原位测试技术与工程勘察应用分析
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摘要：原位测试技术在工程勘察工作中产生的效果极高，合理的应用该项技术，不仅可以提升勘察速度，优化勘察方式，还可以有效地检测出岩土体自身所具备的特点，使得勘察结果更加具备准确性。在本文中，重点分析了原位测试技术的优势和不足之处，明确论述了原位测试技术与工程勘察应用情况。
关键词：原位测试技术;工程勘察应用
在以往工程开展过程中，经常使用传统的方式实施勘察工作，该项方式是基于钻探施工的基础上，技术人员通过详细的勘察施工现场并且依照获取的结果来划分出场地的岩土层，明确各个岩土层的性能以及参数。可是，工作期间，因为现场判断对技术人员提出的要求比较高，勘察结果容易受到人为因素的影响，并且，在实施室内试验和岩土试样工作的时候，也时常受各项因素的影响，从一定程度上影响了测试数据的准确性。对此，使用规范的原位测试方式，不断优化和完善检验结果是很重要的。
1.對于原位测试的特征分析
1.1原位测试存在的不足之处
从原位测试实际情况来看，其具备复杂性特征，实施测试工作的时候，如果仅仅是对特定参数加以测试，那么很难将其准确的计算出来，人们针对这一现象，经常做出一些简单性的假设，以此确定边界条件和参数，可是，这样一来，会对数据准确性产生一定程度的影响，使其发生误差性，最终弱化了整体效果。再者，岩土原位在预测岩土随荷重条件变化参数的时候，无法发挥出相应的经过，再加上原位测试自身消耗量高，所需时间多，资金输出大，因此，人们为了节省成本和时间，通常不会选择过多的进行试验，使得原位测试得到的参数数目较少，无法满足相应的需求，从而增加了统计分析工作的难度。最后，对于土体原位测试参数和工程性质之间的联系性，依旧是基于大量统计经验的基础上实施的，针对不同特征的土体而言，会存在较大的差距。
1.2原位测试的优势
原位测试主要是指在岩土体所在的位置处，从岩土体的结构、应力状态以及湿度入手，然后对其进行简单的测试。在工作期间，原位测试具备的优势如下所示：1在实施原位测试工作的时候，基本上是处于天然应力状态下实施的，在此阶段中开展工作，能够防止各种问题的出现，比如采样土体自身产生的应力释放情况，使得试验的结果更加具备准确性和针对性。2当遇到难以采取原状土样的地层时，可以使用原位测试方式来解决这一难度，此种方式能够直接获取工程力学指标。3原位测试方法多种多样，其能够测试的试验数据较多，在工作期间，可以从工程实际开展情况入手，在满足设计要求的基础上来寻找与之相符的方式，以此获取准确的参数，实现勘察工作效率的提升。
2.原位测试技术与工程勘察应用
原位测试包含多种类型，对于技术人员而言，可以从工程实际特征入手，使用合理规范的原位测试方式来提升勘察效果，保证勘察质量。在本文中，重点论述了经常使用的集中原位测试方式以及应用情况。
2.1荷载试验
荷载试验包含三种类型，分别为浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验以及螺旋板载荷试验，在这一阶段中，实施浅层地基土测试工作的时候经常使用浅层平板载荷试验，在深层地基土以及大直径桩的桩端土测试过程中，通常使用深层平板荷载试验，并且在工作期间，需要注意，试验深度必须高出5m，而螺旋板荷载试验一般应用于深层地基土以及地下水位以下的地基土测试过程中。从得出的荷载试验结果可以看出，承压板以下应力对范围内岩土体的承载力以及变形模量有着直接的影响。
2.2静力触探原位测试
在进行静力触探原位测试试验的时候，一般是使用静力触探仪设备，借助机械装置把测试探头均匀压到被测试土体内，然后依照探头数据来获取相关参数。从当前情况来看，静力触探仪设备主要包含三个环节，分别是压入土体进行探测的触探头量测记录仪表以及把触探头压到土体中的贯入系统。在具体的试验工作中，静力触探原位测试试验因为具备灵活性以及成本输出少等特征，被广泛引到了不同环境内的测试工作中，并且产生效果极高，未来值得推广。
在开展静力触探试验的时候，加强对贯入力的控制力度也是十分重要的一个环节，对于贯入力的控制，要从贯入杆受力性能以及土质条件入手，在此过程中，当贯入力控制力度不够的话，就会使得触探头无法深入适合的位置，当力度较大的时候，可能会使得探杆断裂。
2.3声波测试技术
声波测试技术，其实是对剪力波在土体中的传播速度进行分析，通过和设备获取的测试数据结果相互联系在一起，进而得出岩土的实际性质。在应用期间，应当将激发源、加速度传感器以及计算采集系统等设备设置到被测试岩土的周围，然后测试期间，使用锤子轻轻地敲打激发源，并且利用传感器将收集到的信号运到计算机采集系统中，以此实行传播速度的提升。声波测试技术的优势在于操作简便，并且在不需要钻孔的情况下，便可以获取有关数据，不仅检测速度较快，与此同时，还不会限制工程表面作业与通行。不过，在具体工作期间，时常受岩土体内部结构均匀程度以及成分多样性情况影响，因此，该项技术需要进一步研究和改善，使其更好的应用于工程勘察中。
2.4圆锥动力触探试验
根据类型，可以将圆锥动力触探试验划分为三种类型，分别为轻型、重型以及超重型。在这其中，轻型动力触探试验比较适合应用到浅层填土、黏性土内;重型动力触探试验比较适合应用于砂土以及碎石土中;超重型动力触探试验适合应用到密度较大的碎石土内。从圆锥动力触探试验获取的指标中可以获取砂土的密度，明确岩土层的强度，计算出地基土的承载力。
2.5膨胀土原位膨胀力测试
一般情况下，膨胀力的测试方法包含三种类型，分别是体积法、回压法以及压力膨胀量曲线法，当前，因为这三种方法上的性能不同，因此得出的测试结果也存在着一定的差距。从实际情况来看，回压法测试结果较大，而压力膨胀量曲线获取的结果较小，常体积法获取的数据和实际膨胀量参数值更为接近，因此，该种方式应用程度较高。不过，上述三种方式必须在室内进行，要想实施原位测试，还需要进一步优化和完善，比如，对压力-膨胀曲线法进行适当的改进，达到在岩土工程现场区域进行的原位膨胀力测试试验工作。现阶段，在我国大多数岩土工程膨胀土检测期间，都引进了这一方式，其能够为工程建设以及质量提供一定的依据。 2.6地基静荷载原位测试
实施地基静荷载测试试验工作的主要目的是为了测试出地基的特征以及承载力，并且在计算的基础上获取地基土的固结系数，当前，经常使用的地基静荷载原位测试试验主要包含两种类型，分别为平板实验以及螺旋板试验两种，该种方式可以在现场原位中更加直接的试验数据，因此，具备的准确性高，能够为其他检测方式的应用提供相应的依据。不過，在使用该种方式进行试验的时候，时长受到周期以及压板等因素的影响，并且由于试验期间工作量大，所需材料众多，经常使得条件具备一定的差异性，其中，经常使用的测试设备为压重加荷台试验装置，并且在试验期间，反力系统以及观测系统全部发挥出来重要的效果。
2.7十字板剪切试验
十字板剪切试验比较适合应用于测定饱和软黏土的不排水抗剪强度以及灵活性，其中，测试的抗剪强度和天然土层试验深度相似，在天然压力下固结的不排水抗剪强度。其中，从理论上来分析，实验结果相当于室内三轴不排水抗剪总强度，或者是无侧限抗压强度的一半左右。根据实际情况和十字板剪切试验结果得出，可以明确地基土的具体承载力以及单桩承载力，找寻出边坡自身是否具备稳定性。
3.原位测试技术的应用现状
现阶段，因为在取样、储运、试验的过程中，还存在着一些问题，无法全面的保证岩土工程的稳定性，因此，加大对原位测试技术的应用力度逐渐成了工程勘察行业发展的必然发展趋势。当前，为了满足不同条件下岩土特性测试提出的相关要求，人们对原位测试设备进行不断的研发和优化，设备的自动化及数字化程度随之有了明显的提升，其性能稳定性得到了很大程度的保障，安全性有所增强。目前，静力触探试验、标准贯入试验、圆锥动力触探试验、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、波速测试等技术已经在勘察工作中广泛应用，在这一现状下，我国的岩土工程勘察行业得到了稳定快速的发展。
4.结语
在社会发展过程中，岩土工程起到了十分重要的作用，合理的应用各项技术，不仅可以提升岩土工程效率，与此同时，还可以保障工程质量。原位测试本身是现代岩土工程勘察期间十分重要的一项技术，其发挥的优势较大，加强对其的研究和完善力度是很有必要的。
参考文献：
[1]刘利.原位测试技术在岩土工程勘察中的应用[J].资源信息与工程，2018，v.33;No.230（02）：119-120.
[2]曹兴福，周永.浅谈原位测试技术在岩土工程勘察中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（06）：197-198.
[3]沈小克，蔡正银，蔡国军.原位测试技术与工程勘察应用[J].土木工程学报，2016，49（02）：98-120.
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