巖土工程測(cè)試技術(shù)論文
巖土工程測(cè)試技術(shù)論文
巖土工程測(cè)試是建筑工程的基礎(chǔ)性工程，作為工程的首要任務(wù)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和完善。下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的巖土工程測(cè)試技術(shù)論文，謝謝你的閱讀。
巖土工程測(cè)試技術(shù)論文篇一
巖土工程測(cè)試要點(diǎn)探析
摘要：巖土工程測(cè)試是建筑工程的基礎(chǔ)性工程，作為工程的首要任務(wù)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和完善。本文對(duì)巖土測(cè)試技術(shù)和及其操作要點(diǎn)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：巖土工程;測(cè)試;要點(diǎn)
中圖分類號(hào)：F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
巖土工程測(cè)試是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，一般而言，巖土工程測(cè)試包含了室內(nèi)試驗(yàn)和原位測(cè)試兩大部分，是用來(lái)對(duì)建筑工程的地基進(jìn)行性能分析的技術(shù)。
1巖土原位測(cè)試技術(shù)概述
原位測(cè)試一般是指在現(xiàn)場(chǎng)基本保持地基土的天然結(jié)構(gòu)、天然含水量、天然應(yīng)力狀態(tài)的情況下測(cè)定地基土的物理-力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的試驗(yàn)方法。通過(guò)這些方法測(cè)定地基土的物理力學(xué)指標(biāo)，進(jìn)而依據(jù)理論分析或經(jīng)驗(yàn)公式評(píng)定巖土的工程性能和狀態(tài)。當(dāng)遇到有些巖土的地質(zhì)條件復(fù)雜，難以運(yùn)用理論的方法恢復(fù)土體的應(yīng)力和應(yīng)變性能做出分析時(shí)，就可以采用原位測(cè)試來(lái)獲得可靠的數(shù)據(jù)。巖土的原位測(cè)試包括兩個(gè)部分，一是用來(lái)獲取實(shí)際數(shù)據(jù)的原位試驗(yàn);二是作為提供施工控制和分析參數(shù)的原位監(jiān)測(cè)。
巖土工程中的原位測(cè)試技術(shù)以其不用取樣、樣本數(shù)量大、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于巖土工程的各個(gè)分支工程中。
2 原位測(cè)試的主要技術(shù)探析
2.1便攜式可變能輕型動(dòng)力觸探儀
便攜式的動(dòng)力觸探設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)路基以及軟土地基的動(dòng)阻力變化情況，其主要的原理是以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)錘，錘擊探桿頂部的活塞，通過(guò)探桿將錐頭壓入土內(nèi)。根據(jù)每次錘擊內(nèi)部傳感器測(cè)得的沖擊速度，由處理器計(jì)算貫入的能量，并記錄下椎頭貫入的深度，然后利用公式計(jì)算出椎頭的動(dòng)力阻力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)4-8m淺層土進(jìn)行勘探的目的。圖1表示了目前常用的機(jī)械式動(dòng)力觸探中的輕型動(dòng)力觸探儀的貫入系統(tǒng)，它包括了穿心錘、導(dǎo)向桿、錘墊、探桿和探頭五個(gè)部分。
圖1輕型動(dòng)力觸探儀(單位：mm)
1-穿心錘;2-鋼時(shí)與錘墊;3-觸探桿;4-圓錐探頭;5-導(dǎo)向桿
實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)分析：
(1)先用輕便鉆具鉆至試驗(yàn)土層標(biāo)高以上0.3m處，然后對(duì)所需試驗(yàn)土層連續(xù)進(jìn)行觸探。
(2)試驗(yàn)時(shí)，穿心錘落距為(0.500.02)m，使其自由下落。記錄每打入土層中0.30m時(shí)所需的錘擊數(shù)。
(3)若需描述土層情況時(shí)，可將觸探桿撥出，取下探頭，換鉆頭進(jìn)行取樣。
(4)如遇密實(shí)堅(jiān)硬土層，當(dāng)貫入0.30m所需錘擊數(shù)超過(guò)100擊或貫入0.15m超過(guò)50擊時(shí)，即可停止試驗(yàn)。如需對(duì)下臥土層進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可用鉆具穿透堅(jiān)實(shí)土層后再貫入。
(5)本試驗(yàn)一般用于貫入深度小于4m的土層。必要時(shí)，也可在貫入4m后，用鉆具將孔掏清，再繼續(xù)貫入2m。
2.2 靜電觸探實(shí)驗(yàn)
靜力觸探測(cè)試簡(jiǎn)稱靜探。靜力觸探試驗(yàn)是把一定規(guī)格的圓錐形探頭借助機(jī)械勻速壓人土中，并測(cè)定探頭阻力等的一種測(cè)試方法，實(shí)際上是一種準(zhǔn)靜力觸探試驗(yàn)。
目前在我國(guó)使用的靜力觸探儀以電測(cè)式為主。
靜力觸探具有下列明顯優(yōu)點(diǎn)：
(1)測(cè)試連續(xù)、快速，效率高，功能多，兼有勘探與測(cè)試的雙重作用;
(2)采用電測(cè)技術(shù)后，易于實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)化，測(cè)試成果可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理，大大減輕了人的工作強(qiáng)度。
由于以上原因，電測(cè)靜力觸探是目前應(yīng)用最廣的一種土工原位測(cè)試技術(shù)，
圖2是靜力觸探示意和得到的測(cè)試曲線。從測(cè)試曲線和地層分布的對(duì)比可以看出，觸探阻力的大小與地層的力學(xué)性質(zhì)有密切的相關(guān)關(guān)系。
圖2 靜力觸探示意及其曲線
靜力觸探示意及土層剖面(b)靜力觸探曲線
現(xiàn)場(chǎng)操作注意事項(xiàng)
(1)在貫入過(guò)程中，各操作人員尤其是操縱臺(tái)人員要默契配合，司機(jī)要堅(jiān)守崗位，及時(shí)觀察車體傾斜、地鋪松動(dòng)等情況，并做及時(shí)通報(bào)，以免發(fā)生人身、儀器設(shè)備事故。。
(2)觸探車不用時(shí)，要及時(shí)用支腿架起，以免汽車彈簧鋼板過(guò)早疲勞。
(3)保護(hù)好探頭，嚴(yán)禁摔打探頭，避免其暴曬和受凍;裝卸探頭時(shí)，禁止轉(zhuǎn)動(dòng)探頭，只能轉(zhuǎn)動(dòng)探桿;接探桿時(shí)，一定要擰緊，以防止孔斜。
(4)在鉆孔、觸探孔、十字板試驗(yàn)孔旁邊進(jìn)行觸探時(shí)，離原有孔的距離應(yīng)大于原有孔徑的20~25倍，以防土層擾動(dòng)。
2.3波速試驗(yàn)
波速試驗(yàn)是在工程現(xiàn)場(chǎng)使用試驗(yàn)手段測(cè)試彈性波在巖土層中的傳播速度。它包含用單孔法和跨孔法測(cè)試壓縮波與剪切波波速，以及用面波法測(cè)試瑞利波波速。測(cè)得的波速值可應(yīng)用于下列情況：(1)計(jì)算地基的動(dòng)彈性模量、動(dòng)剪切模量和動(dòng)泊松比;(2)場(chǎng)地土的類型劃分和場(chǎng)地土層的地震反應(yīng)分析;(3)在地基勘察中，配合其它測(cè)試方法綜合評(píng)價(jià)場(chǎng)地土的工程力學(xué)性質(zhì)。由于土中的縱波速度受到含水量的影響，不能真實(shí)地反映土的動(dòng)力特性，故通常測(cè)試土中的剪切波速，測(cè)試的方法有單孔法、跨孔法以及面波法等。
試驗(yàn)設(shè)備包含激振系統(tǒng)、傳感器和信號(hào)處理系統(tǒng)。其中激振設(shè)備應(yīng)符合下列要求：
(1)單孔法測(cè)試時(shí)，剪切波振源應(yīng)采用錘和上壓重物的木板，壓縮波振源宜采用錘和金屬板。經(jīng)驗(yàn)表明，板上載重量的大小、板的長(zhǎng)度、板與地面的接觸條件以及錘的重量及錘擊速度等因素都將影響激振效果，一般來(lái)講，載重量越大、板越長(zhǎng)、效果越好。
(2)跨孔法測(cè)試時(shí)，剪切波振源宜采用剪切波錘或者標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置，壓縮波振源宜采用電火花或爆炸等。剪切波錘可以在鉆孔壁上激振，這種振源能量大，傳播距離遠(yuǎn)，但操作較復(fù)雜。
(3)面波法測(cè)試時(shí)，穩(wěn)態(tài)激振宜采用機(jī)械式或電磁式激振設(shè)備;瞬態(tài)激振可采用具有一定重量的鐵球。
3室內(nèi)土工試驗(yàn)要點(diǎn)
室內(nèi)土工試驗(yàn)與原位測(cè)試相互結(jié)合，也是巖土工程測(cè)試的重要方式。室內(nèi)土工試驗(yàn)有以下幾個(gè)要點(diǎn)：
3.1對(duì)土含水量、密度的實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)
在土的含水量及天然密度的測(cè)試方面，要注意以下的幾點(diǎn)：一是按照規(guī)定的取樣量取樣，過(guò)少的樣品不具有代表性，過(guò)多的樣品會(huì)影響烘干，取樣要原狀樣中間部分，避開(kāi)頂端和邊緣部分的樣品，避免含水量的散失對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響。二是進(jìn)行天然密度試驗(yàn)時(shí)，土樣要輕拿輕放，按自然沉積的方向放置，將環(huán)刀刀口向下垂直下壓，速度不可過(guò)快，也不可敲擊，以免造成環(huán)刀壓偏或出現(xiàn)裂縫，這將對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。
3.2土液限分析實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)
測(cè)定土的液限時(shí)，首先對(duì)含較多砂粒的土樣篩分以確定砂粒含量，如果試樣砂;粒含量較高，判定為砂土，則不必做液限試驗(yàn)，否則需進(jìn)行試驗(yàn)確定土名。一般采用搓條法和液塑限聯(lián)合測(cè)定儀法，要加強(qiáng)試驗(yàn)人員的專業(yè)培訓(xùn)，在試驗(yàn)中減少人為誤差。
3.3土的顆粒分析實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)
土的顆粒分析實(shí)驗(yàn)主要采用密度計(jì)法，適用于粒徑小于0.075mm的試樣。取樣的數(shù)量為30g，要注意控制懸液溫度;將試樣溶液煮沸后，溫度較高與室溫有明顯偏差，需冷卻至室溫并測(cè)量記錄，在計(jì)算時(shí)使用此溫度值測(cè)出溫度校正值來(lái)處理數(shù)據(jù)。
4結(jié)語(yǔ)
巖土測(cè)試受很多因素的影響，為圓滿完成測(cè)試工作，在工作人員需要掌握一些主要的操作要點(diǎn)。另外，建筑工程科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，給巖土工程的測(cè)試技術(shù)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)和技術(shù)革新，新技術(shù)的運(yùn)用使巖土測(cè)試技術(shù)越來(lái)越科學(xué)合理，為工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)提供了有力的技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)：
[1]金暢.巖土原位測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)[J].沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010(04)
[2]吳士杰.復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察的應(yīng)用與實(shí)踐[J].黑龍江交通科技，2012(03)
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