原位测试技术在岩土工程中的应用解析

郝秋爽

唐山市规划建筑设计研究院

原位测试技术在岩土工程中的应用解析

郝秋爽

唐山市规划建筑设计研究院

在进行岩土工程的实施中，由于受到岩体复杂的地质构成及环境条件等的干扰，使得岩土工程施工还有待完善。原位测试技术作为一种进行岩土物理学性能指标的实验方法，因为发挥的重要作用，而成为岩土测试中必不可少的组成部分。本文结合对原位测试相关特点及其在岩土工程中的作用分析，对其具体的应用范围进行详细的列述，希望能够为以后的岩土工程实施带来技术指导和参考。

原位测试技术；岩土工程；应用；解析

1 前言

我国是一个国土面积非常辽阔的国家，各个区域的地质结构和环境也有着很大的区别，这就使得各地的岩土种类也呈现了多样性。对于这些区域的岩土工程施工建设来说，如何对去岩土性质进行准确的分析和参数确定，将对整个项目建设来说具有非常重要的意义。很长时间以来，原位测试都是作为岩土工程性质的主要测试手段，来进行岩土状态下的地质结构，含水量及应力情况监测。所以原位测试已经成为岩土工程勘察的主要组成部分之一。所以，在当前的土木工程施工环境中，加强对原位测试的技术研究和应用，是具有十分重要的现实意义的。

2 原位测试所发挥的积极作用

首先，通过原位测试技术能够对岩土的基本情况有个准确的了解，同时还能够分析到整个岩土形成过程及相关的物质组成是否符合工程建设的规划要求，是否会影响到土木施工。因为工程的实施与其相关的施工环境是紧密联系的。这样在原位测试啥时候，项目管理人员和设计人员就能够严格部署工程实施，从而为施工规划提供可靠地数据和材料支撑。其次，以原位测试为基础的岩土式样测试，可以实现对岩土物理、力学、动力招标及渗透性指标的全方位数据获取，这些数据的获得能够为工程设计提供有效的依据，从而实现了工程实施的可能性规划。最后，岩土的原位测试技术实施，能够有效的提升工程施工质量，使得工程建设紧紧围绕施工设计开展，从而不会导致施工误差的出现。

3 原位测试技术实施的相关特征

3.1 原位测试技术虽然应力测试复杂，但是可以尽量的在不扰动周围地质环境的情况下进行取土实验。同时能够实现对难以取动的不扰动土的相关力学工程性质，避免取土中的应力释放。且实验结果影响范围广，具有较强的代表性。不过对于岩土的复杂应力条件来说，原位测试很难在实际中进行某一个准确参数的直观确定。

3.2 原位测试技术有其各自的适用条件。很多原位测试的实验必须是建立在统计经验的基础上的，因为对于应力测试的结果，会有很多复杂影响因素，这就导致测定结果的判断具有一定的难度。所以，实际应用中很难通过某一个单纯的应力测试实验来直观地确定岩土体的参数。

3.3 原位测试的实验结果理想的是能够直接感应原位土层的相关物理学形状。能够对不易采取的原状图样进行测试。同时为了取得精确的测试数据，还可以通过重复多次的实验来进行测试结果获取。

4 几种主要的原位测试技术及相关的应用分析

4.1 静态力触探索。根据一定的技术规范要求，通过机械设备附属的形式将某一确定规格的圆锥形探头均匀的压入岩土中，进行探头阻力的测定。在阻力数据确定后再结合测得的数据进行地基力学性能分层测定，并在此根据测定数据来判断定土的具体类型和相关区域的地基土基本参数。同时能够测定本区域的沙土是否具有液化的可能，以及在此环境中进行潜部建设的承载力，单桩竖向承载力等的具体测定。

4.2 动态力触探。这种触探同时具备勘察和测试两个性能。具体的操作是以穿心锤的不同质量和提升高度为基础。动力触探也可以分为轻型触探、重型触探和超重型动力触探。这种方式主要用于碎石土的密实度衡量，所选的型号要根据平均粒径和最大粒径进行具体选择。目前国内的土木工程实施触探技术大多以动力触探力学分层为主，以此来获取岩土相关地质数据和工程施工数据。

4.3 扁铲侧胀实验方法。这种测试技术主要是借助一块尺寸在95mm*200m*15mm的钢制作扁平铲块来记性岩土取样。具体的实验过程中，铲块压入深度具体间隔情况以实际的地质情况来具体确定，一般在0.2m，没插入一个间隔深度，就要停止下压并向钢膜施加压力，记下两次间隔下的压力值，尽而最终获取到地基土的相关参数。

4.4 十字板剪切试验。主要的实施是借助一块十字形的板头来进行速率旋转，尽而测定出旋转是的相关土层抵抗力矩，并据此推断出地基土的不排水抗剪强度。当前的十字板剪切试验技术主要是来测定较强饱和度软黏土的抗剪强度和灵敏度，同时对地基的加固效果，容许承载力，以及强度变化规律进行确定。

4.5 岩土的原位应力测试。这主要应用在岩土原始应力条件无法改变的原始位置的测试，以孔壁、孔底及表面应力测试为主。这种方法主要是先测出岩体应变值，再进行岩体应变与应力的关系确定，从而测定应力值钻孔岩心法的双向及三项应力。

4.6 静载应力测试。以接近于竖向的抗压桩工作条件测试，来进行单桩竖向的极限承载力测试，在试桩顶部进行2-3层的桩顶配置加密网，或者进行薄钢板圆筒做成的加劲箍混浇，以高标号来抹平砂浆桩顶。

4.7 标准贯入试验。通过将SPT锤将钻杆底部的对开管式贯入器打入钻孔孔底的岩体，根据测试的需要取得土样。目前此方法主要应用于划分风化岩与残积土的界限的测试应用。

4.8 旁压试验。在应用此方法时主要是通过将圆柱形旁压器竖直放入岩体，然后不断对旁压器在竖直的孔内加压，不断通过使旁压膜膨胀，使得旁压膜不断将压力传给周围的岩体，从而使岩体随着加力的变化使得岩体产生变形直至破坏，从而取得地基土在水平方向的应力应变数据关系。

结语

总而言之，原位测试技术在进行岩土工程的物力性能试验过程中起到了关键的作用，是岩土工程测试的一种主要方法。随着国内岩土工程的数量不断增加，原位测试也在工程建设中赢得了非常广泛的使用空间，在推动工程建设方面的作用是非常积极的。但原位测试在具体应用中还是因为一些问题的存在，使得原位测试的作用无法彻底的发挥。这就需要测试技术人员能够不断的进行原位测试技术的原理分析，以实现测试水平的提升来更好的服务于工程建设需求。

[1]廖艳程.岩土工程中的小波（包）分析理论及其应用[D].长沙理工大学，2010年

[2]丁为.华能大厦岩土工程项目技术风险评价及控制[D].吉林大学，2013年

[3]郑艳平.岩土工程监理技术方法探讨[D].河北工程大学，2012年

[4]沈珠江.土质参数测试技术发展方向刍议[J].岩土工程学报，2010（5）