原位测试技术发展应用等方面存在的问题及建议

原位测试技术发展应用等方面存在的问题及建议土体原位测试一般是指在岩土工程勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层的一种土工勘测技术。原位测试技术主要存在一下一些问题：

一、勘探方法上

工程勘察中最基础勘探方法的最常用手段就是工程地质钻探，现场原位试验及取扰动土、原状土土样进行室内试验等。中小型建筑物的工程地质钻探多采用冲击的钻进方法，这种钻探方法有许多不可忽视的问题。如：工程地质钻探所采用冲击钻进方法，从而致使钻孔及周围的地层进行了人为扰动；另外，动力触探及原状土取样时多采用重锤冲击法，以原状土取样过程来说，冲击一次时产生一次钻杆的弯曲、震动，致使取样器不能垂直贯入，每取一个原状土都要经过数次的冲击、震动，结果所取得的原状土样直接受到侧土压力影响，导致每次原状土受力方向都有可能不同，从而使所取得的原状土样其实是已经变了形的，特别是在细砂含量较大且含水量也较多的地层，极易因震动而导致土样砂土液化现象由此得到的试验结果既有可能不是土体的真实情况。并且这种取样或试验方法多采用冲击钻进，取样器或试验器及钻杆直接放入孔中。孔口以上几乎没有固定钻杆等防止钻杆摇晃的保护措施，钻杆随着重锤的升降前后左右来回晃动，进一步影响了钻探及取样的精度；另外，砂性土中的标准贯入试验中，多是先用抽筒上下来回抽取孔底的砂层，致使孔底砂层上部已经扰动，这时在孔内进行标准贯入试验，其结果不能代表地层的实际N值。所以，冲击钻进方法存在很多缺点，应进行必要的改进。在经济可行、技术可能的前提下，宜多采用机钻这样孔壁的保护可以利用泥浆护壁，最大限度减少冲击钻进对地层的扰动影响，孔口以上部分有钻机的立轴固定，也减少了取样过程中钻杆来回晃动的影响，以提高工程地质钻探及取样的精度。

二、土样采取及扰动判别能力上

原状土样的采取一定要按技术要求在指定钻孔地层层位深度上采取，取样时原状取土器应尽量保持垂直，钻杆也应保持垂直并尽量减少因冲击而产生的震动，尽量降低测土压力的影响，使所采取的原状土样减少扰动或破损，保持天然状态，以确保实验值与实际天然状态的一致性，从而提高工程地质钻探精度，保证工程质量。因此，了解原状土样扰动原因是非常重要的。

引起扰动的原因可分以下几种：1、机械性的扰动；2、应力释放引起的再膨胀；3、水分气体的释放及温度的变化。从钻探到试验的各过程中，容易引起扰动的因素有以下几种：1、钻探时：压缩与剪切；2、冲击锤取样时：压缩与剪切；

3、拔动取样器时：拉力与旋转力；

4、封蜡运输时：冲击与振动；

5、实验室中开样制型时：拉力与剪切等。因为是从原状土的试样中求取设计所需要的土的物理力学指标，所以试样因上述诸因素引起扰动时，测试所得到的数据误差较大，将会造成设计上的错误，导致工程事故，因此要对这方面引起足够重视。

判别原状土扰动与否的方法有两种：

1、现场观察

在现场取样后，直接观察是非常重要的上下两端的土样含水量为较高的软塑流塑状态时，要在原状取土器向上提取时，土样从原状取土器抽出，致使土样采取量不足；另外，对开式取样盒的位置错开变形等等都可能表示土样的扰动程度较大除此之外，也可以计算土样的采取率，即取出的土样长度与取土器贯入长

度之比如果采取率低于时，土样所受到的扰动程度可能就很大了这种方法在现场简单易行，是比较有效的方法

2、在实验室中的判定方法

试样受到扰动时其试验结果直接受其影响无侧限抗压强度，固结试验是最为常见的力学试验，可利用其试验数据判定试样的扰动程度。首先利用无侧限抗压强度试验的判定，根据无侧限抗压强度试验得到的数值绘制轴向应力与轴向应变的关系曲线，从该关系曲线可判断试样的扰动程度当曲线出现较大峰值时，峰值时的应变破坏时的应变较小，到某应变值为止，曲线为直线型，为无扰动土；当整条曲线呈现圆弧状时，且破坏时的应变量较大，为受到一定程度扰动影响的土；当整条曲线看不到明显的峰值时，为明显扰动过的土另外破坏时的轴向应变按土的种类有所不同但同一种黏性土之间相比较时，扰动过的土的轴向应变比无扰动土的轴向应变明显偏大，因此也可以判定土的扰动程度。

此外，还可以利用无侧限抗压强度随深度的分布状态进行判断。一般在均质土层中，无侧限抗压强度与深度呈某种比例的直线关系如果某一种深度的无侧限抗压强度明显偏离该直线时，可能为受过扰动的土，偏离的值是否原先就是软弱的土，可查看其程度含水率等来确认其次利用固结试验结果进行判定根据固结压力与孔隙比关系曲线，无扰动土样与稍有扰动的土样的孔隙比在达到先期固结压力时变化不大，但其后急剧变小，与其相比，扰动程度大的土样的孔隙比没有急剧变小的趋势，且在曲线上哪一点的孔隙比都比无扰动的土要小利用曲线的这些特征也可以判定土样的扰动程度除了上述方法外，还可以利用先期固结压力曲线，残留有效应力的测定等方法也可以判定土样的扰动程度。

三、利用试验结果时应提高自信度

在工程勘察时，需确定地基土的承载力特征值。计算地基沉降量等有关的土的物理力学特征值常用的方法：1、取原状土进行室内试验；2、现场进行标准贯入等原位测试在室内进行资料整理时经常用小值平均值或最小平均值最大平均值等等。这是为了建筑物安全而采取的计算方法，这在很大程度上是由于所取得的试验结果可信度过低而采取的手段。提供给设计部门的有关参数过于保守，而设计部门在这个基础上又乘上安全系数，建筑物安全得到了保障，但工程造价大大提高了，所以，应尽量提高现场原位测试和室内试验的精度。