當(dāng)前巖土工程檢測(cè)技術(shù)論文

1、 對(duì)當(dāng)前巖土工程檢測(cè)技術(shù)的研究摘要：巖土工程檢測(cè)領(lǐng)域非常廣泛，通常包括巖土的原位測(cè)試技術(shù)、地基加固的檢驗(yàn)與檢測(cè)、樁基礎(chǔ)的測(cè)試與檢測(cè)、基坑工程監(jiān)測(cè)、地下工程的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控、邊坡工程監(jiān)測(cè)等。在巖土工程檢測(cè)工作中，主要存在兩方面的問(wèn)題：一是存在養(yǎng)抽樣隨機(jī)性較差，不能做到隨機(jī)、均勻抽檢，檢測(cè)抽樣的樣本代表性差；二是數(shù)據(jù)處理不合理、盲目、隨意性較大，無(wú)法保證檢測(cè)成果的精度，給工程建設(shè)帶來(lái)安全隱患或造成浪費(fèi)。關(guān)鍵詞：巖土工程；檢測(cè)技術(shù)前言科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得巖土工程中環(huán)境物理檢測(cè)技術(shù)有了巨大的發(fā)展和飛躍，許多先進(jìn)技術(shù)比如巖土原位檢測(cè)技術(shù)、室內(nèi)土工試驗(yàn)以及巖體力學(xué)試驗(yàn)、錨桿檢測(cè)技術(shù)等均被廣泛的應(yīng)用到巖土工程中，

2、對(duì)人們充分了解巖土物理特性提供了有力的技術(shù)支撐。1巖土工程中環(huán)境物理檢測(cè)技術(shù)1.1室內(nèi)土工試驗(yàn)主要是分析和試驗(yàn)土的物理、化學(xué)以及力學(xué)等性能。目前，土工試驗(yàn)可以劃分為多種類(lèi)型，如判別試驗(yàn)、化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、物理性質(zhì)試驗(yàn)等等。在具體工程實(shí)踐中，土的化學(xué)分析和礦物分析一般是可以省略掉的。化學(xué)分析，主要是對(duì)土中石膏、易溶鹽以及難溶鹽碳酸鈣的含量、離子交換量以及酸堿度等進(jìn)行測(cè)定。在巖土工程中，將礦物分析法應(yīng)用過(guò)來(lái)，可以對(duì)粘土礦物類(lèi)型進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)化學(xué)分析，可以將礦物類(lèi)型給確定下來(lái)，另外，還可以將其他的一系列物理化學(xué)分析法給應(yīng)用過(guò)來(lái)，如差熱分析、x 射線衍射分析等。在室內(nèi)土工試驗(yàn)中，粒徑分析試驗(yàn)也是非常重要的

3、一個(gè)方面。這種試驗(yàn)具體指的是對(duì)一定量的土進(jìn)行烘干碾撒之后，進(jìn)行過(guò)篩和稱重，對(duì)各粒徑范圍內(nèi)土粒重的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行確定等等。如果土團(tuán)粒在2mm以內(nèi)，在水中充分浸潤(rùn)和分散，就可以將2mm到0.1mm之間的細(xì)篩給得出來(lái)。如果細(xì)粒土在0.1mm以下，那么要想對(duì)其粒徑含量進(jìn)行確定，就可以將移液管法或者比重計(jì)法給應(yīng)用過(guò)來(lái)。有機(jī)結(jié)合篩分法、比重計(jì)法以及粒徑分析試驗(yàn)等，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，來(lái)對(duì)土樣的粒徑分布曲線供土分類(lèi)給繪制出來(lái)。1.2巖體力學(xué)試驗(yàn)通過(guò)巖體力學(xué)試驗(yàn)，可以對(duì)常規(guī)力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，并且對(duì)巖體變形與破壞機(jī)理進(jìn)行分析和研究。以單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)為例，巖體的單軸抗壓強(qiáng)度指的是在單向受壓直到破壞的過(guò)程中，巖體試樣單位面積上

4、承受的最大壓應(yīng)力，我們也可以將其簡(jiǎn)稱為抗壓強(qiáng)度。一般可以分為干抗壓強(qiáng)度和飽和抗壓強(qiáng)度兩種類(lèi)型，這種劃分依據(jù)是巖石含水狀態(tài)的差異。通常情況下，在壓力機(jī)上直接壓壞標(biāo)準(zhǔn)試樣就可以將巖石的單軸抗壓強(qiáng)度給測(cè)出來(lái)，巖石單軸壓縮變形試驗(yàn)也可以同時(shí)進(jìn)行。通過(guò)巖石單軸抗壓強(qiáng)度，可以對(duì)巖體強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)，并且描述巖性。1.3巖土的原位測(cè)試技術(shù)一般情況下，巖土的原位測(cè)試指的是將現(xiàn)場(chǎng)地籍圖的天然結(jié)構(gòu)以及含水量和應(yīng)力狀態(tài)保持下去，測(cè)定地籍圖的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。借助于理論分析或者一些計(jì)算公式，來(lái)測(cè)定物理力學(xué)指標(biāo)，對(duì)巖土的工程性能和狀態(tài)進(jìn)行評(píng)定。部分巖土工程因?yàn)橛兄^為復(fù)雜的地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)條件和荷載條件，如果采用單純的理論

5、家計(jì)算方法，無(wú)法對(duì)土體的應(yīng)力應(yīng)變變化進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)計(jì)，在室內(nèi)也無(wú)法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地層條件和荷載條件等進(jìn)行模擬。因此，就可以通過(guò)原位試驗(yàn)，來(lái)提供更加可靠的資料。在對(duì)巖土工程進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)測(cè)中，非常重要的一種方法是原位測(cè)試，可以將巖土體的實(shí)際參數(shù)給獲取到，通常利用其來(lái)檢測(cè)施工過(guò)程中或者加固處理地基之后，地基土的物理力學(xué)性質(zhì)及狀態(tài)變化情況。一般可以將巖土的原位測(cè)試劃分為兩種類(lèi)型，分別是原位實(shí)驗(yàn)和原位監(jiān)測(cè)，前者是對(duì)實(shí)際參數(shù)進(jìn)行獲取，后者則是將施工控制和反演分析參數(shù)給提供出來(lái)。通過(guò)實(shí)踐研究表明，原位測(cè)試具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)有過(guò)去取土樣遇到的困難出現(xiàn)，可以對(duì)無(wú)法采取不擾動(dòng)土樣的土層進(jìn)行頂；試驗(yàn)是在原位應(yīng)力條件下進(jìn)行的

6、，在采樣的過(guò)程中，應(yīng)力釋放的影響可以得到有效的減小。在試驗(yàn)中，需要選用較大體積的巖土體，有著較強(qiáng)的代表性。工作效率可以得到有效提高，進(jìn)而在較大程度上縮短可勘探實(shí)驗(yàn)的周期。雖然原位測(cè)試有著一系列的優(yōu)點(diǎn)，但是也有缺點(diǎn)存在，不同的原位測(cè)試有著不同的適用條件，有著較強(qiáng)的針對(duì)性，如果采用了不恰當(dāng)?shù)姆椒?，就?huì)在很大程度上影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性。在統(tǒng)計(jì)關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過(guò)原位測(cè)試，才可以將參數(shù)以及圖的工程性質(zhì)給得出來(lái)。有諸多因素都會(huì)影響到原位測(cè)試結(jié)果，那么就無(wú)法對(duì)對(duì)策定制的準(zhǔn)確性進(jìn)行科學(xué)判斷。通過(guò)試驗(yàn)表明，會(huì)有不一致的問(wèn)題存在于原位測(cè)試中主應(yīng)力方向和實(shí)際巖土工程問(wèn)題中多變的主應(yīng)力方向之間。像靜力載荷試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入

7、試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)以及圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)等都是常見(jiàn)的原位測(cè)試。2巖土工程檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展2.1錨桿檢測(cè)手段錨桿檢測(cè)技術(shù)主要有常規(guī)檢測(cè)技術(shù)與超聲波檢測(cè)技術(shù)等兩種。常規(guī)檢測(cè)技術(shù)的基本原理是載荷對(duì)錨桿的壓力或者拉力，由于現(xiàn)代巖土工程的發(fā)展，要求檢測(cè)具有精度高、實(shí)時(shí)性以及大面積動(dòng)態(tài)檢測(cè)的技術(shù)。超聲波檢測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代巖土工程中錨桿檢測(cè)的普遙采用的檢測(cè)技術(shù)。超聲波檢測(cè)，即在對(duì)錨桿完整性檢測(cè)時(shí)，不破壞原巖土的基本受力結(jié)構(gòu)，只通過(guò)利用一些輔助儀器設(shè)備、相關(guān)檢測(cè)技術(shù)手段和數(shù)據(jù)分析原理，檢測(cè)錨桿在巖土中是否完整，是否存在一定的缺陷，并判斷出錨桿存在缺陷的類(lèi)別、出現(xiàn)缺陷的準(zhǔn)確部位以及缺陷的大小尺寸等，特別適用于巖土工程

8、大面積檢測(cè)工程。（1）常規(guī)錨桿檢測(cè)技術(shù)常規(guī)錨桿檢測(cè)技術(shù)是一種依據(jù)靜力描固質(zhì)量檢測(cè)的技術(shù)方法。又叫做拉拔試驗(yàn)法。主要根據(jù)試驗(yàn)壓力計(jì)和位移計(jì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)信息，利用相應(yīng)轉(zhuǎn)換公式，整理出相應(yīng)的描固桿在巖土中位移與荷載間的變化曲線，從而分析出巖土錨桿描固性能。常規(guī)檢測(cè)技術(shù)存在著一些缺陷，就是不能對(duì)大面積的進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。而且通過(guò)拉拔試驗(yàn)手段獲得的數(shù)據(jù)僅僅是描固力的一個(gè)大概值，假設(shè)錨桿有異常，也不能指出異常所在貓桿的具體位里。所以，拉拔試驗(yàn)法僅僅能判斷出錨桿是否存在異常，卻不能檢測(cè)缺陷所在的具體位置。（2）超聲波檢測(cè)技術(shù)超聲波檢測(cè)是不破壞原巖土的受力結(jié)構(gòu)，應(yīng)用相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備對(duì)錨桿進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)時(shí)，對(duì)桿端進(jìn)

9、行外力震擊，從而引起桿端的劇烈振動(dòng)，并產(chǎn)生沿錨桿向桿底傳播的應(yīng)力波。如果應(yīng)力波的波形、波速、波峰值保持不變，在錨桿中均勻傳播，則表明錨桿的完整性比較好。如果應(yīng)力波的波形、波速、波峰值發(fā)生變化，則表明沿錨桿長(zhǎng)度方向上存在缺陷。由于超聲波檢測(cè)對(duì)錨桿不產(chǎn)生破壞，所以特別適用于重要巖土工程大面積檢測(cè)工程。2.2錨固錨桿應(yīng)力波超聲波檢測(cè)工作流程在進(jìn)行錨桿超聲波檢測(cè)數(shù)據(jù)分析之前：（1）要對(duì)圍巖土地的基本地質(zhì)情況進(jìn)行考察；（2）在確定錨桿桿頭應(yīng)力的波速，利用檢測(cè)裝里采集反射波反射回來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)裝置反射波反射數(shù)據(jù)的的采集，從而得到巖土中錨桿的長(zhǎng)度、完整度等信息。因此，超聲波檢測(cè)技術(shù)基于應(yīng)力波檢測(cè)的工作

10、流程大致為：考察圍巖土地的基本地質(zhì)情況，確定應(yīng)力波速，分析處理檢測(cè)儀器返回的數(shù)據(jù)。通過(guò)拉拔抽檢試臉、時(shí)域波形分析、頻譜分析以及時(shí)頻頻諳分析等，從而最終得到錨桿的準(zhǔn)確長(zhǎng)度和完整度。3在巖土工程中實(shí)施有效的監(jiān)測(cè)措施巖土工程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)就是以工程實(shí)際作為監(jiān)測(cè)的對(duì)象，在工程施工過(guò)程中對(duì)巖土土體以及工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行應(yīng)力變化等實(shí)施的監(jiān)測(cè)。實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控需要事先在工程巖土土體、周?chē)h(huán)事中設(shè)定觀測(cè)監(jiān)控的點(diǎn)位還應(yīng)該設(shè)定一定的時(shí)間間隔。其主要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）在施工的過(guò)程中對(duì)巖土受到施工作用進(jìn)行檢測(cè)并測(cè)定各項(xiàng)荷載力的大小并檢測(cè)在各類(lèi)荷載的作用下巖體的反應(yīng)性狀；（2）對(duì)工程施工、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中結(jié)構(gòu)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)；（3）在工程施工過(guò)程中一定會(huì)對(duì)周?chē)沫h(huán)境等造成影響規(guī)場(chǎng)監(jiān)測(cè)還包括對(duì)環(huán)境影響程度的監(jiān)測(cè)包括對(duì)周?chē)鼗庸绦再|(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)等。4結(jié)語(yǔ)建筑工程中要選擇在地質(zhì)條件良好的場(chǎng)地上建設(shè)，但有時(shí)也不得不在地質(zhì)條件不良的地基上進(jìn)行修建。因此，為了保證工程質(zhì)量往往需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試對(duì)加固效果進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)與檢測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可以為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)；對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行控制、檢驗(yàn)和指導(dǎo)；為理論研究提供試驗(yàn)手段。但是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試在地基加固過(guò)程中需要注意下列問(wèn)題：加固后的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試應(yīng)在地基加固施工結(jié)束后，經(jīng)一定時(shí)間的休止恢復(fù)后再進(jìn)行；為了有較好的可比性，前后兩次測(cè)試應(yīng)盡量由同一組織人員