岩土工程测试技术的应用及发展前景分析

李峰

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摘要： 随着社会经济发展速度不断加快，岩土工程测试技术的重要性更加突出。岩土工程作为土木工程的重要分支，主要研究土壤、岩石的力学性质及其在工程中的应用。而岩土工程测试技术可为岩土工程设计、施工、运营提供必要的技术支持，辅助工程人员科学评估土体和岩石的力学性质、稳定性等参数，以较大程度保障工程安全性。

关键词：岩土工程；测试技术；应用；发展前景

引言

现阶段高层建筑工程建设规模日渐扩大，对岩土工程勘察工作要求更高。能够对高层建筑岩土工程勘察结果造成不利影响的因素较多，为从根本上保障岩土工程勘察质量效率，需加强勘察技术应用管控力度，剖析岩土工程勘察重点与难点，采用合理经济的勘察技术手段，确保勘察工作能够在编制工程设计方案、优化工程施工流程中发挥出重要作用，增强岩土工程勘察结果全面性与精准度，推动高层建筑岩土工程勘察工作高质高效开展。

1岩土工程分析评价

1.1场地稳定性与适宜性评价

岩溶是该场地的主要地质灾害，在拟建场地内部和周边没有出现不利于工程安全的地质灾害，如泥石流、滑坡、地面沉降等。从地貌上来看，该地区属于波状堆积平原亚区，是可溶性碳酸盐岩地区，该地区有可流动的地下水，这对岩溶的形成创造了条件。岩溶的发育特点是岩溶岩面的起伏变化比较大，并且局部发育溶槽、溶洞、溶沟，其部位以及岩石面的周边的土质较软。在勘察过程中，总共设置16个钻孔，溶洞钻孔总共有8个，在钻孔期间，遇到的岩溶洞隙总长度为25.8m，穿过的可溶岩总长度为70.8m，遇洞隙率为50%，在工程场地周边以及内部没有发现地表岩溶，据相关标准规定，其发育等级属于岩溶强烈发育。灰岩属于第四系土层覆盖，覆盖率不低于90%，覆盖层的厚度不超过30m，地基为浅覆盖型岩溶。依据相关勘察技术标准，对岩溶地基洞隙的稳定性进行定性评价。工程场地的石灰岩属于中厚层状，岩石质地较硬，强度较高，对稳定性有积极影响；通过钻探岩芯进行观测，溶洞顶板岩体中的裂隙基本上为泥质、方解石胶结，对稳定性较为不利；有浅层溶洞群，大多数呈现出扁平状顺层发育，对稳定性较为不利；溶洞比较大，洞隙的顶板岩层厚度和洞径比值比较小，对稳定性较为不利；洞隙内部有充填物，有水流冲蚀的可能性，充填物非常容易流失，对稳定性较为不利；场地下面有地下水，洞隙内会出现水流，具有承压性，对稳定性较为不利。

1.2地下水和地表水评价

场地地层主要为素填土、淤泥质黏土、含砾黏土和灰岩，环境地质条件主要为稍湿至很湿的弱透水层，场地环境类型为Ⅱ类。场地为弱透水土层，场地地层渗透性按Ｂ型考虑，由于在场地内水位埋深较浅，从安全角度出发，按干湿交替作用考虑。根据勘察提供的土样腐蚀性检测报告，对土的腐蚀性进行分析，可知场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构当中的钢筋有一定的微腐蚀性。在勘察范围内，没有大的地表水系，对项目施工没有较大的影响，在丰水期强降雨期间，场地填土中可能形成上层滞水富集带，随着降雨时间、降雨量的变化，水量也不断发生变化，最好避开雨季施工，并在施工期间做好截排水。依据钻探揭示，场地内部的地下水为潜水，没有承压性，主要赋存在第四系土层中的孔隙内，如果基础底面在地下水的下面，地基土局部软化，导致承载力降低，建筑物出现不均匀沉降现象。地基土一定范围内有较大的水位差，加快地下水的渗流速度，提高地下水对土体的腐蚀力，从而导致底面塌陷。由此可见，最好在枯水季节施工，禁止长时间抽汲地下水。

1.3地基基础方案分析

天然地基评价，拟建2#生产车间扩建项目基底下地层由素填土①层、淤泥质黏土②层、可塑含砾黏土③1构成，应使用复合地基，条形基础，将处理后的复合地基作为持力层；机械加工大楼扩建项目基底下地层个别钻孔由淤泥质黏土②层、灰岩④层构成，建议进行地基处理，以处理后的复合地基为持力层；其他区域由可塑含砾黏土③1、软塑含砾黏土③2、灰岩④层构成，可采用天然地基，基础形式为条形基础，但软塑含砾黏土③2层需经地基变形及强度验算，并通过方可采用，验算不通过应进行地基处理，以处理后的复合地基为持力层。场地地基为不均匀地基，在基础设计时，应充分考虑这一特点，加强基础与上部结构措施，避免不均匀沉降。影响建筑场地地基稳定性的主要因素为场地位于岩溶地区，只要采取合理的基础形式、地基处理措施，该场地适宜拟建建筑的兴建。该场地较平坦，交通便利，适宜大型机械进场施工，场地内有消防水管分布，具备地基处理施工的基本条件。地基处理设计时，可选择水泥土搅拌桩、高压旋喷桩或水泥粉煤灰碎石桩，方案确定后，进行现场试验，施工完成后，按规范做好相应的检测工作。

2岩土工程测试技术的应用及发展前景

2.1室内试验技术的应用与发展前景

室内试验技术可通过测量岩土材料的物理性质、力学性质和水文学性质等指标确定其性质参数，还可通过模拟实际工程条件对岩土材料的力学行为进行研究，如进行岩土模型试验。此外，室内试验技术可为岩土工程施工提供指导，例如通过压缩试验等测试方法了解土体在施工过程中的压缩性能，从而控制施工质量。同时，室内试验技术还可通过模拟不同环境条件下的岩土材料行为，如在高温、低温、潮湿等条件下的变形、破坏等行为，研究环境因素对岩土材料的影响。然而，在实际操作中，由于获取岩土样品的难度较大，制备过程也容易受到外界条件的影响，因而试验结果可能存在误差和不确定性。未来，随着新型试验设备和技术的不断出现和应用，室内试验技术的准确性和可靠性将会得到进一步提高。

2.2原位测试技术的应用与发展前景

原位测试技术可在实际场地中获取土层和岩石的物理、力学和水文学性质等参数，如通过土质试验、标贯试验、静力触探试验等方法获取土层的密实度、强度和压缩性质等指标，通过岩芯钻取和岩芯切割试验等方法获取岩石的力学参数。原位测试技术可通过静载荷试验、动载荷试验等方法测试岩土结构的承载力和变形特性，还可通过水位计、应变计、测斜仪、测孔仪等环境监测仪器对岩土环境的变化和变形进行实时监测和分析。然而，由于测试条件和场地环境的限制，原位测试技术的精度可能受到一定影响，导致测试结果存在一定误差。另外，原位测试需要专业设备和工具，且通常需要多次测试才能获得准确的结果，测试成本较高。

2.3现场监测技术的应用与发展前景

现场监测技术可实时监测岩土结构的变形和应力等参数，及时发现并预警可能出现的安全隐患，保证岩土结构的安全运营，并为岩土结构的设计和优化提供科学依据。同时，现场监测技术可实时监测岩土工程施工进度和质量，提高岩土工程施工效率。此外，现场监测技术可实时监测岩土环境的变化和污染情况，以便及时处理岩土环境问题，为保护生态环境和人类健康提供重要依据。在实际中，现有的监测设备在长期使用中易受到环境影响而出现故障，需进行维修和更换。未来，现场监测可利用无线传输技术实现监测数据的实时传输和处理，缩短监测响应时间，提高监测效率；可利用自动化技术实现设备的自动监测和数据采集，降低设备的维护成本和人力成本；还可利用机器学习、人工智能等技术对大量数据进行快速处理和分析，提高数据的质量和有效性。

结束语

总之，室内试验技术、原位测试技术和现场监测技术在岩土工程领域中的应用非常广泛，未来，随着科技的不断进步和应用，岩土工程测试技术将更加准确、高效、可靠，为岩土工程设计、施工和安全提供更好的支持和保障。

参考文献

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