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论述岩土工程测试与检测技术的主要内容及其应用

论述岩土工程测试与检测技术的主要内容及其应用
摘要:随着科学技术的发展,人们对建筑物的要求越来越高,为提高人们的生活水平,出现了各式各样的土木工程,与过去的土木工程相比,现代土木工程各方面都取得较大的进步。

其中岩土工程测试与检测技术对工程起到关键的作用。

岩土工程测试技术不仅在岩土工程建设实践中广泛应用,且在形成和发展岩土工程理论起决定性的作用。

测试技术使岩土工程设计更合理,确保施工质量。

文章就岩土工程测试与检测技术的主要内容做以下论述。

关键词:岩土测试技术;地基加固;检测
在岩土工程中测试工作是必须进行的重要步骤,它既是学科理论研究与发展的基础,且是岩土工程实践的必要。

监测与检测可确保工程的施工质量和安全,从而提高工程效益。

在工程实际建设中岩土工程的现场监测与检测是重要的环节,使工程师们在理论和实践上更好地认识上部结构与下部岩土地基共同作用及施工和建筑物
运营过程。

通过运用反演分析的方法,依据监测结果,计算出使理论分析与实际测试、基本一致的工程参数。

岩土工程测试包括室内土工试验、岩体力学实验、原位测试、原型实验和现场监测等,在岩土工程中占有特别而关键的作用。

下面介绍几种重要的岩土工程测试。

1 室内土工试验
包括土的物理、力学、化学和矿物等分析试验。

目前土工试验分为观察判别试验、化学性质试验、物理性质实验和力学性质实验等。

土的化学和矿物分析在工程中一般不做。

化学分析包括测定土中石膏、易溶盐和难溶盐碳酸钙的含量,腐植酸含量,离子交换量和酸碱度等。

在岩土工程中测定粘土矿物的类型采用矿物分析,确定矿物类型除化学分析,还用差热分析和x射线衍射分析等物理化学分析法。

粒径分析试验是室内土工实验的一种。

粒径分析试验是烘干碾散一定量的土后,过筛、称重,确定各粒径范围内土粒重的百分数。

<2毫米的土团粒,于水中浸润充分分散后通过2.0~0.1毫米的细筛。

<0.1毫米的细粒土,用移液管法或者比重计法确定粒径含量。

通过筛分和比重计结合粒径分析试验。

该实验应用于绘制土样的粒径分布曲线供土分类。

2 岩体力学实验
岩体力学实验主要是测试常规力学指标和分析研究岩体变形与破坏机理。

一般简称为抗压强度。

依据岩石不同的含水状态,分干抗压强度和饱和抗压强度。

岩石的单轴抗压强度,常在压力机上直接压坏标准试样测得,也可同时进行岩石单轴压缩变形试验,或者用其它方法。

岩石的单轴抗压强度主要应用于岩体的强度分级和岩性描述。

3 岩土的原位测试技术
一般来说原位测试指在基本保持现场地籍图的天然结构、含水量及应力状态下对地基土的物理——力学性质指标进行测定的试验方法。

根据理论分析或者经验公式,经过这些方法对物理力学指标进行测定,从而评定岩土的工程性能和状态。

有些岩土工程因地质
条件、结构条件与荷载条件较复杂,理论计算方法难准确预计土体的应力-应变的变化,在室内也难模拟现场地层条件及荷载条件。

可靠的依据可由原位实验进行设计提供。

岩土工程勘察与评价可通过原位测试获得岩土体实际参数,而原位测试也是监测与检测岩土工程的主要方法,且可用于施工过程中或地基加固处理后地基土的物理力学性质及状态的变化或检测。

岩土的原位测试又可分作为获取实际参数的原位实验及作为提供施工控制和反演分析参数的原位监测两种。

下面介绍原位测试的几种优点:(1)免于取土样遇到的困难,可测定难以采取不扰动试样的土层;(2)在原位应力条件下进行试验,可在采样过程中减小应力释放的影响;(3)实验用的岩土体体积较大,代表性较强;(4)提高了工作效率,使可勘探实验的周期大大缩短。

原位测试优点多,但也有缺点:(1)不同的原位测试的适用条件不同,针对性强,若使用不恰当则对结果的准确和合理产生影响;(2)原位测试得到的参数和图的工程性质之间是建立在统计关系的基础上;(3)影响原位测试结果的因素很复杂,较难判断对策定制的准确性;(4)原位测试中的主应力方向与实际岩土工程问题中多变的主应力方向存在着不一致的现象。

常见的原位测试有静力载荷试验,静力触探试验,圆锥动力触探试验,标准贯入试验,十字板剪切试验等。

4 现场监控
以实际工程作对象的现场监控,在施工期前后对整个岩土体、地
下结构和周围环事先设定点位,按设定的时间间隔观测应力和变形现场。

现场监测工作主要包括三个方面:
监测岩土所受到的施工作用及各类荷载的大小,同时监测在荷载作用下岩土反应性状;监测建设中或运营中的结构物;监测岩土工程在施工及运营过程中影响周围环境的程度。

如检验与检测地基加固。

5 原型试验
在现场地质条件下,原型试验的对象是实际的地下结构物,按设计荷载条件试验,该实验直观、可靠。

原型试验可更进一步验证工程勘察结果和设计结果的正确性。

如桩基础的测试与检验。

桩基质量直接影响整个建筑物的安危,桩基础应用广泛。

由于施工隐蔽性较强,质量问题难发现,处理事故更难,所以监测桩基础的工作在整个桩基工程中非常重要的环节,唯有可靠的基桩监测评定结果,才能确保桩基工程的质量与安全。

基桩的低应变检测试验是桩基础试验的一种,测试前需收集土层断面图、桩的横截面积、长度和总体布置和打桩工程项目的一般性能等资料。

测试前需消除浮浆,使桩表面干净平整,桩头具有压贴加速度计和用锤敲击的表面。

测试步骤如下:(1)将电源和仪器连接,打开电源开关,先预热数分钟后将测试仪器调到准备状态;(2)在桩头平整位置安装加速度传感器;(3)收集锤击的信号,短促有力地用小锤多次锤击桩头;(4)在微机屏幕上选取满意波形曲线后存盘;(5)按照波的反射特性,分析、计算记录曲线,并评价桩身
质量。

在灌注桩施工中,会出现夹层、空洞、离析及横断面缩小和扩大乃至桩身断裂,影响桩基承载力及上部结构。

因此桩的质量情况可通过桩的低应变检测试验了解。

6 结束语
随着各建设工程和科学技术的不断发展及应用,既给岩土工程带来新的机会,也给岩土工程提出了更高的要求。

不断提高岩土工程测试及检测技术的研究不仅具有理论上的学术价值,且具有广泛的工程适用价值。

参考文献
[1]徐金刚.岩土工程实用原位测试技术[m].中国水利水电出版社,2007.08.
[2]林宗元.岩土工程检测试验与监测新技术应用手册[m].中国科技文化出版,2005.10.。

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