浅谈原位测试技术在岩土工程勘察中的应用

2022-09-11

现如今, 国内外对于岩土工程质量比较重视, 因此, 对于岩土工程勘察的检测有了更多的关注。而原位测试技术, 具有仪器轻便、简单易操作、对工作条件没有特别高的要求等特点。而且, 此项技术可以根据实际情况, 做出合理的定量分析评价, 因此, 在岩土工程勘察中, 此项技术具有较为广泛的应用, 下文将对原位测试技术进行主要探讨。

1 原位测试技术概述

原位测试技术主要就是指不会影响岩土层原体, 并且也不会使岩土层的本身性质发生改变, 在此基础上对岩土工程的力学性质进行测定。原位测试技术主要有以下优点:第一, 原位测试技术可以在工程现场进行, 这样就减少了采样环节, 所以, 使用原位测试技术, 可以避免对待测样本的干扰。第二, 由于原位测试技术可以在工程现场进行测试, 而测试过程中涉及的试验样本与室内试验的样本相比较, 该样本比较大, 这样就比较容易全面地对岩土性质以及结构进行反映。第三, 原位测试技术还具有连续试验的特点, 对于很多待测对象, 原位测试技术可以进行连续试验, 这样就能够对岩土体剖面和物理性能进行良好真实的反映。第四, 随着原位测试技术的进步与发展, 如静力触探车的出现, 表示原位测试技术, 已经具有快速和经济性特点。

2 原位测试技术种类

2.1 土层剖面测试法

土层剖面测试法又包括静力触探, 动力触探, 以及电阻率法等, 土层剖面测试法, 具有可连续性, 快速性以及经济性等优点。

2.2 专门测试法

专门测试法又包括载荷测试以及旁压测试等, 通过使用专门测试法, 能够, 收集到土层中, 比较关键位置的土的工程性质指标, 此项技术, 具有测量精度高, 成果准确等特点, 其测试结果, 可以作为设计部门直接使用的参考依据, 与钻探, 或者室内实验等的测试结果相比, 其精度较高。

在实际岩土工程中, 经常结合使用上述两种方法, 两种方法的配合使用, 一方面提高了, 岩土工程勘测精度, 另一方面提高了勘测进度。

3 原位测试技术在岩土勘察工程中的应用

3.1 地基静载荷试验

地基静载荷试验又包含两种试验方法, 即平板载荷试验以及螺旋板载荷试验。其中平板载荷试验主要是通过对负载条件下的建筑土壤进行模拟分析, 能够比较直接的将土壤的变形特性有效的反映出来。此项测试的主要目的是能够对地基承载力以及地基的可变性进行确定, 并根据结果以及实际场地土壤特性对固结系数进行估算。

螺旋板载荷试验的原理与平板载荷试验原理相似, 区别在于平板载荷试验主要是在土体表面进行, 而螺旋板载荷试验则主要在在地面下一定深度进行。

3.2 静力触探

静力触探试验指的是使用准静力同时根据不变的贯入速度并对由于贯入导致中圆锥探头受到的阻力进行记录, 之后根据阻力的大小对土壤的物理学性质进行判断的一种方法。此种方法适用范围较广, 适用于粘性土、砂土等。而且通常使用静力触探技术来对土层进行划分、估算土壤物理力学指标、评定土壤承载力等。

3.3 原位测试技术在岩土勘察中的实际应用

3.3.1 试验概况

本次试验场地为天津滨海新区, 对该区域20m以上的土层进行测验。本场地为吹填土场地, 具有代表性。本次试验中主要应用的试验仪器包括扁铲侧胀试验仪、静力触探试验仪和十字板剪切试验仪。通过以上仪器对场地土层进行测试, 之后结合室内试验结果, 对岩土工程所需土体参数进行相关对比分析, 通过原位测试技术的结果为岩土工程提供可靠、合理的土体参数。

3.3.2 试验场地工程地质条件

本次试验场地的滨海新区在天津市以东, 西靠渤海湾。总占地面积较大, 为2270km2。

3.3.3 试验数据整理与分析

本次试验主要对所选场地分别进行扁铲侧胀、静力触探和十字板剪切试验。进行扁铲侧胀试验时, 一共对4个孔进行测试, 之后在扁铲侧胀试验几个测控的周围分别进行静力触探试验和十字板试验, 这样比较方便对数据进行对比分析。

3.3.4 试验成果

根据本次原味测试试验所得结果数据进行分析研究, 得出以下结论:扁铲侧胀试验仪、静力触探试验仪和十字板剪切试验仪这三种测试仪器在应用于原位测试试验时, 特点与适用性各不相同:

(1) 在我国, 扁铲侧胀试验发展较为滞后, 现如今, 仍处于经验积累阶段。此种试验方法比较适合在软土、黏土、松散的砂土等当中使用, 而根据本次原位测试结果分析, 扁铲侧胀试验在软、松土中具有良好的适用性, 而其适用性会随着土的密实程度而降低。

(2) 相对于扁铲侧胀试验来说, 现如今, 静力触探技术已得到较为广泛的应用。根据此次试验分析可知, 静力触探技术具有试验速度快、连续性等优点, 而且适用范围较广, 可以在软土、黏土、粉土等土层中应用, 但是此种技术在含有较多碎石的土层中比较不适合使用。

(3) 与前两种技术相比较, 十字板剪切试验明显的适用范围较小, 其主要应用于沿海的软土地区, 适合在软土中使用, 而且此技术试验深度较浅, 因此, 对试验场地就有比较高的要求。

综上所述, 原位测试具有不破坏岩土层结构及本身性质的特点, 因此, 在岩土工程勘察中经常应用此测试技术。本文分析了原位测试技术的优点以及分类, 并探讨了其实际应用, 希望对相关人员提供参考作用。

摘要：岩土工程属于实践性较强的一项工程, 而且由于岩体结构组成比较复杂, 容易受到环境等外部因素的影响, 所以当前的岩土工程勘察技术仍需发展。在岩土工程勘察中, 原位测试技术属于其中的重要内容, 此项技术主要是作为物理力学的一项重要测试方法, 在岩土工程勘察中应用较为广泛。本文首先对位测试技术进行相关阐述, 并分析了原位测试技术种类, 随后探讨了原位测试技术在岩土勘察工程中的应用以及应用实例, 以供参考。

关键词：原位测试技术,岩土工程,勘察,应用