摘要：随着城镇化的深入发展，建设工程数量越来越多，岩土工程地质勘察发挥着举足轻重的作用，原位测试技术得到了广泛的应用。在岩土工程地质勘察过程中，为了取得岩土层的各项物理力学指标，通常釆用2种实验方法，即室内试验、现场原位测试,以取得相关的各岩土层的物理力学指标及参数。
关键词：原位测试；岩土工程；地质勘察
引言
岩土工程勘察的试验方法按照场地来讲，可以分为室内与现场两种，其中室内试验主要采用土工试验技术，而现场试验主要采用原位测试技术。在岩土工程勘查中，原位测试技术占据着举足轻重的位置，它是一种物理力学测试的技术，能够准确检测岩石、土体的物理指标。
1原位测试的优势
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原位测试技术主要类型
2.1载荷试验
对于载荷试验技术，可分为螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验以及浅层平板载荷试验三种。其中，螺旋板载荷试验技术主要被应用于深层地基测试或者地下水位以下地基测试中；深层平板载荷试验技术主要被应用于深层地基或者大直径桩的桩端土测试中，要求将勘察深度控制在5m以上；浅层平板载荷试验技术则主要被应用于浅层地基土测试中。
2.2声波测试
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。
2.3十字板剪切试验
十字板剪切试验一般被应用于对饱和软黏土的抗剪强度以及灵敏度进行检测中，测试所得抗剪强度结果相当于天然土层试验深度，相当于无侧限抗压强度的一半。通过对试验结果进行分析，即可判断地基土承载力以及单桩承载力，同时还能够对边坡稳定性进行分析。
2.4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。
2.5波速测试
波速测试又可以被分为三种类型，即单孔法、面波法以及跨孔法，可对岩土体压缩波、瑞利波以及剪切波波速进行测定。通过对测定结果进行分析，可判断岩土体弹性参数，确定地基土阻尼比以及刚度条件，进而对土体类型以及岩土工程建设场地类别进行划分。
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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。不过，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。
3原位测试在岩土工程地质勘察中的应用实例
在某园区施工中，将整个园区分为1～4号4个地块，拟建高层建筑工程为框架结构，总楼层为17层，该项目中单柱荷载最大值为200kN。项目建设场地为耕地，地势平缓。在对该工程项目进行勘察时，要求综合考虑岩土物理学特性以及地质成因，合理确定勘察深度，同时将岩土分为4层7亚层。
3.1测试方法
在各项原位测试技术中，波速测试技术是十分重要的组成部分。在具体的测试过程中，需要在孔口安装具有触发装置的激震体，然后叩击振源体，进而在地面上可产生剪切波，另外，在钻井中需要安装检波器，用于接受剪切波，同时将信号传递至地震仪中，地震仪可以接收相关信号，同时还可以对信号进行收录和放大处理。对于各类信号，可采用计算机技术进行处理，进而获得准确的施工地层工程参数。
3.2震源设备
在本工程勘察中所选用的震源设备，可以产生具有良好的重复性，并且稳定性高、能量较大的剪切波震源。另外，在本工程勘察中，采用CE－9201工程地震检测仪，在距离孔口1m的位置放置激振板，在木板上压重物，采用锤子对木板的两端进行敲击，即可产生剪切波。
3.3测试设备
在本次原位测试中，主要的测试设备包括孔内三分量检波器以及地震仪。其中，孔内三分量检波器是由X、Y、Z三个方向的检波器所组成的，可放置在封闭容器中。其中，X方向和Y方向的检波器分别呗应用于接收由地表所传来的横波和纵波中。
3.4测试技术
在三分量检波器的测试中，测试孔深度要求控制在9.9～13.9m之间，另外，各个测试点之间的距离应控制在0.5～1.0m之间。在具体的测试过程中，应注意为了保证测试结果的准确性，对于各个测试点，可进行多次观测。
3.5资料处理与解释
3.5.1计算方式
在进行波速测试过程中，需要对模板进行两次敲击，两次敲击所产生的剪切波波形相位之间差值在180°左右，可对不同界面点剪切波的到达时间进行测试，同时还可以对各层波速值进行计算分析。
3.5.2测试资料处理
①对剪切波垂距走时进行计算。检波器以及激发板并不在钻孔的垂直线上，因此，波的传播路程为斜距。在进行波速测试过程中，需要采用垂距走时间，对波的传播路程进行核对分析。②对测点波速进行计算。对于测点波速，要求对两个连续的观测点之间的垂直时间差以及深度差进行计算。③对分层波速进行计算。在具体的计算过程中，要求综合而考虑时距曲线不同斜率的折现段。
3.5.3测试结果解释
通过对本次勘察结果进行分析，等效剪切波速平均值289.5，建设场地为中硬场地，在施工过程中不会发生液化和震陷问题。
结语
综上所述，岩土工程勘察具有一定的必要性与重要性，而原位测试技术作为一种准确性较高的测试技术，将其应用于岩土工程勘查中，能够准确测试工程地质的稳定性。
参考文献
［1］梁彦.原位测试技术与工程勘察应用分析[J/OL].西部资源,2019(02):151-152.
［2］陈延伟,王玮.原位测试技术在岩土工程勘察中的应用[J].建材与装饰,2019(06):211-212.
［3］陈智贤.浅析原位测试在岩土工程地质勘察中的应用[J].西部探矿工程,2019,31(01):13-15.
论文作者:沈媛
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
标签：测试论文; 原位论文; 岩土论文; 波速论文; 地基论文; 检波器论文; 技术论文; 《工程管理前沿》2019年第10期论文;