河北建筑工程学院 河北张家口 075000
摘要:土工测试与勘察技术的应用和发展具有非常重要的意义,由于岩土工程发展的需要,对土工测试与勘察技术提出了更高要求,我国对土工测试与勘察技术的研发工作也从未停止,在技术研究人员的努力下,土工测试与勘察技术体系得以不断完善,同时,也衍生出了多种新型技术。本文对土工测试与勘察技术的发展情况进行分析,阐述了土工室内测试技术以及岩土工程勘察技术的发展情况,并且提出了几点浅见。
关键词:土地测试;岩土工程;勘察技术;研究进展
引言
近年来,由于各类工程项目的增加,岩土工程领域发展势头良好,在岩土工程项目的开展过程中,土地测试是其中的关键工作,尤其是在当前时代背景下,工程项目正在向着大规模的方向发展,岩土工程中的各项技术必须要得到进一步的优化革新,才能满足社会发展需求。随着科技的发展,土工测试与勘察技术也在不断完善,测试手段更加多样,而且在自动化技术的作用下,土工测试与勘察技术应用效率显著提升,功能越发强大。下文对此进行简要的阐述。
1土工室内测试技术进展
1.1CT扫描技术
CT扫描技术属于一种现代化测试技术,此项技术的应用,需要以计算机为基础,对检测位置发出射线,实现内部扫描。CT扫描技术具有非常先进的特点,利用三维可视系统,可以实现内部成像,在CT扫描技术体系中,主要包括三个主要组成部分,分别为CT扫描机、岩土加载设备以及可视化系统,在这三个部分的共同作用下,可以实现有效的内部扫描,精准性非常高。在CT扫描领域中,我国有多年的研究历程,在世界所有的国家中,我国的CT技术也属于起步较早的一批,当前我国最出名的研究单位主要有三家,即中科院寒区旱区环境与工程研究所、后勤工程学院和长江科学院,在多年的研究中,这三所单位取得了丰硕的研究成果。总体而言,岩土CT试验在硬件方面取得了较大进步,加载设备主要有单轴、三轴压缩仪、渗透仪、温控三轴仪、非饱和三轴仪等,岩土CT试验在研究对象方面由黄土、冻土、膨胀土、粗粒土、加筋土等特殊土正向一般性土转变,呈现多元化发展趋势。但是,在当前的CT扫描技术体系中,仍然存在一些不足之处,受技术因素限制,无法进行动力加载过程中的土样结构观测,此项工作只能在静态环境下进行,就当前形势来看,动态检测也是CT扫描技术未来的主要发展方向。
1.2能源土实验设备
能源土属于新型能源,正常情况下,这类能源通常以固态的形式存在,比如可燃冰、天然气水合物等,在对此类物质进行检测的过程中,由于能源土自身的特点,对检测设备有非常高的要求,能源土的存在环境非常苛刻,需要极低的温度和极大的压力,这种存储环境,给模拟工作带来了极大难度,必须要对各种环境参数进行有效的还原测量。在能源土实验设备的研究方面,欧美一些发达国成绩斐然,由于研究时间较早,这些国家在此种设备的研发方面位于世界前列,包括美国、日本以及英国等,我国虽然在此种设备的研发工作上略有不足,但是近年来,我国也在奋起直追,技术研发势头迅猛,已经成功研制出了能源土实验设备,并且正式投入使用,我国当前的能源土实验设备主要包括两种,分别为自主研发设备和国外引入改装设备。
在能源土实验设备的自主研发方面,主要研究机构为大连理工大学、中国石油大学等,国外引进或改装的设备主要来自于GCTS和GDS两个厂家,同济大学引进了国内第一台GCTS可燃冰三轴仪,通过这些仪器设备的应用,可以有效的开展能源土实验。能源土是一种新型能源,在地下分布较广,而且储量非常丰富,能量值较大,如果能源土可以实现大规模的开发利用,可以有效的替代传统能源,极大程度的缓解能源压力,各国对能源土的研究工作都非常重视,我国已经把能源土的研究工作上升到了国家战略层面,充分的说明了能源土的重要性,在未来,能源土的研究实验会成为了岩土工程中的重点工作。
2岩土工程勘察技术研究进展
2.1城市轨道交通、公路铁路勘察的综合探测技术
近年来,我国的社会经济高速发展,对交通环境更加依赖,为了进一步的推动社会经济建设,我国大力的开展交通工程建设,城市轨道交通工程与公路工程的数量逐渐增加,有效的完善了城市交通体系。在城市轨道交通工程以及公路工程的建设过程中,对勘察工作非常依赖,如果缺少有效勘察,很容易受到地质因素影响,引发工程事故。近几年,我国在城市轨道交通、公路铁路勘察的综合探测技术研发上取得了瞩目的成绩,可以实现精准的地质环境勘察,为工程项目的建设奠定有力的基础。当前,微动勘探技术和瞬变电磁技术快速发展与应用,但是受其探测地形条件和数据处理技术所限,其在精细化探测、定量评价、探测精度等方面还需要开展较多的理论方法研究和仪器设备的改进。同时还需要发展强抗干扰、充分利用城市地震动或地磁干扰源的三维地震、电磁法探测技术和仪器设备,解决城市地下空间开发中对不良地质体、特殊岩土体的三维探测技术装备研制、智慧解释识别算法方面的关键科学问题和技术应用瓶颈。
2.2探测技术与装备的发展
探地雷达技术装备在多通道、低频屏蔽、快速采集、三维立体探测等方面都有明显进展,同时也由单一探测功能向集现场多通道数据采集、视频影像、动态定位、道路路面结构参数检测等多功能集成化发展,有效提高了多目标、多特征、多参数数据采集的效率和质量。
3结束语
综上所述,在科研人员的努力下,我国的土工测试与勘察技术发展势头良好,技术功能和先进性正在不断的提升,对于岩土工程领域的发展起到了强力的推动作用。
参考文献
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