浅谈岩土工程测试过程中的要点分析

戴恒

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摘要：伴随着社会的不断进步，经济得到了高速发展，人们生活水平有了很大提升，在人们不断提升自己生活水平的同时，对于岩土工程更加关注，岩土工程的发展直接关系到了我国的国民经济发展，由于岩土工程具有一定的困难，岩土工程也一直是一个复杂的工程，所以，我们必须要对岩土工程施工质量进行保证，其中，岩土工程测试作为岩土工程实施的首要任务，我们必须要对其进行优化和完善，本文中，笔者就对自身多年工作经验进行总结，并且对岩土工程中测试存在的问题进行分析。

1岩土原位测试技术概述

原位测试一般是指在现场基本保持地基土的天然结构、天然含水量、天然应力状态的情况下测定地基土的物理-力学性质指标的试验方法。通过这些方法测定地基土的物理力学指标，进而依据理论分析或经验公式评定岩土的工程性能和状态。当遇到有些岩土的地质条件复杂，难以运用理论的方法恢复土体的应力和应变性能做出分析时，就可以采用原位测试来获得可靠的数据。岩土的原位测试包括两个部分，一是用来获取实际数据的原位试验；二是作为提供施工控制和分析参数的原位监测。

岩土工程中的原位测试技术以其不用取样、样本数量大、快速、经济等优点，被应用于岩土工程的各个分支工程中。

2原位测试的主要技术探析

2.1便携式可变能轻型动力触探仪

便携式的动力触探设备，可以实现对路基以及软土地基的动阻力变化情况，其主要的原理是以一个标准质量的标准锤，锤击探杆顶部的活塞，通过探杆将锥头压入土内。根据每次锤击内部传感器测得的冲击速度，由处理器计算贯入的能量，并记录下椎头贯入的深度，然后利用公式计算出椎头的动力阻力，以实现对4-8m浅层土进行勘探的目的。目前常用的机械式动力触探中的轻型动力触探仪的贯入系统，它包括了穿心锤、导向杆、锤垫、探杆和探头五个部分。

1-穿心锤；2-钢时与锤垫；3-触探杆；4-圆锥探头；5-导向杆

实验要点分析：

（1）先用轻便钻具钻至试验土层标高以上0.3m处，然后对所需试验土层连续进行触探。

（2）试验时，穿心锤落距为（0.500.02）m，使其自由下落。记录每打入土层中0.30m时所需的锤击数。

（3）若需描述土层情况时，可将触探杆拨出，取下探头，换钻头进行取样。

（4）如遇密实坚硬土层，当贯入0.30m所需锤击数超过100击或贯入0.15m超过50击时，即可停止试验。如需对下卧土层进行试验时，可用钻具穿透坚实土层后再贯入。

（5）本试验一般用于贯入深度小于4m的土层。必要时，也可在贯入4m后，用钻具将孔掏清，再继续贯入2m。

2.2静电触探实验

静力触探测试简称静探。静力触探试验是把一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压人土中，并测定探头阻力等的一种测试方法，实际上是一种准静力触探试验。

目前在我国使用的静力触探仪以电测式为主。

静力触探具有下列明显优点：

（1）测试连续、快速，效率高，功能多，兼有勘探与测试的双重作用；

（2）采用电测技术后，易于实现测试过程的自动化，测试成果可由计算机自动处理，大大减轻了人的工作强度。

由于以上原因，电测静力触探是目前应用最广的一种土工原位测试技术，

从测试曲线和地层分布的对比可以看出，触探阻力的大小与地层的力学性质有密切的相关关系。

现场操作注意事项

（1）在贯入过程中，各操作人员尤其是操纵台人员要默契配合，司机要坚守岗位，及时观察车体倾斜、地铺松动等情况，并做及时通报，以免发生人身、仪器设备事故。。

（2）触探车不用时，要及时用支腿架起，以免汽车弹簧钢板过早疲劳。

（3）保护好探头，严禁摔打探头，避免其暴晒和受冻；装卸探头时，禁止转动探头，只能转动探杆；接探杆时，一定要拧紧，以防止孔斜。

（4）在钻孔、触探孔、十字板试验孔旁边进行触探时，离原有孔的距离应大于原有孔径的20~25倍，以防土层扰动。

2.3波速试验

波速试验是在工程现场使用试验手段测试弹性波在岩土层中的传播速度。它包含用单孔法和跨孔法测试压缩波与剪切波波速，以及用面波法测试瑞利波波速。测得的波速值可应用于下列情况：（1）计算地基的动弹性模量、动剪切模量和动泊松比；（2）场地土的类型划分和场地土层的地震反应分析；（3）在地基勘察中，配合其它测试方法综合评价场地土的工程力学性质。由于土中的纵波速度受到含水量的影响，不能真实地反映土的动力特性，故通常测试土中的剪切波速，测试的方法有单孔法、跨孔法以及面波法等。

试验设备包含激振系统、传感器和信号处理系统。其中激振设备应符合下列要求：

（1）单孔法测试时，剪切波振源应采用锤和上压重物的木板，压缩波振源宜采用锤和金属板。经验表明，板上载重量的大小、板的长度、板与地面的接触条件以及锤的重量及锤击速度等因素都将影响激振效果，一般来讲，载重量越大、板越长、效果越好。

（2）跨孔法测试时，剪切波振源宜采用剪切波锤或者标准贯入试验装置，压缩波振源宜采用电火花或爆炸等。剪切波锤可以在钻孔壁上激振，这种振源能量大，传播距离远，但操作较复杂。

（3）面波法测试时，稳态激振宜采用机械式或电磁式激振设备；瞬态激振可采用具有一定重量的铁球。

3室内土工试验要点

室内土工试验与原位测试相互结合，也是岩土工程测试的重要方式。室内土工试验有以下几个要点：

3.1对土的含水量、天然密度的实验要点

在土的含水量和天然密度的测试方面，要注意以下的几点：一是取样的重量的按照规定的标准。过少的样品不具有代表性，过多的样品会影响烘干，取样要原状样靠中间的部分，尽量的避开顶端和边上的样品，避免含水量的散失对实验结果造成的影响。进行天然密度试验时，对样品要轻拿轻放，土样按自然沉积的方向放置，将环刀刀口向下垂直下压，避免用力挤压样品，速度不可过快，也不可敲击，否则易造成环刀压偏或出现裂缝，对试验结果影响很大。

3.2土的液限分析实验的要点

测定土的液限时，含较多砂粒的土样先采用筛分的方法确定砂粒含量，如试样判定为砂土，则不必做液限试验，否则需进行试验确定土名。一般采用搓条法和液塑限联合测定仪法，在试验中要减少人为误差，尤其是搓条法，影响较大，要加强试验人员的专业培训。

3.3土的颗粒分析实验要点

土的颗粒分析实验主要采用密度计法，适用于粒径小于0.075mm的试样。取样的数量为30g，要注意控制悬液温度，室温控制为10℃-30℃；将试样溶液煮沸后，温度较高与室温有明显偏差，需冷却至室温并测量记录，最后在计算时使用此温度值测出温度校正值来处理数据。

4现场监控要点

现场监控就是以实际的建筑工程作为对象，在施工的过程中以及施工的后期对岩土和建筑地下结构以及周围的环境进行监控。在事先设置的点位上，按设定的时间间隔进行应力和变形的现场测试，测试内容主要包括三个方面，即对岩土受到施工的作用和各种荷载力的作用下反应性状的监测、对建筑或运营中结构物的监测、岩土工程在施工和运营中对周围环境的影响三个方面。

5结语

如今，各类建筑工程的开发和科学技术的不断发展，给岩土工程的测试技术既带来了挑战也带来的革新，各种新技术的运用使岩土测试技术越来越科学合理，能够准确的指导工程的设计和建设。岩土测试受很多因素的影响，需要工作人员在实际的工作中掌握一些主要的操作要点，才能更好的完成测试。