原位測試技術在巖土工程中的應用解析

郝秋爽

唐山市規劃建筑設計研究院

原位測試技術在巖土工程中的應用解析

郝秋爽

唐山市規劃建筑設計研究院

在進行巖土工程的實施中，由于受到巖體復雜的地質構成及環境條件等的干擾，使得巖土工程施工還有待完善。原位測試技術作為一種進行巖土物理學性能指標的實驗方法，因為發揮的重要作用，而成為巖土測試中必不可少的組成部分。本文結合對原位測試相關特點及其在巖土工程中的作用分析，對其具體的應用范圍進行詳細的列述，希望能夠為以后的巖土工程實施帶來技術指導和參考。

原位測試技術；巖土工程；應用；解析

1 前言

我國是一個國土面積非常遼闊的國家，各個區域的地質結構和環境也有著很大的區別，這就使得各地的巖土種類也呈現了多樣性。對于這些區域的巖土工程施工建設來說，如何對去巖土性質進行準確的分析和參數確定，將對整個項目建設來說具有非常重要的意義。很長時間以來，原位測試都是作為巖土工程性質的主要測試手段，來進行巖土狀態下的地質結構，含水量及應力情況監測。所以原位測試已經成為巖土工程勘察的主要組成部分之一。所以，在當前的土木工程施工環境中，加強對原位測試的技術研究和應用，是具有十分重要的現實意義的。

2 原位測試所發揮的積極作用

首先，通過原位測試技術能夠對巖土的基本情況有個準確的了解，同時還能夠分析到整個巖土形成過程及相關的物質組成是否符合工程建設的規劃要求，是否會影響到土木施工。因為工程的實施與其相關的施工環境是緊密聯系的。這樣在原位測試啥時候，項目管理人員和設計人員就能夠嚴格部署工程實施，從而為施工規劃提供可靠地數據和材料支撐。其次，以原位測試為基礎的巖土式樣測試，可以實現對巖土物理、力學、動力招標及滲透性指標的全方位數據獲取，這些數據的獲得能夠為工程設計提供有效的依據，從而實現了工程實施的可能性規劃。最后，巖土的原位測試技術實施，能夠有效的提升工程施工質量，使得工程建設緊緊圍繞施工設計開展，從而不會導致施工誤差的出現。

3 原位測試技術實施的相關特征

3.1 原位測試技術雖然應力測試復雜，但是可以盡量的在不擾動周圍地質環境的情況下進行取土實驗。同時能夠實現對難以取動的不擾動土的相關力學工程性質，避免取土中的應力釋放。且實驗結果影響范圍廣，具有較強的代表性。不過對于巖土的復雜應力條件來說，原位測試很難在實際中進行某一個準確參數的直觀確定。

3.2 原位測試技術有其各自的適用條件。很多原位測試的實驗必須是建立在統計經驗的基礎上的，因為對于應力測試的結果，會有很多復雜影響因素，這就導致測定結果的判斷具有一定的難度。所以，實際應用中很難通過某一個單純的應力測試實驗來直觀地確定巖土體的參數。

3.3 原位測試的實驗結果理想的是能夠直接感應原位土層的相關物理學形狀。能夠對不易采取的原狀圖樣進行測試。同時為了取得精確的測試數據，還可以通過重復多次的實驗來進行測試結果獲取。

4 幾種主要的原位測試技術及相關的應用分析

4.1 靜態力觸探索。根據一定的技術規范要求，通過機械設備附屬的形式將某一確定規格的圓錐形探頭均勻的壓入巖土中，進行探頭阻力的測定。在阻力數據確定后再結合測得的數據進行地基力學性能分層測定，并在此根據測定數據來判斷定土的具體類型和相關區域的地基土基本參數。同時能夠測定本區域的沙土是否具有液化的可能，以及在此環境中進行潛部建設的承載力，單樁豎向承載力等的具體測定。

4.2 動態力觸探。這種觸探同時具備勘察和測試兩個性能。具體的操作是以穿心錘的不同質量和提升高度為基礎。動力觸探也可以分為輕型觸探、重型觸探和超重型動力觸探。這種方式主要用于碎石土的密實度衡量，所選的型號要根據平均粒徑和最大粒徑進行具體選擇。目前國內的土木工程實施觸探技術大多以動力觸探力學分層為主，以此來獲取巖土相關地質數據和工程施工數據。

4.3 扁鏟側脹實驗方法。這種測試技術主要是借助一塊尺寸在95mm*200m*15mm的鋼制作扁平鏟塊來記性巖土取樣。具體的實驗過程中，鏟塊壓入深度具體間隔情況以實際的地質情況來具體確定，一般在0.2m，沒插入一個間隔深度，就要停止下壓并向鋼膜施加壓力，記下兩次間隔下的壓力值，盡而最終獲取到地基土的相關參數。

4.4 十字板剪切試驗。主要的實施是借助一塊十字形的板頭來進行速率旋轉，盡而測定出旋轉是的相關土層抵抗力矩，并據此推斷出地基土的不排水抗剪強度。當前的十字板剪切試驗技術主要是來測定較強飽和度軟黏土的抗剪強度和靈敏度，同時對地基的加固效果，容許承載力，以及強度變化規律進行確定。

4.5 巖土的原位應力測試。這主要應用在巖土原始應力條件無法改變的原始位置的測試，以孔壁、孔底及表面應力測試為主。這種方法主要是先測出巖體應變值，再進行巖體應變與應力的關系確定，從而測定應力值鉆孔巖心法的雙向及三項應力。

4.6 靜載應力測試。以接近于豎向的抗壓樁工作條件測試，來進行單樁豎向的極限承載力測試，在試樁頂部進行2-3層的樁頂配置加密網，或者進行薄鋼板圓筒做成的加勁箍混澆，以高標號來抹平砂漿樁頂。

4.7 標準貫入試驗。通過將SPT錘將鉆桿底部的對開管式貫入器打入鉆孔孔底的巖體，根據測試的需要取得土樣。目前此方法主要應用于劃分風化巖與殘積土的界限的測試應用。

4.8 旁壓試驗。在應用此方法時主要是通過將圓柱形旁壓器豎直放入巖體，然后不斷對旁壓器在豎直的孔內加壓，不斷通過使旁壓膜膨脹，使得旁壓膜不斷將壓力傳給周圍的巖體，從而使巖體隨著加力的變化使得巖體產生變形直至破壞，從而取得地基土在水平方向的應力應變數據關系。

結語

總而言之，原位測試技術在進行巖土工程的物力性能試驗過程中起到了關鍵的作用，是巖土工程測試的一種主要方法。隨著國內巖土工程的數量不斷增加，原位測試也在工程建設中贏得了非常廣泛的使用空間，在推動工程建設方面的作用是非常積極的。但原位測試在具體應用中還是因為一些問題的存在，使得原位測試的作用無法徹底的發揮。這就需要測試技術人員能夠不斷的進行原位測試技術的原理分析，以實現測試水平的提升來更好的服務于工程建設需求。

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