原位测试技术在工程地质勘察中的应用研究

陶劲军

（湖南中核建设工程公司，湖南 长沙 410000）

我国的工程地质勘察项目历史久远，在漫长的发展过程中不断更新，但是其中仍然存在一些问题。随着原位测试技术在工程地质勘察中的应用不断推广，很好地解决了我国工程地质勘察中存在的一些技术问题，并且为推动我国的工程地质勘察的发展提供了技术支持。原位测试技术在工程地质勘察中的应用，测定了岩土的工程力学性质指标。同时，原位测试技术也有很多应用优点。其次，原位测试技术的适用条件广泛，常用的原位测试方法多样，可以满足不同情况下的工程地质勘察[1]。

1 原位测试技术在工程地质勘察中的应用概述

（1）测定岩土的工程力学性质指标。原位测试技术通过对原生地自然形态的各方面测试，来测定岩土的工程力学性质指标，为工程地质勘察提供数据支持。原位测试技术在地质原本自然的结构下，进行天然含水量以及天然承受能力的分析与数据结构呈现。通过一种更加直观的方法，由岩土的工程力学性质指标来呈现。

（2）原位测试技术应用的优点。原位测试技术可以测试一些难以测量的工程数据，并且可以最大程度的保证其准确性和科学性。其次，原位测试技术的应用可以避免在取样过程中出现的受力差异，从而最大程度的避免误差的出现。原位测试技术也存在影响力广，代表性强的特点。

（3）原位测试技术应用的缺点。各种原位测试技术方案的适用条件单一，并且一些测试技术方法是建立在理论关系的基础上的。一些停留在理论层面的原位测试技术，难以适应工程实施的现代化要求。

2 原位测试的适用条件

（1）测试简单，试验与实际相差较大的情况。原位测试的试用条件之一就是针对测试技术简单，且试验与实际相差较大的情况。测试简单情况下的原位测试技术的应用相对来说也比较简单，能够保证原位测试技术的顺利进行。同时，试验与实际相差较大的情况，需要通过原位测试技术的应用来进行实际的操作，从而得到更加客观的工程地质勘察结果。

（2）受力复杂，缺乏经验，计算漏洞。针对受力复杂，计算漏洞以及专业人员缺乏经验的情况，也有与之匹配的原位测试技术方案。由于受力情况复杂，普通的地质勘察应用技术难以保证结果的准确性，就需要原位测试技术的应用。专业技术人员缺乏经验的情况下，也更加适用于原位测试技术的应用，原位测试技术的应用可以有效的减少人工的操作，从而避免专业技术人员经验不足的弊端。针对计算容易出现漏洞，计算复杂的情况，也比较适合原位测试技术的应用。原位测试技术的应用通过结构性的计算方法，最大程度的保证测算结果的准确性。

（3）重要工程。重要地质勘察工程中，对于原位测试技术的应用具有一定的必要性。较为重要的工程勘察施工需要更加先进的技术方法进行测量。原位测试技术方法不仅仅适用于各种重要工程的技术应用，更是各个重要工程应用的必要技术保证。在重要的工程地质勘察项目中，应用原位测试技术可以最大程度的避免传统技术方法的问题。推动工程地址勘察项目的进程，同时保证其结果的科学性和准确性[2]。

3 常用的原位测试方法

近些年来，国际常用的原位测试方法主要包括静力荷载试验，静力触探试验，标准贯入试验，十字板剪切试验以及波速测试五个方法。

（1）静力载荷试验。静力载荷试验是常用的原位测试方法之中的首要选择方法。在模拟建造的场地上，挖一个基础深度的平整的坑，并且要保证其设计性。在已经挖好的平整坑的坑底，放入一个特定形状的承压力板。在上述装置全都放置完成之后，就可以开始实验了。通过在瓶底放好的承压板上，不断施加压力或者增加核载的方法，来测定相应条件下地基土质结构的稳定沉降量。以此来研究地质承载能力与压力变化的关系，同时为土地勘察提供有力的数据支持。

（2）静力触探试验。静力触探实验技术在工程勘察中的应用是非常广泛的。通过机械装置的应用，将不同规格的金属探头静力压入土壤之中。利用传感器来直观的分析土地的物理性质。静力触探试验主要用于划分土层，估算土地中的物理性质指数。静力触探试验也有一些注意事项 ：第一，求地层阻力与读表结果的关系时应该在室内进行，对于使用时间超过一个月的探头都需要进行率定。第二，在进行试验的过程中，首先要做的是平整土地，然后再进行试验的下一步。第三，要注重电路的接通，在实验之前，必须要接通电路，同时调整好各个方面的仪器。第四，灌入和测算计量两个工作应该是同时进行的，在灌入的同时随时记录数据结果，并且有规律的上传[3,4]。

（3）标准灌入试验。标准贯入试验是在众多贯入试验中较为突出的一项技术要点。通过力量触探，运用规定重量的穿心捶进行实验。确定恒定的高度，由上而下，自由脱落。将一定规格的探头打入土中，通过打入途中的难易程度来判别土壤的土质和土层的结构。标准灌入试验中所运用的探头不是圆形的，而是标准规格的，所以便称之为标准灌入试验。标准灌入试验的进行，对于专业技术人员的经验有着很高的要求，所以标准贯入试验也是只有在较为重大的工程勘察过程中才会使用的技术方法。标准灌入试验也有一定的技术要求和基本的操作守则 ：第一，在钻孔时必须保证钻孔的高度要略高于地下水位的高度，只有这样才可以保证地质勘察项目最终结果的最准确性。

第二，必须要保证锤击时对于偏心和侧面晃动问题的避免。一旦出现了偏心与侧面晃动的问题，就会导致整个工程勘察结果的错误。所以必须要保证这种现象不能发生。第三，必须要采用自动脱钩的方法进行垂直的坠落工作。自由落锤法的应用，有利于保证土壤物理结构以及性质测试结果的准确性。第四，要注重地质勘察的液化等级，这直接关乎到最终的地质勘察结果。

（4）十字板剪切试验。十字板剪切试验在众多的原位测试技术方法中具有较为国际化的特征。将十字板用规定的力度压入将被测试的涂层当中，并施加一定的扭转力，通过将土层剪坏的方法来测试涂层的化学和物理性质指数。通过十字板剪切试验来判断土层的抗剪指数。十字板剪切试验不仅仅在我国的原位测试技术中具有较高的地位，在国际上十字板剪切试验也占据着最为前沿的核心地位。各个国家的原位测试技术中都有着十字板剪切试验的重要席位。

对于十字板剪切试验的要求，有以下几点 ：第一，十字板的选择应该是具有固定规格的矩形形状的木板。第二，识字板插入土壤的深度应该有准确的数据估计以及标准要求。应该在规定的数据深度下进行操作。第三，是对剪切速率的要求。十字板剪切试验中的剪切速率应该符合国际化的要求。第四，应该注意摩擦力和阻力对最终结果的影响。

（5）波速测试。波速测试在众多的测试方法中是比较新颖的，波速测试就是测试土层的波速。依据弹性波在土层中传播速度与岩体大小的数据对比，来确定波速测试的最终结果。通过分析波速测试的结果来对地质土层进行科学的判断，并且得到较为科学的数据结果。测试有以下要求 ：第一，要准确的确定土力学参数。第二，要提前判别建筑场地类别。第三，不能忽视了对于场地卓越周期的判断。第四，要求专业技术人员可以依据自身经验判别岩土的变化。这五种常用的原位测试方法都有其各自不同的适用条件和独特性。在不同的工程情况下，针对具体的实际情况进行独特的测试方法的技术选择，有利于保障工程地质勘察结果的科学性。

4 原位测试技术在工程地质勘察中应用的积极意义

（1）有利于推进我国工程地质勘察的科技化进程。原位测试技术在工程地质勘察中的应用，有利于推进我国工程地质勘察的科技化进程，在漫长的发展过程中，使我国的工程地质勘察逐渐实现科技化和国际化。并且推动我国的土地勘察项目不断的向科技化与国际化方面推进。

（2）有利于提升工程地质勘察的质量。原位测试技术在我国工程地质勘察中的应用，有利于提升工程地质勘察的质量。提升工程地质勘察的最终质量是原位测试技术应用的最直观表述。工程地质勘察质量的提升能够保证我国工程地质勘察的现代化进程，同时满足人民群众的要求。

（3）推进我国的现代化进程。我国的现代化进程包括社会各个方面的发展，而地质勘察中，对原位测试基础的应用很好的推动我国地质勘察层面的现代化进步，从而推动我国的现代化进程。

5 结束语

我国传统意义上的工程地质勘察过程中，往往需要人力进行对自然地质进行勘测，最后通过人力工程勘察结果与工具勘测结果的结合来进行最终结果的评判。这种情况下往往夹杂着人的主观意识，同时也受勘察技术人员主观经验的左右。所以原位测试技术在工程地质勘察中的应用是非常有必要的。原位测试技术的应用很好地提升了我国工程地质勘察的质量和结果的准确性。有利于推进我国工程地质勘察的科技化进程，同时有利于推进我国的现代化进程。