原位测试在岩土工程地质勘察中的应用分析

李翔玉

摘要：在城市现代化建设不断推进的工程当中，城市的建设项目正在逐渐增多，这样也至于岩土工程地质勘探工作在目前阶段将变得越发重要，多样化的技术手段也在日渐增多。为了在岩土勘探活动当中获得各个物理学指标，我们通常选择应用两种方式进行，这两种方式分别为现场原位测试以及室内试验，因此本文针对原位测试中几种较为常见的工作方式展开分析，希望为相关人员带来一些参考。

关键词：原位测试;岩土工程地质勘探;应用分析

在以往的岩土工程地质勘探工作当中应用最为广泛的方式是钻井施工，最终原位的岩土层结构和位置将会由相应技术人员进行主观识别以及划分判断，通过这样的方式来确定岩土层当中的物理参数。但因为许多人员在进行原位识别工作的过程中可能会受到主观、意外等因素的影响，这也导致最终的测试结果可能会存在有一定程度上的误差。

一、原位测试的作用

在目前阶段的岩土工程地质勘察工作中，原位测试是其中一项较为常见的测试手段[1]。在野外现场当中通过应用相应的仪器设备来开展测试，遵循不打扰、不破坏的原则，进一步使最终受到测试的土地会处在客观天然的条件之下，同时应用现场测试的方式进一步获得存在于眼土层当中的不同物理学指标。

因为原位测试是在不对土层造成破坏的状态下进行的[2]。因此即便不同岩土体的基本条件十分复杂，这一方法也同样能够针对一些无法取得原装土样的土层当中的渗透性、物理力学、工程力学等相应指标进行测定。但在具体实践过程中却依然很难够能够直接性地针对岩土体当中存在的某一个参数进行确定，因此在常规情况下更多地通过应用多样化的原位测试方式，在取得结果后在分别与室内测试的结果进行综合比对，在最终确定检测结果。

原位测试结果对于不同的岩土层而言，能够持续性开展试验，所以通过这样一种方式能够十分直观地反映出不同土层本身蕴含的变化情况以及各项力学指标，并且在该技术飞速发展的过程当中，现今已经具备有经济性较为出色良好的优点。

二、原位测试的应用方式

在岩土工程地质勘探工作过程中比较常见的原位测试方式有标准贯入试验、载荷试验、静力触探试验、十字板剪切试验、波速测试等[3]。

基于勘察工作开展场地、设计等要求的差异性，特别是针对不同区域差异化地质条件的不断变化[4]。所以在实际应用原位测试方法的过程当中，首先要考虑的是不同建筑物的基础性设计参数、类型、实际地质条件等多种因素，最终针对于原位测试得出的不同结果，可以选择采用地区性的经验，进一步针对各个岩土层当中物理力学指标以及底基层承载力等数据进行估算，在这一过程当中，相关的技术人员要重点注意将经过原位测试得出的结果与室内试验、钻探等一系列参数开展综合比对，另外要适当结合不同工程项目的相应情况，以此为基础来综合计算在开展原位测试工作过程中的方法以及试验方式。

（一）圆锥动力触探

这一原位测试方法首先要通过相应质量的落锤，在相应高度的自由落距下将规格符合相关标准的圆锥形探头深深打入到土中，并在此之后针对动贯入的阻力以及贯入的技术来针对土层的变化进行判断，通过这样的方式来进一步确定相应土层的工程力学性质，并在后续针对地基土开展岩土工程地质评价工作。在实际工作过程中，圆锥动力触探可以大致分为超重型、重型、轻型等三种级别。超重型比较适合应用于土层较为密实的碎石土、软岩、卵石等。重型比较适用于砾砂、卵石还有一些处在中密等级以下的极软岩或是碎石土。轻型一般适用于地基处理检测工作以及验槽工作，应用轻型圆锥动力触探的过程中，贯入的深入不可大于4m。

（二）标准贯入试验

这一原位测试方法是通过应用质量在63.5kg的重锤，根据规定当中的实际性落距，通过自由下落的方式来将与其相对应规格的贯入器深深打入底层当中，技术人员可以根据贯入器在贯入到标准深度后需要的锤击数量，进而针对土层的性质进行分析。

这一测试方法比较适合应用于粉土、花岗岩、黏性土等全风化岩、风化残积土还有一些呈现坚硬土状结构的强风化岩[5]。

（三）静力的触探试验

这一原位测量方法是通过应用静力在一定的速率下将相应探头压入到土层当中，同时在探头的内部拥有标准阻力传感器，通过这样的方式能够将土层的相应阻力转化为实际电信号，接着通过相应仪表进行测量。

这一测验方法比较适用于粉土、黏性土以及软土等土层，其在一定意义上讲具备有测试以及勘探等双重功能。

（四）十字板的剪切试验

这一原位测验方法需要用到标准地十字板探头，通过将这一探头插入到土中相应的标准深度，应用相应速率进行扭转[6]。技术人员在这时针对土被破坏时的抵抗力矩进行测量，并以此得到土层地参与抗剪强度以及不怕水抗剪强度。

这一方法比较适用于针对呈现饱和软弱装的黏性土的不排水性抗的灵敏度以及抗剪强度等参数进行测试，实际测试过程中的深度应当小于30米。不适合其中含有砾石、砂层、贝壳等大量杂质的土层。另外因为这一方法在实际检测工作中常常会与静力触探以及贯入设备等通用，并且上述方法全都适用于软土地区，因此将这一方法与钻探取样的结果进行适当结合，可以在根本上提升勘察工作效率的同时，也能够适当降低勘察的成本。

（五）载荷试验

这一检测方法在测试过程中分为螺旋板荷载以及平板载荷等两种。其中平板载荷试验在常规意义上分为深层、浅层平板载荷试验两种形式。

首先是浅层平板载荷试验，这是指在相应面积的承压板上方，面向地基土进行逐级性的施加荷载，通过这样的方式能够针对地基土的变形特性、压力等数据进行测量。这一检测方法更多地适用于埋深在不大于3m的浅部地基土，同时土质在一般情况下为砂类土、黏性土等。

其次是深层的平板荷载试验方法，这一方法主要应用于基础埋深不小于3m或是在地下水位上方的地基土，具体包含有极软岩、软质岩等。

最后是螺旋板载荷，在应用这一方法时，可通过应用螺旋形的承压板并利用机械或人力的方式来将其拖入到地面下方的预定深度当中，并应用传力杆来针对螺旋形承压板施加压力，并在组以后针对承压板的沉降量进行综合测定。这一方式更加适合应用于地下水位下方的地基土或是深层的地基土，其在工作过程中的测试深度可能達到10-15m左右。

另外在通过应用荷载试验进一步对地基土的不抗水抗剪强度进行计算时，公式为：

Cu=（pu-σo）/Nc

在这一公式当中

Pu表示的意思为快速荷载试验表现出的极限压力，σo表示出现在承压板周边的自重压力，Nc代表的为承压板的系数。

结束语

原位测试方法在岩土工程勘探中最大的优点就是在不需要对土层进行采样的情况下，进行实时测试，但在实际工作过程中，由于不同地区地理条件的不同，因此测试单位应当更多的结合地区的实际情况进行分析，选用恰当的测验方法。

参考文献

[1]胡兰英，单黎彬.原位测试在岩土工程地质勘察中的应用分析[J].信息周刊，2020，000（007）：P.1-1.

[2]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）：17-19.

[3]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，2019，567（06）：217-218.

[4]王玮，郑坤.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用分析[J].大科技，2019，000（008）：133-134.

[5]廉锐.对岩土工程勘察剪切波速测试技术的研究[J].建材与装饰，2019，000（001）：238-239.

[6]黄立.岩土工程测试与检测技术的应用[J].有色金属文摘，2019，034 （004）：75-76.