摘要:相比于传统方式下的现场取样并移交至试验室进行检验的方式而言,原位测试的操作更为简单,其可以在岩土的原始位置展开,且带来的检测效果较为良好,可以避免检测结果受到环境因素的影响。在当前行业技术持续发展的背景下,原位测试技术也取得了进一步的发展,在岩土工程勘察工作中发挥出的作用越发明显,能够为推动岩土工程事业的全面发展起到一定作用,因此,有必要做进一步探讨,深化其应用水平。
关键词:岩土工程;地质勘察;原位测试技术
岩土工程勘察的试验方法按照场地来讲,可以分为室内与现场两种,其中室内试验主要采用土工试验技术,而现场试验主要采用原位测试技术。在岩土工程勘察中,原位测试技术占据着举足轻重的位置,它是一种物理力学测试的技术,能够准确检测岩、土体的物理指标。
1原位测试技术的定义及分类
1.1原位测试技术的定义论述
关于原位测试技术,其最为突出的特点便是确保原状土体结构的完整性,即土层不会受任何程度的影响,通过这种现场测试的方式,可以比从封闭性测试样品中获取到更为完善的测试数据,在降低检测难度的同时还可以良好地反映出结构的实际情况,具备连续测试的基本特点。如果测试对象规模较大,加之工程所允许的时间较短,此时原位测试技术便具有高度可行性、灵活性和时效性,且其在展开连续测试的同时并不会对岩土结构造成不良影响。
1.2土层剖面测试法
关于土层剖面测试法,其涉及的检测内容较为丰富,重点集中在静、动力触探以及电阻率等方面,具有高度的连续性,所带来的检测效果较为良好,并且投入的工程成本相对较少,因此,对于中小型企业而言是一种极为可行的方法。
1.3专门测试法
关于专门测试法,其建立在载荷试验以及旁压测试的基础上,在检测过程中,工程人员基于此方法可以在较短的时间内获得相关的各岩土层的物理力学指标及参数。这是一项较为高端的技术,所带来的结果具有优良的精度,所得到的数据更为准确,在行业内获得了高度认可。对此,这也受到了相关部门的高度重视,甚至将该方法所检测的结果作为后续工程施工的基本指导依据,而这均是室内土工实验无法比拟的优势。
2原位测试的优、缺点
从操作方式上进行分析,原位测试的相关工作仅建立在现场区域的基础之上,因此会明显缩短试验时间,相比于室内土工试验而言可行性更高,带来的试验结果准确性也更为理想。与此同时,如果采取室内土工试验的方法,将无法排除岩土所在区域的环境影响,而基于原位测试则可以良好地避免这一问题,带来的检测结果可靠性较高。除此之外,原位测试引入了多种行业内高度成熟的技术,最为典型的有静、动力触探试验、平板载荷试验等方式,几者都可以通过一种快速连续的方式获得被测岩土的物理性能;而通过波速测试的方法,可以分析地基的加固效果、评价地基的均匀性,这也是室内土工试验中无法达到的优点。而其缺点是各种原位测试都有其独特的适用条件;有些理论往往建立在统计经验的关系上。
3原位测试的主要技术分析
3.1平板载荷试验
之所以展开平板载荷试验,主要目的便是获悉地基的变形特征以及对应的承载能力,在此基础上得出地基土的压缩模量,当前行业内较为流行的有平板载荷试验以及螺旋板载荷试验2种,二者都是极为典型的原位测试试验类型。
相比之下,地基平板荷载试验所需要的检测周期相对更长一些,同时,也容易受到压板效应等因素的影响,加之人员、设备投入量较大,因此,整个试验过程所需的成本明显增加。在展开地基平板荷载试验时,伴随着实际环境的改变,对应的测试设备也存在差异,其中,最为典型的则是压重加荷台试验装置。还需要认识到的是,无论是反力系统还是承压板,二者都是测试工作中不可缺少的部分。
3.2静力触探试验
为了推动静力触探试验的顺利进行,必须使用到静力触探仪设备,在此基础上将探头深入到被测土体之中,以探头阻力为指导进一步得出土体的相关参数。需要注意的是,探头在深入过程中需要讲求匀速的原则。就当前行业内的静力触探仪设备而言,除了上述提到的触探头外,还配备有显示仪表以及贯入系统,彼此之间具备高度的协同机制。基于静力触探原位测试的方式,对工程试验成本的需求更低,与之相关的设备也具备轻便化的特征,且能够适用于多种土层环境之中,如软土、黏性土、粉土、松散砂类土及含少量碎石的土层等。在展开静力触探试验时,必须严格控制好贯入力度,以一定的速率压入土中,其必须建立在贯入杆受力特性的基础之上,一旦贯入力不足时则会引发触探头入土效果欠佳的问题;如果贯入力偏大,则会带来探杆弯折现象。
3.3波速试验
对于多数常规检测方法来说,虽然具有可操作性,但带来的测试效果相对较差,加之时间等多方面因素的影响,此时波速试验无论是单孔法、跨孔法或面波法,都具备更高的可行性,加之目前在测试中,面波法测试方法操作简便,相关设备便携,可宏观定性判别岩土体的密实情况和均匀性。进而完成对岩土性质的综合评价。在实验操作过程中,需要使用激振源以及检波器等设备,并采用线性等道间距方式排列。激振源应在检波器排列以外延长线上激发,偏移大小及激振源应根据任务要求确定。在做好上述工作后,基于特定的计算机处理便可以得出相应反演剪切波形,进一步得出整个过程传播时间及频率,由此得出相应土层的等效剪切波速。此技术在操作上较为简单,无须进行钻孔处理,获得的力学参数精确性较高,同时,不会对工程作业表面造成任何影响。但需要注意的是,岩土体结构的非均匀性是关键的影响因素,会给检测工作带来阻碍,所以这是需要重点关注的问题。
4结语
综上所述,在当前社会经济良好发展的大背景下,我囯岩土工程正在大规模展开,这也为原位测试技术的发展创造了良好的机会,加之现代自动化技术的推动作用,原位测试技木已经取得了广泛的应用.其带来的试验结果精度较高,无论是操作方法还是所需成本都更为理想,因此,是现代岩土工程中必不可缺的一项技术。也正是基于这样的背景,相关工程人员更需要高度关汪原位测试技术,持续深化其应用水平,为岩土工程的发展创造更多的可能。
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