梁峰

摘 要：隨著技術(shù)的發(fā)展，在各種各樣的環(huán)境下都有人類活動的痕跡，為了更好地改善人類的生活，建筑工程的發(fā)展必不可少，而為了適應(yīng)各種建筑工程的需要，巖土測試技術(shù)需要不斷地發(fā)展。對此，本文從巖土原位測試概述與特點(diǎn)、巖土原位測試的主要技術(shù)分析等多方面對巖土原位測試及現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了深入的分析研究。

關(guān)鍵詞：巖土測試技術(shù);巖土原位測試;現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)

引 言

近年來，在一些發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)形成了完善的巖土測試市場，他們有專業(yè)的測試團(tuán)隊，可以為社會各部門提供科學(xué)合理的技術(shù)服務(wù)，摒棄分工清楚，效率極高。我國的巖土測試技術(shù)是建國初期在蘇聯(lián)的指導(dǎo)下形成的，我國的測試技術(shù)雖沒有發(fā)達(dá)國家那樣完善，但是近幾年的發(fā)展速度也突飛猛進(jìn)，為適應(yīng)市場的需求，我國的巖土測試行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，本文重點(diǎn)介紹了原位測試技術(shù)。

1、巖土原位測試概述與特點(diǎn)

巖土的原位測試廣義上分為原位檢測和原位試驗兩部分，該檢測方法的重點(diǎn)體現(xiàn)在原位上也就是被測物體的狀態(tài)，在測定巖土?xí)r要保證被測對象的原有狀態(tài)，盡量不擾動物體原有的狀態(tài)通過測試的手法確定巖土的物理性質(zhì)，然后對要監(jiān)測的對象的狀態(tài)和性能進(jìn)行判定。這種測試手法主要用于建筑工程的巖土勘察和地基處理，其是相對于傳統(tǒng)的建筑工程現(xiàn)場取樣然后送到專業(yè)的實驗室進(jìn)行判定而言的。傳統(tǒng)的現(xiàn)場取樣法一方面不利于保證巖土原有的狀態(tài)，另一方面由于測試環(huán)境的變換導(dǎo)致一些精準(zhǔn)度的下降，而原位測試在原有的環(huán)境下進(jìn)行檢測和實驗，避免了以上兩方面的問題，能夠更好地提高測驗結(jié)果的精準(zhǔn)度。具體來說，原位檢測的優(yōu)勢在于：第一，其測驗的場所就是建筑工程的施工現(xiàn)場，減少了取樣的環(huán)節(jié)，也降低了傳統(tǒng)的檢測方法中因取樣造成的原有的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)的改變造成的結(jié)果的誤差，另外也降低了取樣的成本和難度，對于一些特殊的取樣環(huán)境例如河底湖底的淤泥層或者是砂質(zhì)環(huán)境的砂層的取樣就是一個耗時耗力的取樣過程，原位檢測的出現(xiàn)很好的解決了這些問題;第二，原位檢測技術(shù)在施工現(xiàn)場進(jìn)行檢測，能夠很好地結(jié)合周圍的自然環(huán)境的地質(zhì)地貌，巖層結(jié)構(gòu)等，避免了盲人摸象，以偏概全的結(jié)論的出現(xiàn)，同時可在施工的現(xiàn)場能進(jìn)行較好的進(jìn)行宏觀分析;第三，原位檢測的方法能更為全面地監(jiān)測巖土層的剖面性狀;第四，隨著原位檢測技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的原位檢測方法具有經(jīng)濟(jì)成本低，操作流程簡單、快速等特點(diǎn)。

2、巖土原位測試的主要技術(shù)分析

2、1地基靜荷載原位測試。靜力載荷原位測試是一種模擬承載能力的測試，可在要施工的地面上直接的模擬要施工的建筑物的重量。同時，可在模擬建筑物對地面的壓力時，觀察地基在壓力作用下的變形情況和強(qiáng)度變化的過程。而地基靜力載荷的原位測試方法也是在施工現(xiàn)場進(jìn)行試驗和測試的，其優(yōu)點(diǎn)是沒有對要施工的地基產(chǎn)生影響，而且也不會因為采集運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)而對樣本產(chǎn)生影響，因而其結(jié)果也相當(dāng)?shù)目煽?，為建筑施工提供了精?zhǔn)的測試范例。除此之外，也可以通過測試來推斷出建筑物日后可能產(chǎn)生的沉降量。但是靜力載荷原位測試也有一定的不足之處，因此不利于這種原位測試方法的普及和推廣：首先，靜力載荷的整個測試過程周期較長，用時較久;另一方面，其經(jīng)濟(jì)成本較高，不利于工程的整體效益提高;另外，其在實驗過程中主要使用加荷系統(tǒng)來監(jiān)測承載力的強(qiáng)弱，利用反力系統(tǒng)和承壓板來模擬對地基施加的壓力，承壓板要求有一定的抗壓能力，不能變形，因為如果承壓板承擔(dān)了一定的承載力，那么就會減少了低級的承載力，不利于測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。對此，在要測試的地段進(jìn)行準(zhǔn)備工作時，首先要在承壓板周圍預(yù)留一定的原土層，在增加載荷一半時，先按取出的原土重量增強(qiáng)，然后再增加重量時，要根據(jù)原土的類型分情況進(jìn)行加載。在不同的重量加載的情況下，要用到觀測系統(tǒng)來對地基的變化情況進(jìn)行記錄，即在開始增加負(fù)荷過程中是每隔十分鐘記錄一次結(jié)果，再次增加負(fù)荷后每隔十五分鐘觀測一次并實時記錄，自此以后，每次再增加負(fù)荷后就間隔三十分鐘進(jìn)行記錄。而在地基出現(xiàn)縫隙或者是隆起時，就要停止進(jìn)行負(fù)荷的加載，因為此時的地基承載力已經(jīng)達(dá)到上限。另外，沉降率變?yōu)槌?shù)，沉降率遲遲不能穩(wěn)定的狀態(tài)下又或者是沉降的距離超過了承壓板的高的0.006倍的時候，我們都可認(rèn)為地基的負(fù)荷能力已經(jīng)達(dá)到極限。

2、2靜力觸探原位測試。靜力觸探就是在幾乎沒有外力的影響下，將一個具有傳感性的探頭均勻的壓入地基土中，由于地基土的組成物質(zhì)不同，導(dǎo)致探頭在壓入即圖中所受到的阻力也不同，這時探頭記錄下接觸到的力度再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺鞲衅髦杏涗浵聛?。目前，靜力觸探的應(yīng)用最為廣泛，因為這種觸探記錄的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度高，而且具有連貫性，在探測的同時還有測試的作用。在某些特殊的地基土中例如粘土，粉砂土由于取樣的困難性導(dǎo)致工作難以進(jìn)行，而靜力觸探能夠很好地解決這些問題，摒棄減少了由于取樣對地基土的破壞作用。但是觸探技術(shù)也有其受限的方面，例如不能直觀的看到地基圖的類型，只能大概了解其硬度，而且觸探技術(shù)受其設(shè)備的限制導(dǎo)致其觀測的深度較淺，并且在有砂石礫石的地基土中并不適用，這樣的缺陷限制了其適用范圍。

2、3聲波測試技術(shù)。地基靜荷載原位測試和靜力觸探原位測試等原位測試雖然能滿足基礎(chǔ)建筑對地基的要求，但是在一些特殊的巖土測試中這些測試方法均不適用，例如在鐵路干線的路基的測試一般的原味測試就不能滿足其特殊的要求。為實現(xiàn)我國鐵路的安全監(jiān)測，需要對鐵路的路基進(jìn)行實時的測試，而一般的巖土監(jiān)測方法不能滿足已有的鐵路路基的檢查工作。為解決這一問題，我國的鐵道領(lǐng)域?qū)W者提出了一種新的檢測方法即聲波測試法，聲波測試法是通過對鐵道一側(cè)的激發(fā)源的敲擊，而由鐵路另一側(cè)的傳感器對敲擊的聲波進(jìn)行接收，然后通過對傳播的聲波的監(jiān)測來實現(xiàn)對鐵路路基的測試，聲波測試的優(yōu)點(diǎn)明顯，操作簡便，工作量小，有其不可替代的作用。

2、4膨脹土原位膨脹力測試。膨脹土是一種特殊的地基土，在有水的環(huán)境下會膨脹，但是在缺水狀態(tài)下又會收縮，膨脹土的這種特性對在其上進(jìn)行建設(shè)的工程有很大的影響，因此為了保證工程的安全性需要做好對膨脹土的測試工作。傳統(tǒng)的地基測試常常是原地采樣然后帶回實驗室進(jìn)行測試，但是這種室內(nèi)測試一般不能很好的反映膨脹土的實際情況，因此對膨脹土的原位測試顯得尤其重要，一般的膨脹土的原位測試都采用加壓膨脹法。

3、土工原位測試發(fā)展建議與展望

隨著各種各樣的工程的實施對沿途的測試有了越來越多的需求，而應(yīng)用傳統(tǒng)的采樣測試法，一方面工程量巨大，另一方面由于在對樣本的運(yùn)輸過程中會改變樣本的準(zhǔn)確性，而且室內(nèi)的實驗不能很好地反映現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境。原位測試能很好地避免這些問題因此原位測試顯得尤為重要。隨著巖土工程的發(fā)展，原位測試將有很大的發(fā)展空間。由于市場需求對傳統(tǒng)的巖土測試的巨大沖擊，拓展原位測試技術(shù)已經(jīng)成為一種必然的趨勢。

結(jié) 語

原位測試的應(yīng)用能更好的適應(yīng)各種工程的需求，改變了傳統(tǒng)的巖土測試的單一的形式，很大程度上提高了測試的精準(zhǔn)性，而且針對不同的施工需要采用不同的原位測試的方法，能更好的保證工程的安全性和后期對安全性的監(jiān)測，是對傳統(tǒng)的巖土測試的一種補(bǔ)充和發(fā)展，巖土原位測試及現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)是市場需求帶來的必然結(jié)果

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