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(dòng)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(cè)試技術(shù)需要不斷地發(fā)展。對(duì)此，本文從巖土原位測(cè)試概述與特點(diǎn)、巖土原位測(cè)試的主要技術(shù)分析等多方面對(duì)巖土原位測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了深入的分析研究。

關(guān)鍵詞：巖土測(cè)試技術(shù);巖土原位測(cè)試;現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

引 言

近年來(lái)，在一些發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)形成了完善的巖土測(cè)試市場(chǎng)，他們有專業(yè)的測(cè)試團(tuán)隊(duì)，可以為社會(huì)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(guó)的巖土測(cè)試技術(shù)是建國(guó)初期在蘇聯(lián)的指導(dǎo)下形成的，我國(guó)的測(cè)試技術(shù)雖沒(méi)有發(fā)達(dá)國(guó)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(chǎng)的需求，我國(guó)的巖土測(cè)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(cè)試技術(shù)。

1、巖土原位測(cè)試概述與特點(diǎn)

巖土的原位測(cè)試廣義上分為原位檢測(cè)和原位試驗(yàn)兩部分，該檢測(cè)方法的重點(diǎn)體現(xiàn)在原位上也就是被測(cè)物體的狀態(tài)，在測(cè)定巖土?xí)r要保證被測(cè)對(duì)象的原有狀態(tài)，盡量不擾動(dòng)物體原有的狀態(tài)通過(guò)測(cè)試的手法確定巖土的物理性質(zhì)，然后對(duì)要監(jiān)測(cè)的對(duì)象的狀態(tài)和性能進(jìn)行判定。這種測(cè)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(duì)于傳統(tǒng)的建筑工程現(xiàn)場(chǎng)取樣然后送到專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行判定而言的。傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)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(cè)試環(huán)境的變換導(dǎo)致一些精準(zhǔn)度的下降，而原位測(cè)試在原有的環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)，避免了以上兩方面的問(wèn)題，能夠更好地提高測(cè)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度。具體來(lái)說(shuō)，原位檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于：第一，其測(cè)驗(yàn)的場(chǎng)所就是建筑工程的施工現(xiàn)場(chǎng)，減少了取樣的環(huán)節(jié)，也降低了傳統(tǒng)的檢測(cè)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?cè)斐傻慕Y(jié)果的誤差，另外也降低了取樣的成本和難度，對(duì)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(gè)耗時(shí)耗力的取樣過(guò)程，原位檢測(cè)的出現(xiàn)很好的解決了這些問(wèn)題;第二，原位檢測(cè)技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，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(shí)可在施工的現(xiàn)場(chǎng)能進(jìn)行較好的進(jìn)行宏觀分析;第三，原位檢測(cè)的方法能更為全面地監(jiān)測(cè)巖土層的剖面性狀;第四，隨著原位檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的原位檢測(cè)方法具有經(jīng)濟(jì)成本低，操作流程簡(jiǎn)單、快速等特點(diǎn)。

2、巖土原位測(cè)試的主要技術(shù)分析

2、1地基靜荷載原位測(cè)試。靜力載荷原位測(cè)試是一種模擬承載能力的測(cè)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(shí)，可在模擬建筑物對(duì)地面的壓力時(shí)，觀察地基在壓力作用下的變形情況和強(qiáng)度變化的過(guò)程。而地基靜力載荷的原位測(cè)試方法也是在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)和測(cè)試的，其優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有對(duì)要施工的地基產(chǎn)生影響，而且也不會(huì)因?yàn)椴杉\(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)而對(duì)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(cè)試范例。除此之外，也可以通過(guò)測(cè)試來(lái)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(cè)試也有一定的不足之處，因此不利于這種原位測(cè)試方法的普及和推廣：首先，靜力載荷的整個(gè)測(cè)試過(guò)程周期較長(zhǎng)，用時(shí)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要使用加荷系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)承載力的強(qiáng)弱，利用反力系統(tǒng)和承壓板來(lái)模擬對(duì)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?yàn)槿绻袎喊宄袚?dān)了一定的承載力，那么就會(huì)減少了低級(jí)的承載力，不利于測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)此，在要測(cè)試的地段進(jìn)行準(zhǔn)備工作時(shí)，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(shí)，先按取出的原土重量增強(qiáng)，然后再增加重量時(shí)，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(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)地基的變化情況進(jìn)行記錄，即在開始增加負(fù)荷過(guò)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(cè)一次并實(shí)時(shí)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(shí)，就要停止進(jìn)行負(fù)荷的加載，因?yàn)榇藭r(shí)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(guò)了承壓板的高的0.006倍的時(shí)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(cè)試。靜力觸探就是在幾乎沒(méi)有外力的影響下，將一個(gè)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(shí)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?lái)。目前，靜力觸探的應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)檫@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(cè)的同時(shí)還有測(cè)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(wèn)題，摒棄減少了由于取樣對(duì)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(cè)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(cè)試技術(shù)。地基靜荷載原位測(cè)試和靜力觸探原位測(cè)試等原位測(cè)試雖然能滿足基礎(chǔ)建筑對(duì)地基的要求，但是在一些特殊的巖土測(cè)試中這些測(cè)試方法均不適用，例如在鐵路干線的路基的測(cè)試一般的原味測(cè)試就不能滿足其特殊的要求。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)鐵路的安全監(jiān)測(cè)，需要對(duì)鐵路的路基進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)試，而一般的巖土監(jiān)測(cè)方法不能滿足已有的鐵路路基的檢查工作。為解決這一問(wèn)題，我國(guó)的鐵道領(lǐng)域?qū)W者提出了一種新的檢測(cè)方法即聲波測(cè)試法，聲波測(cè)試法是通過(guò)對(duì)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(duì)敲擊的聲波進(jìn)行接收，然后通過(guò)對(duì)傳播的聲波的監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路路基的測(cè)試，聲波測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)明顯，操作簡(jiǎn)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(cè)試。膨脹土是一種特殊的地基土，在有水的環(huán)境下會(huì)膨脹，但是在缺水狀態(tài)下又會(huì)收縮，膨脹土的這種特性對(duì)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(duì)膨脹土的測(cè)試工作。傳統(tǒng)的地基測(cè)試常常是原地采樣然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，但是這種室內(nèi)測(cè)試一般不能很好的反映膨脹土的實(shí)際情況，因此對(duì)膨脹土的原位測(cè)試顯得尤其重要，一般的膨脹土的原位測(cè)試都采用加壓膨脹法。

3、土工原位測(cè)試發(fā)展建議與展望

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

結(jié) 語(yǔ)

原位測(cè)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(cè)試的單一的形式，很大程度上提高了測(cè)試的精準(zhǔn)性，而且針對(duì)不同的施工需要采用不同的原位測(cè)試的方法，能更好的保證工程的安全性和后期對(duì)安全性的監(jiān)測(cè)，是對(duì)傳統(tǒng)的巖土測(cè)試的一種補(bǔ)充和發(fā)展，巖土原位測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)是市場(chǎng)需求帶來(lái)的必然結(jié)果

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