岩土工程地质勘察中的原位测试技术分析

岩土工程地质勘察中的原位测试技术分析

缪晨飞

嘉兴市嘉设岩土工程勘察研究所有限公司

摘要：岩土勘察作业在施工、项目建设、土地资源开发等领域有着不可取代的重要地位，勘察时，通常采用的方法包括实验室试验法或现场试验法，原位测试技术则是现场试验法中的核心技术，通过对此项技术的科学运用，可以在岩土勘察的过程中，对现场土体的物理性质及指标有一个较为详尽的认识，在不影响岩土层基本性质的前提下，得到并掌握更多的勘察成果，为后续工程的开展奠定坚实的基础。然而，由于现场检验涉及的技术类型较多，因此，必须由专业的技术人员选择合理的测试技术，才能最大限度地发挥其原位测试技术在岩土工程勘察中的优势。随着科学技术的不断进步，很多现代技术都被运用到了原位测试工作中，技术种类与测试方式也越来越多。虽然原位测试技术较传统试验技术有明显的技术优势，但在进行技术推广的过程中发现，其技术缺陷也较为显著，主要包括以下三个方面。其一，现场试验中涉及的应力环境比较复杂，例如，当试验某个参数时，勘探人员很难通过特定的方法直接测定某个指标的具体数值，造成了试验建模过程的简化，使试验误差增大。其二，岩土体的载荷具有动态性，现有的测试方法无法满足实际工作要求。其三，原位测试技术的实际作业周期长，成本高。为解决原位测试技术的现有缺陷，全面提高勘察质量，本研究将在此次研究中，以某岩土工程项目为例，引进原位测试技术，对工程地质勘察的方法展开设计。

关键词：岩土工程；变形模量；地质剖面；原位测试技术；地质勘察

引言

原位测试技术作为地质勘察中重要的技术手段，通过现场测试和实测数据的分析，能够为工程设计和施工提供精确的地质参数和可靠的技术依据。本文针对岩土工程中常用的四种原位测试技术进行了详细分析，包括平板载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、波速试验和标准贯入试验。通过介绍这些测试技术的基本原理、操作方法、适用范围和限制条件，可以更全面地了解这些技术的优缺点，为岩土工程地质勘察提供更好的技术支持和指导，从而提高工程质量和安全性。

1地质勘察方法

当前地质勘察工作,手段多样,常用方法包括地质测绘、物探、钻探、槽探等:①地质测绘作为岩土工程建设中地质勘察常用内容,主要用于前期的勘察,通过将地质工程理论与实际情况结合,描绘地质现象,对工程场地的各种要素以及空间分布等进行探索,形成精确的地形图,为后续岩土工程建设奠定坚实基础;②岩土工程施工之前,必须要明确施工区域的地质情况,这就需要借助物探、钻探、槽探的方法,准确判断其地质特点。在现阶段的地质勘察中,这种方法的优势体现在及时性与快速性方面,在钻探过程中,施工人员必须要分析地层的实际情况,保证钻探方式的合理性,减少不必要的工作量;③在提升地质勘察工作质量的过程中,需要制定相应的检查与防护机制,实现项目质量与安全性水平的提升。在现场勘察期间,必须要验证施工区域内的勘察结果,保证相关数据的准确性,提升勘察质量。对于地质勘察工作而言,其内容十分繁琐,表现出较强的专业性,这就需要借助有效的质量监控手段,如勘察过程中开展科学的管理,后期成果资料需经单位三级质量审查管理后,再送第三方审查机构审查合格,实现监管效果的改善。

2岩土工程地质勘察中的原位测试技术分析

2.1水文地质勘探

（1）通过地质调查可以获取区域内水文、分布及地质条件等多方面的数据信息，并加以研究，再结合已有地质调查数据提出具有针对性的地质调查方法和实施方案。（2）由于地表水源与地下水源有紧密联系，还常出现转换的情况，因此，在实际研究工作中，要收集地表水源，对其特征、成分、水质等加以研究。（3）在实际测量过程中，可以选用地下水钻探技术采集含有循环地下水的深层土体，并对其循环动力、分布等加以观测，形成相应的调查与测量报告。（4）在实际地质调查过程中，区域内地层基底区内的水平面会随着时间的推移而发生一定的变化，尽管可以通过水平面测量法获取较精确的水平面数据，但是水平面不断发展和变化，降低了勘探价值。因此，要以地质调查、实测资料等为依据，对地质调查区域内各年份最大地下水水位资料等加以统计和分析，合理预估其变化趋势。同时，还要进一步加大对地下水层的分析力度，以提高地下水勘察水平。

2.2波速试验

波速试验在钻探孔中进行，土层测试剪切波，计算土层等效剪切波速度，判定场地土的类型和场地类别。岩层测试压缩波，测定岩层声波速度，并测定相应深度上的岩块速度，计算岩体完整性指数。测试方法下面介绍一下单孔法的操作方法。剪切波测试：工作时将悬挂式探头(即震源和检波器)放入孔中，用孔中的泥浆液作为震源和检波器与井壁耦合介质。震源为水平激振(垂直井壁)激发产生P·S波沿井壁地层传播，由两个相距1m的检波器接收沿井壁传播的P·S波振动信号并把P·S波的振动信号转换成电信号，通过电缆由主机记录显示存储。主机对信号进行数据处理后采用两道互相关分析方法，自动计算S波在两道检波器间传播的时间差，从而计算出两道检测波间的S波传播速度。测试顺序自下而上逐点进行，测点距离基本间隔1.0m。压缩波测试方法：工作时将一发双收探头(即一道信号发生器和两道接收器)放入孔中，用孔中的泥浆液作为信号耦合介质。由信号发生器产生声波，两个相距0.4m的信号接收器接收沿井壁传播的P波振动信号，并把P波的振动信号转换成电信号，通过电缆由主机记录显示存储。由P波在两道接收器间传播的时间差，计算出两道检测波间的P波传播速度。测试顺序自下而上逐点进行，测点深度基本间隔1.0m。岩块声波测试：用一发一收两个平面探头置于岩块两端(侧)，用黄油作耦合介质。由信号发生器产生声波，信号接收器接收沿岩块传播的P波振动信号，并把P波的振动信号转换成电信号，通过电缆由主机记录显示存储。由P波在岩块中传播的时间和岩块的长度(直径)，计算出岩块的P波传播速度。

2.3强化专业人才培养

为促进地质勘察质量提升,必须要强化专业人才的培养,通过提升其专业技术水平,提升勘察效率与质量,适应新时期的发展要求。在从业人员专业水平不足的情况下,地质勘察工作中的仪器设备很难发挥出应有的作用,同时也影响了勘察结果与数据的准确性。在现代科技快速发展的同时,地质勘察工作中出现了越来越多的新设备与新技术,为岩土工程地质勘察工作的开展奠定了坚实基础。

结语

勘察工作中，如采用原位测试技术，从具体操作过程层面分析，此项工作是在勘察现场进行的，因此能够极大地减少总体测试所需时间，与室内试验相比，此项测试技术的可行性更高，并且得到的测试结果也更准确，应用价值更高。在室内测试过程中，实验室中各种环境因素都会对勘探结果产生影响，而采用野外原位测试技术，则可以有效地消除这些影响，从而确保高效、准确地测试结果。为实现将此项技术在岩土工程领域内的推广，本研究以某岩土工程项目为例，引进原位测试技术，通过原位测试现场布置、场地中地质剖面划分、变形模量与物理指标计算，完成了工程地质勘察方法的设计研究。在此基础上，对此项技术的应用效果进行测试，测试结果表明，合理应用此项技术，可以提高地质勘察结果的真实性与可靠性。

参考文献

[1]潘文浩.原位测试在岩土工程地质勘察中的应用分析[J].中华建设,2022,12:134-136.

[2]董军明.岩土工程地质勘察中的原位测试技术[J].中国住宅设施,2022,3:148-150.