岩土工程试验技术在岩土工程勘察中的应用

岩土工程试验技术在岩土工程勘察中的应用

陈世超

湖北省地质局第六地质大队432000

摘要：岩土工程勘察是岩土工程前期工作中最重要的一环，它直接关系到工程的成败，在进行岩土工程建设时，一般都要先对场地的地质、水文等情况进行调研，再按照设计图纸进行设计，最后进行施工，从这一点可以看出，在岩土工程施工过程中，工程勘查技术起着举足轻重的作用，但在实际工程中，因其复杂的地质环境，使得其在实际应用中存在着测量资料不够精确等问题，基于此，探索岩土工程试验技术在现阶段的应用是非常必要的。

关键词：岩土工程试验技术；岩土工程勘察；应用；

1.岩土工程勘察工作的主要内容分析和勘察技术的重要性

1.1岩土工程勘察工作的主要内容分析

（1）进行地质学调查，地质调查是一种非常有效的调查方法，土木工程勘测人员必须对施工场地及其周围环境的地质、水文情况进行全面的调查与认识，尤其是在工程区，由于地质条件比较复杂，必须要有科学的勘探计划，才能对该地区的地质结构有较好的认识，并对地下水的水文、埋藏、走向等资料进行识别，在岩土工程地质勘查工作中，应积极运用现代勘查技术与仪器，做好调查记录工作，做好调查工作，与此同时，岩土工程勘察人员还应该对地质勘察数据进行科学的分析，从而对软基对建筑工程整体结构稳定性和安全性的影响做出正确的判断，并提出相应的处理措施和建议，为建筑工程施工提供可靠参考；（2）对岩土工程特性有较好的把握，在对建筑工程进行岩土工程勘察的过程中，必须对工程区内的岩土组成、分布位置、空间结构、形成时间、风化状态等特点进行精确的把握，对与岩土结构有关的各个因素进行科学的分析，并确保得到的技术参数是客观全面的，从而为建筑工程的设计与建设提供具有科学性的参考资料；（3）各种岩土的分界线。在建筑工程中，岩土界面的精确划定是一项重要的工作。根据结构类型，软硬程度及风化状况，可将岩石划分为松质、中质和硬质三种类型，对于不同性质的岩土工程，其处理工艺有其各自的特点，而岩土界面的划分是决定工程处理工艺方案的关键。

1.2勘察技术的重要性

岩土工程勘察是根据建设项目的规范要求，识别、分析和评价施工现场的地质环境特点和岩土工程条件，并编制勘察资料的一项工作，岩土工程勘察是进行设计与施工的必要前提与依据，在地质条件十分复杂的情况下，采用单一的检测手段，将会造成检测结果精度的偏差，从而影响到后续施工的质量与安全，甚至引发工程安全事故，要想确保现场勘察的结果与施工的质量，就必须不断地对技术进行创新与改进，以特定的地质环境特征为依据，综合运用多种勘察方法来进行勘察工作，这就是勘察技术，勘察技术是传统单一勘察技术的基础上延伸而成的功能性齐全的岩土工程勘察技术，该方法适用面广，精度高，可极大地提高岩土工程勘察的工作效率与质量，该技术采用横波反射勘察技术、高密度电阻率技术以及大地电场岩性检测等多种方法相结合的方法，它将各种技术的优点结合在一起，并具有各自的工作原理和应用优点，同时，该系统的运行过程也得到了简化与优化，甚至只需要一名操作人员就能完成运行。

2.岩土工程测试技术

2.1勘探技术

随着科技的进步，目前在进行岩土工程施工时，必须对有关地区的地质情况有充分的认识。利用物理勘探、钻探或坑探等探测手段，通过综合现场和实验室试验，对各类岩土信息进行全面采集，在岩土工程建设中，有关技术人员要按照详细的勘察要求以及岩土层的特征，选择适当的勘探技术，比如，物理勘探技术，因为其在实践中成本低、测量效率高、测量设备重量轻，所以，当它用于岩土工程勘察时，能够较好地解决地质测绘中遇到的诸多问题，有着较强的应用优势。此外，在实际勘探中，该技术还可以与工程地质测绘工作发挥互补作用，然而，虽然物理技术与传统的测量方法相比具有许多优势，但在其具体应用中仍存在许多不确定性，因此，需要对物理技术的调查结果进行进一步的验证和分析。

2.3信息化勘察技术

信息技术的不断发展，使传统的岩土工程地质勘查手段正在“变革”，并逐步接近现代化的勘探手段，在实际工作中，建立一个岩土工程测量数据库，可以对该地区的地质情况进行分析，以GIS为基础的地质调查资料，主要有两类：一类是以地理信息为基础的空间资料，另一类是非空间资料，有两种资料来源可供选择，一是基本的地理信息，主要包括地形图、自然区划图等；二是岩土工程测量数据，以研究区内的工程地质测量数据为主。在对数据进行处理的过程中，需要对数据的基础模式进行设计，在此过程中，要做好岩土工程勘察数据库管理工作，这是岩土工程勘测信息系统的基本任务，然而，由于数据的复杂性，处理起来会很困难。

2.3高密度电阻率法

因为地下岩土的种类很多，岩土的性质也比较复杂，在具体的施工作业中，每一名施工人员所采用的施工措施都会有一定的差别，所以对地面情况的判断也会有很大的差别，为了确保测量结果的准确和真实，避免出现错误，可以强化高密度电阻率法的运用，并对有关的问题进行合理的处理，因为岩石和土壤具有不同的特征，所以不同种类的岩石和土壤在导电性上也会有很大的差别，在实际的测量工作中，需要输入电流，假如有障碍物，电流会被反射，这样就可以从仪器设备的实际信息中，对岩石的具体分布位置进行分析，还可以确定出它的类型，除以上功能之外，高密度电阻率法还能够通过多种仪器的结合，实现信息的接收与处理，操作简便，容易掌握其用法，而且，在运用高密度电阻率法的时候，还能够对施工中出现的各种情况进行及时的调整与判断，从而为勘探工作提供了可靠的基础。同时，该方法也能对岩体或其它材料产生改变的部位进行精确定位，以保证工程施工的安全。

3.岩土工程试验技术应用

3.1岩土工程勘察工作实施流程分析

（1）勘察准备阶段。在进行地质调查之前，必须做好各项准备工作。工作人员应该对工程区域内的地质、水文资料以及历史的地震、气象资料进行全面的收集，对勘探计划进行科学的制订，对勘探区域进行合理的划分，并按照岩土工程勘探的要求，配备与之相适应的勘察设备，对测量仪器进行维护并对其进行校准，以保证测量数据的客观性和准确性；（2）岩土工程初步勘察阶段。在地质调查的前期工作中，调查人员必须对施工场地及其周围区域的岩体分布特点有一个全面的认识，并对各项基础参数进行收集、测量，在此基础上，通过对实测资料的分析与研究，确定了工程区的地质类型与构造特点，并形成了初步的勘察报告；（3）详细的岩土工程勘察阶段。在对地质调查成果进行初步调查后，还要进行详细调查，以使调查成果更加全面、准确。在实际勘察工作中，着重于深入细致地调查工程区的岩土、地质类型，尤其是对工程区软地基的分布状况有较好的了解，并清楚地标示出其分布范围，从而为以后的施工工艺选择提供可靠的依据；（4）分析岩土工程勘察数据。在完成所有岩土工程现场勘察后，工作人员还应全面分析初测和复测数据，计算和分析各种地质数据，并出具岩土工程勘察报告，为岩土工程的设计和施工奠定良好基础；（5）取样技术在对岩土工程地质情况进行采样时，应根据具体情况选择合适的采样方法，在取样完毕后，为了防止外界环境对样品造成污染，必须用蜡密封，蜡封口结束后，每一个样本都要归类并存放起来，做好标记，送到试验场去做样本的分析和检验。

3.3原位测试技术

现场试验技术是当前国内岩土工程勘察中普遍采用的一项技术，现场检测技术涉及的范围很广，包括叶片检测技术、静力触探技术等等，静力触探技术在实际工程中的运用，应引起工程技术工作者的重视，首先，在采用静力触探方法时，必须对探头进行精确的定位，使整个探头的定位具有科学性和准确性，且总体误差不超过2%；另外，在进行锤击穿透测试时，必须保证整个探头都是直立的，不存在任何偏移，同时也要保证整个运作的连贯性；其次，应根据探杆的深度，对探杆旋转的角度以及锤击贯入的整体距离进行合理控制，当距离10米内时，必须控制探杆旋转角度控制在540°，而整体贯入距离为1米，若整体的贯入大于10m的话，必须同时控制360°与0.2米；最后，当50次试验后，若总的试验深度小于0.15米时，可停止试验。

波速测试技术是岩土工程勘察中广泛应用的原位测试技术之一，常用的波速测试技术有钻孔法和表面波测试法，前者可分为单孔法和跨孔法，（1）单孔法，在岩土工程勘察中，单孔法是目前应用最广泛的一种现场试验方法，单孔法测试方法主要包括地面的激振过程和钻孔中的振动信号接收过程，在岩土工程中安装激发器装置对岩土体的剪切波进行测试，产生相应的SH、SV两种信号，再由接收机内的三分量检测器接收，从而实现对岩石的横波速度检测，单孔法是一种常用的方法，其优点在于：①操作简便，便于现场施工；②具有较高的精确性，所述的检测结果具有较高的精确性；③该方法成本低，试验费用明显降低；（2）跨孔法，跨孔法在大型建筑物、公路、桥梁等地质工程中得到了广泛的应用，跨孔法通常由三个孔组成，并要求孔成一条直线，其中，第一个孔装置激发器，其余两个孔接收剪切波信号，该方法，波速的计算是建立在波经过的距离与时间的基础上的，另外，跨孔法对施工条件要求较高，多应用于地表较平坦，岩土分布较均匀的地区，同时，此法测深深度大，尤其适用于含弱夹层的横波法，与单孔法相比，跨孔法的施工工艺更为复杂，对施工场地的要求也更为严格，从而造成了工程造价的增加，所以，在小规模的施工现场一般不采用该方法；（3）表面波测试方法，表面波检测法又称瑞利波检测技术，其名称是根据瑞利波来命名的，在实际地质调查中，利用交叉孔方法获得岩土参数，不需要钻孔就能对分层介质进行高精度、高速度的弹性波测试，根据振动激发方式可将该方法分为稳定振动法和瞬态振动法两种类型。。

结束语

总之，在岩土工程建设中，必须做好工程地质调查，才能保证工程质量。在实际工作中，因其所处的岩土地质情况比较复杂，故应结合具体的工程地质情况，选用合适的勘探方法在实际的应用中，必须先做好地质调查，再做好采样工作，样品采集后，进行现场试验和测试，最后进行现场检查和监测，以确保岩土工程施工质量。

参考文献

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