摘要：原位测试的方法多种多样，根据工程的具体特征及设计要求，选用合适的原位测试技术，可以有效地提高勘察效率，降低勘察成本，保证勘察成果的准确性。研究并完善原位测试技术，扩大其应用范围，对保证岩土工程勘察行业的健康发展，提高建筑工程的质量均具有重要的意义。本文对原位测试技术进行了概述，并对其在岩土工程勘察中的应用进行了探讨。
关键词：原位测试技术；岩土工程；勘察；应用
随着我国岩土工程建设量的不断增加，对原位测试技术的应用需求也随之不断加大，而现代自动化技术与原位测试技术中的结合应用与不断完善，很大程度上推动了原位测试技术的发展，也有效地简化了原位测试技术的操作流程，提高了测试结果的可靠性，因此，选用合适的原位测试方法，尽可能采集岩土层在天然状态下的测试数据，从而对现场鉴别及室内试验结果进行补充及校正是十分必要的。
一、原位测试技术概述
原位测试技术主要就是指不会影响岩土层原体，并且也不会使岩土层的本身性质发生改变，在此基础上对岩土工程的力学性质进行测定。原位测试技术主要有以下优点：第一，原位测试技术可以在工程现场进行，这样就减少了采样环节，所以，使用原位测试技术，可以避免对待测样本的干扰。第二，由于原位测试技术可以在工程现场进行测试，而测试过程中涉及的试验样本与室内试验的样本相比较，该样本比较大，这样就比较容易全面地对岩土性质以及结构进行反映。第三，原位测试技术还具有连续试验的特点，对于很多待测对象，原位测试技术可以进行连续试验，这样就能够对岩土体剖面和物理性能进行良好真实的反映。第四，随着原位测试技术的进步与发展，如静力触探车的出现，表示原位测试技术，已经具有快速和经济性特点。
原位测试技术分为定量和半定量两种，其中，定量方式指的是在已经成形的土体上进行原位测试，比如静止状态的承重试验、土体渗透试验等等，而半定量方法缺乏试验环境以及试验能力，常用试验方法有触碰试验、深入样品试验等等。原位测试的试验类型有很多种，应用原位测试技术时，需综合考虑岩土工程种类、结构形式、土体基本等情况来选择合适的勘察技术。在进行原位测试的调试阶段和准备阶段，应深入分析钻探能力、室内试验等各个需测试的部分。通过原位测试结果分析岩土工程岩石和土壤，判断施工场地的地面承重水平等等，最后再进行室内第二次演算，并将其作为现场试验参照物。
二、原位测试技术在岩土勘察工程中的应用
1、地基静荷载原位测试
地基静荷载测试试验主要是为了测试地基的变性特性以及承载力，并通过计算获得地基土的固结系数而进行的，较为常用的地基静荷载原位测试试验可分为平板试验和螺旋板试验两种载荷试验。由于这种试验方法能够在现场原位直观的观察实验过程与结果，因此具有较高的可靠性，并能够为其他检测手段的运用提供基础标准与数据支持。但相对而言，地基静荷载试验的应用要受到周期较长及压板效应等因素的影响，且由于试验工作量及所需设备材料较多，整体试验成本相对较高。地基静荷载原位测试试验所需设备往往因实际测试需要及条件差异而有所不同，较为常见的测试设备有压重加荷台试验装置，而反力系统、观测系统、加荷系统、承压板等试验装置也在测试试验中发挥着重要的作用。
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2、静力触探原位测试
静力触探原位测试试验主要是通过静力触探仪设备，利用机械装置将测试探头匀速压入被测土体当中，根据探头阻力的数据检测与收集，获得土体的相关参数。目前应用的主要静力触探仪设备大都包括三个部分，分别为压入土体进行探测的触探头、负责数据显示与记录的量测记录仪表、负责将触探头压入土体中的贯入系统，由这三个主要部分结合发挥作用，来完成实验测试。静力触探原位测试试验在实际应用中主要特点在于其设备灵活轻便、便于携带，并且试验成本相对较低，对于不同环境条件下的测试工作都能够很好的适应。在进行静力触探试验时，做好对贯入力的控制是十分重要的，贯入力施加应以贯入杆受力性质及实际土体条件为基准，如贯入力不足会导致触探头不能压入到理想深度，贯入力过大则可能导致探杆发生弯折。
3、声波测试技术
声波检测技术主要应用于一些常规检测试验方法无法获得理想测试效果，或受到时间及条件限制不能有效应用的测试项目。声波测试技术主要是通过对剪切波在土体中传播速度的检测及数据分析，并与其它可应用便携式设备所获取的测试数据结果相结合，以此来对岩土性质、状况等进行准确快速的评价。一般应用过程中，需要在被测岩土体范围的两侧分别设置激发源、加速度传感器、计算采集系统等设备，测试时利用锤子敲击激发源，并通过另一侧的传感器收集相应信号传输至计算采集系统，经过计算加工处理形成以对相互反向的波形，以此来获取剪切波与试验段土体中的传播时间与传播速度。该技术的应用优点在于无需复杂的操作，且不用进行钻孔，在获得相应数据与力学指标的同时，不影响工程表面作业与通行，仪器为便携式，利于携带，检测速度快等。但会受到试验段岩土体内部结构均匀程度及成分的多样性等因素影响，还有待于进一步的技术完善，以提高测试可靠性。
4、膨胀土原位膨胀力测试
一般对于膨胀土膨胀力的测试方法主要包括三种，即常体积法、回压法、压力—膨胀量曲线法，由于不同测试方法的特点，在测试结果方面也会存在一定的差异性，一般情况下，回压法测试结果容易偏大，而压力—膨胀量曲线所测得的结果容易偏小，常体积法所测得数据相对更为接近实际膨胀量参数值，因而应用中也相对更为广泛。但这三种测试方法以往都只能在室内进行，要实现原位测试还需要对相应方法进行改进，如针对压力—膨胀曲线法进行一定的改良，可以实现在岩土工程现场区域进行的原位膨胀力测试试验，目前该方法已经在我国许多岩土工程膨胀土检测中获得了应用，并为工程建设与质量检测提供了重要的数据与材料。
由于在取样、储运、试验的过程中难以保证岩土体的天然工程性状，更加广泛的应用原位测试技术已成为工程勘察行业发展的趋势。为了满足不同条件下岩土特性测试的要求，原位测试设备的研发和升级在不断进行，设备的自动化及数字化程度正不断提高，性能的稳定性也在不断加强。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、扁穿侧胀试验、波速测试等技术已经在勘察工作中广泛应用，我国的岩土工程勘察行业也因此取得了长足的进步。
结语
原位测试是相对于传统岩土工程试验现场取样实验室试验检测而言的，其测试的主要环境是岩土的原始位置，这样的方式对于提高测试效率，减少试验检测受环境变化影响，准确检测施工质量及效果等都具有很大的优势，随着现代科学技术的融入与应用，岩土工程原位测试技术也得到了快速的发展，为促进原位测试作用的充分发挥，提高我国原位测试的技术水平。
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论文作者:刘晓旦,许涛涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/28
标签：原位论文; 测试论文; 岩土论文; 技术论文; 静力论文; 地基论文; 荷载论文; 《防护工程》2018年第29期论文;