局限性和旁壓試驗(yàn)類似，即土體受力方向與實(shí)際土體受荷載方向不一致，而且試驗(yàn)成果都是基于統(tǒng)計(jì)分析和經(jīng)驗(yàn)公式，成果存在地域?qū)傩浴?/p>

2 抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)

原位抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)是在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)儀器對(duì)土體進(jìn)行剪切，從而獲取土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。主要包括原位剪切試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)和鉆孔剪切試驗(yàn)，其中鉆孔剪切試驗(yàn)的最新研究成果相對(duì)豐富，其余兩項(xiàng)進(jìn)展緩慢。

2.1 原位剪切試驗(yàn)

原位剪切試驗(yàn)分為直剪試驗(yàn)和水平推剪試驗(yàn)。近些年，各大高校和科研單位相繼研制出了一系列改進(jìn)的直剪、推剪儀器[13?15]。目前的原位直剪試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制，包括數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和儲(chǔ)存，并且試驗(yàn)精度較高（位移精度0.01 mm，荷載精度0.02 kN），避免了人工操作帶來(lái)的誤差[16]。但原位剪切試驗(yàn)只能對(duì)淺表層的土體進(jìn)行試驗(yàn)，而且儀器笨重、不便攜帶，試驗(yàn)造價(jià)也較高，僅科研高校應(yīng)用相對(duì)較多。

2.2 十字板剪切試驗(yàn)

十字板剪切試驗(yàn)是1928年由瑞士的John Olsson 提出，目前市場(chǎng)上主要分為機(jī)械式、電測(cè)式和電動(dòng)式。國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，利用機(jī)械式和電測(cè)式兩種十字板剪切試驗(yàn)求算地基承載力、圍堤穩(wěn)定、軟黏土的靈敏度及固結(jié)歷史等地基參數(shù)，提出了兩種十字板剪切試驗(yàn)在該地區(qū)十字板剪切試驗(yàn)指標(biāo)綜合應(yīng)用的相應(yīng)關(guān)系式。荷蘭的GVT-100 電動(dòng)式十字板剪切儀實(shí)現(xiàn)了測(cè)試過(guò)程和數(shù)據(jù)采集全部由專門軟件控制，旋轉(zhuǎn)速度可以自定義，測(cè)試精度也有所提高。已有學(xué)者專家對(duì)十字板試驗(yàn)測(cè)試的設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化、智能化創(chuàng)新，以期實(shí)現(xiàn)十字板剪切試驗(yàn)的信息化。

但十字板剪切試驗(yàn)僅適用于軟土地區(qū)，而且由于土的黏結(jié)性，十字板在剪切時(shí)的破壞面比十字板直徑要大，導(dǎo)致測(cè)得的強(qiáng)度參數(shù)存在偏差，應(yīng)用時(shí)需進(jìn)行修正[17?21]。以上問(wèn)題是十字板剪切試驗(yàn)的局限性，也是十字板剪切試驗(yàn)未來(lái)研究中需要突破的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.3 鉆孔剪切試驗(yàn)

鉆孔剪切試驗(yàn)由Handy[22]1967年首次提出，目前主要有美國(guó)的Iowa 鉆孔剪切試驗(yàn)儀和法國(guó)的Phicometer 鉆孔剪切試驗(yàn)儀，其中Iowa 鉆孔剪切試驗(yàn)儀實(shí)現(xiàn)了力的施加、數(shù)據(jù)采集和循環(huán)加載的自動(dòng)化控制[23?24]。

Handy 等（1976）[25]研發(fā)了一套巖石鉆孔剪切儀，賈志欣等（2013）[26]在巖石鉆孔剪切儀的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了巖體鉆孔彈性模量測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了同步獲取巖體力學(xué)和變形參數(shù)。西南交通大學(xué)（2018）[27]也針對(duì)我國(guó)鉆孔的大孔徑特征，自主研發(fā)了一套鉆孔剪切設(shè)備，并成功應(yīng)用在實(shí)際工程中。機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司（2016）[28?29]通過(guò)改進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備，在黃土地區(qū)的測(cè)試深度達(dá)到22.8 m，并通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：與室內(nèi)三軸試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)相比，該試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果表現(xiàn)出了c值降低、φ值增高的特征。

目前鉆孔剪切試驗(yàn)還存在諸多難點(diǎn)，包括如何規(guī)避剪切板嵌入巖土體過(guò)程中對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響；計(jì)算公式中，試驗(yàn)的剪切面積等于剪切板面積是否合理；獲取的抗剪強(qiáng)度參數(shù)如何合理使用等。

3 滲透試驗(yàn)

巖土原位滲透試驗(yàn)分為抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)和壓水試驗(yàn)三類，其中壓水試驗(yàn)是測(cè)定巖石滲透性最常用的一種試驗(yàn)方法，抽水試驗(yàn)一般用于解決水文地質(zhì)參數(shù)問(wèn)題，土工界應(yīng)用較多的是注水試驗(yàn)。

但目前廣泛應(yīng)用的原位滲透試驗(yàn)，普遍存在工作量較大、時(shí)間長(zhǎng)、成本高的特點(diǎn)，如鉆孔注水試驗(yàn)、鉆孔抽水試驗(yàn)；或者僅能獲取淺表層土體的滲透參數(shù)，如試坑注水（滲水）試驗(yàn)。針對(duì)上述問(wèn)題，浙江大學(xué)巖土工程研究所聯(lián)合荷蘭IFCO 公司（2005）[30]引進(jìn)了瑞典工程師Bengt-Arne Torstensson 的BAT 系統(tǒng)[31]，并加以改進(jìn)研制成IFCO BAT 滲透系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)測(cè)試簡(jiǎn)單，耗時(shí)短，結(jié)果可靠，但僅適用于飽和軟土地區(qū)。

總體上，原位滲透試驗(yàn)進(jìn)展較緩慢，實(shí)際工程應(yīng)用中主要還是延用過(guò)去的試驗(yàn)方法和設(shè)備。

4 觸探試驗(yàn)

觸探試驗(yàn)是在外力的作用下，使一定規(guī)格的錐頭貫入土中，測(cè)出土的貫入阻力，以此確定土的物理力學(xué)性質(zhì)[32]。主要包括靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)。

4.1 靜力觸探試驗(yàn)

靜力觸探試驗(yàn)起源于20世紀(jì)30年代的荷蘭，歷經(jīng)了機(jī)械式（1932?1948年）、電測(cè)式（1948?1970年）、電子式（1970?1985年）和數(shù)字式（1985年至今）等四代的發(fā)展，其中19世紀(jì)60年代（電測(cè)靜力觸探）和19世紀(jì)80年代（孔壓靜力觸探CPTU）是兩個(gè)標(biāo)志性階段。時(shí)至今日，已經(jīng)形成了一系列成熟的技術(shù)產(chǎn)品（探頭），包括國(guó)際研究機(jī)構(gòu)和專業(yè)的原位測(cè)試儀器開(kāi)發(fā)公司研制了用于CPTU 的多功能、數(shù)字化的新型傳感器，見(jiàn)表1[33?34]。靜力觸探技術(shù)目前在地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、工業(yè)污染場(chǎng)地環(huán)境評(píng)價(jià)與海洋工程勘察等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

表1 CPT/CPTU 測(cè)試技術(shù)列表

當(dāng)前的靜力觸探貫入設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了集成化和自動(dòng)化，如履帶式靜力觸探、全地形靜力觸探車、集裝箱貫入式、全自動(dòng)式連續(xù)靜力觸探設(shè)備和車載式CPTU 系統(tǒng)等相繼出現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)工作一天觸探深度達(dá)300 m 左右，并自動(dòng)記錄、打印和處理成果。部分設(shè)備可進(jìn)行無(wú)線操作，如瑞典的Geotech AB 公司生產(chǎn)的Cpt-Nova Acoustic。

但影響靜力觸探結(jié)果的因素很多，要建立一個(gè)把所有因素都考慮在內(nèi)的理論公式是很難實(shí)現(xiàn)的，所以，靜力觸探目前依然只是一種經(jīng)驗(yàn)方法。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)

標(biāo)貫試驗(yàn)起源于1902年。由于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)無(wú)法像靜力觸探一樣得到類似于貫入阻力等定量化的指標(biāo)，為此，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了一系列標(biāo)貫試驗(yàn)的定量化研究，如在鉆桿中安裝加速度傳感器和測(cè)力計(jì)進(jìn)行動(dòng)力測(cè)量，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算得到錘擊能量，通過(guò)能量值完成對(duì)土體力學(xué)效應(yīng)分析[44?46]。通過(guò)錘擊能量也能將國(guó)內(nèi)外標(biāo)貫成果互相轉(zhuǎn)化，為開(kāi)展國(guó)際項(xiàng)目提供有利條件。這方面研究以南京大學(xué)[47]和美國(guó)PDI 公司研發(fā)的設(shè)備為代表，均取得了一定的研究成果。

目前，對(duì)標(biāo)貫試驗(yàn)的質(zhì)量控制也是重點(diǎn)研究方向之一，包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)標(biāo)貫試驗(yàn)過(guò)程并自動(dòng)記錄試驗(yàn)的測(cè)試深度、錘擊數(shù)、每一錘的貫人度、鉆桿所承受的每一錘沖擊力等，并且可以計(jì)算出各錘的能量傳遞率[48]。

4.3 圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)

圓錐動(dòng)力觸探起源于20世紀(jì)50年代，由于標(biāo)貫試驗(yàn)對(duì)碎石類土不適用，英國(guó)帕爾曼（Palmar）和司度特（Stuart）提出用60°圓錐頭替代標(biāo)貫管靴，自此，圓錐動(dòng)力觸探登上歷史舞臺(tái)。

目前圓錐動(dòng)力觸探設(shè)備實(shí)現(xiàn)了多方面的技術(shù)升級(jí)，具備了取土樣、遠(yuǎn)程操控、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、分析和處理等功能，典型代表為法國(guó)Apageo 公司的APAFOR?50 和APAFOR100 動(dòng)力觸探儀。

針對(duì)動(dòng)力觸探進(jìn)行傾斜平面探測(cè)，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了研究，如法國(guó)Sol-solution 公司的輕型可變能量動(dòng)力觸探儀（PANDA 2 型號(hào)，總重21 kg）[49?50]，可進(jìn)行水平和傾斜方向的勘探。國(guó)內(nèi)北京市勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司（2015）[51]也構(gòu)想了利用動(dòng)力做功代替重力，并提出了錘擊修正公式，為動(dòng)力觸探應(yīng)用在非水平探測(cè)面（如暗挖隧道的掌子面、垃圾堆積體、高填方和邊坡的坡面等）提供了理論基礎(chǔ)。

但截至目前，動(dòng)力觸探成果依然比較粗糙，屬于經(jīng)驗(yàn)性總結(jié)，缺乏定量數(shù)據(jù)的支持。

5 結(jié)論及展望

5.1 結(jié)論

從20世紀(jì)90年代初至今，巖土原位測(cè)試技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)了巨大進(jìn)步，表現(xiàn)出以下特征：

（1）自動(dòng)化：儀器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和儲(chǔ)存功能，甚至整個(gè)流程均可由計(jì)算機(jī)控制完成，減輕了人力勞動(dòng)，提高了測(cè)試準(zhǔn)確性。

（2）信息化：數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳輸功能，為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)下載提供便利，提高了工作效率。

（3）多功能化：靜力觸探設(shè)備、旁壓試驗(yàn)設(shè)備、鉆孔剪切試驗(yàn)設(shè)備等測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)了多功能測(cè)試，避免了以往一種試驗(yàn)只能測(cè)試一種（類）參數(shù)的局面，可以縮短工期，降低試驗(yàn)成本。

（4）技術(shù)升級(jí)化：多款試驗(yàn)設(shè)備在測(cè)試范圍、方法和性能方面實(shí)現(xiàn)了全面升級(jí)和拓展，為后續(xù)的原位測(cè)試研究提供了基礎(chǔ)。

目前的原位測(cè)試依然存在以下問(wèn)題：

（1）成本較高：如應(yīng)用較廣泛的載荷試驗(yàn)，操作相對(duì)繁瑣，儀器笨重，耗費(fèi)大量人力物力。

（2）理論基礎(chǔ)薄弱：大部分觸探試驗(yàn)得到的依然是經(jīng)驗(yàn)性成果，缺乏理論基礎(chǔ)，成果缺乏普遍適用性。

（3）試驗(yàn)自身局限性：如十字板剪切試驗(yàn)僅適用于飽和軟土地區(qū)；扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)的加載方向與土體真實(shí)受力方向不一致等。

（4）國(guó)內(nèi)原位測(cè)試技術(shù)進(jìn)展緩慢：國(guó)內(nèi)的原位測(cè)試儀器設(shè)備和方法基本都是延用國(guó)外數(shù)十年前的產(chǎn)品和技術(shù)，明顯滯后于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。

5.2 展望

（1）加強(qiáng)理論基礎(chǔ)：對(duì)諸如鉆孔剪切試驗(yàn)等破壞機(jī)理存疑的試驗(yàn)，需要開(kāi)展課題深入研究，為試驗(yàn)成果尋求可靠的理論依據(jù)。

（2）加強(qiáng)數(shù)字化和信息化：對(duì)已經(jīng)使用數(shù)字信息技術(shù)的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)；對(duì)未采用數(shù)字信息化的設(shè)備盡快更新，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸功能，為后期全面的數(shù)字化、信息化建設(shè)提供基礎(chǔ)。

（3）加強(qiáng)多功能設(shè)備研發(fā)：目前的多功能勘探設(shè)備還處于初期應(yīng)用階段，隨著新型傳感技術(shù)的突破，像多功能靜力觸探一樣擁有更多功能的多功能原位測(cè)試設(shè)備將陸續(xù)出現(xiàn)，并且有將多種原位測(cè)試技術(shù)進(jìn)行整合的趨勢(shì)。

（4）由陸地向其他區(qū)域拓展：隨著人類活動(dòng)區(qū)域向海洋、極地、甚至太空拓展，勘探技術(shù)扮演的角色會(huì)越發(fā)重要，相關(guān)測(cè)試設(shè)備及技術(shù)也應(yīng)跟上時(shí)代的腳步。