靜力觸探在工程地質勘察中的應用分析

彭 旭 徐有想

核工業志誠建設工程有限公司 江西 南昌 330096

前言：靜力觸探技術作為工程地質勘察工作常用的技術內容，基本上納入到勘察技術與測試手段相結合的技術領域當中。具體應用過程中，技術人員可以根據不同土層靜力觸探曲線特征，針對地層劃分問題、容許承載力問題以及地下空洞探測問題進行重點研究與分析，目的在于及時勘察現場地質條件是否對施工過程產生不良影響。根據靜力觸探技術結果確定具體方案措施，以期可以為現場施工工作提供良好保障。根據當前應用情況來看，靜力觸探技術已經全面作用于工程地質勘察工作當中，并且取得了較好的應用成果，值得推廣與應用。

1 靜力觸探技術原理分析

所謂的靜力觸探技術主要是針對野外原位勘察手段而言，屬于勘察手段與測試手段相結合的技術產物。涉及到的原理內容為：

利用靜力作用將探頭壓入到土層當中，一般來說，探頭所受的壓力與土的強度息息相關。如土的強度越高，探頭所承受的壓力值也就越高，反之則相反。實際應用過程中，探頭傳感器初步實現將土層阻力轉換為可感知的電訊號。現場技術人員可以借助儀表等設備完成測量工作。與此同時，靜力觸探技術應用過程中，主要結合胡克定理、電阻定律等內容，根據探頭傳感器受力情況，確定探測過程中是否出現異常變形問題。除此之外，按照電阻定律原理要求，應變片阻值變化與應變片長度存在緊密聯系[1]。

舉例而言，通過電阻定律可以將鋼材形變過程過渡到電量波動變化當中。通過適當放大電橋電路，基本上可以達到測量土地實際強度以及其他相關數值的作用效果。可以說，通過應用靜力觸探技術，可以初步明確當前工程所處地質環境以及亟待改進的地方。有一點需要注意，就是靜力觸探本身屬于間接勘察技術的領域范疇，在實際應用過程中，沒有已知資料或者場地條件的支持，將無法完成勘察過程。因此，現場技術人員必須根據場地工程勘察條件以及既定資料，完成勘察工作內容。

2 不同土層靜力觸探曲線變化特點研究

粉細砂與中細砂在靜力觸探曲線變化方面始終呈現出曲線起伏較大的特點，且曲線多以短鋸齒形特點為主；中粗砂在靜力觸探曲線變化方面呈現出起伏較大特點，曲線多以長鋸齒形特點為主，間距明顯；泥質中細砂在靜力觸探曲線變化方面呈現出曲線峰谷尖銳、間距問題不明顯的特征；輕砂質粘土在靜力觸探曲線變化方面呈現出曲線峰谷窄小、曲線間距問題短的特點；粉砂質粘土在靜力觸探曲線變化方面呈現出曲線峰谷狹窄、波狀紋圓滑的特點。足以見得，不同土層在靜力觸探曲線變化方面都可以集中表現出自身的特征，利于技術人員勘察現場土質情況，為后續施工提供合理方案。

3 靜力觸探在工程地質勘察中的應用實踐

以下是本人結合實踐經驗，對靜力觸探技術在工程地質勘察中的應用實踐加以總結與歸納，以供參考。

3.1 科學劃分地層

利用靜力觸探技術基本上可以實現對工程地質地層（除卵石、塊石外）的劃分過程。一般來說，工程地質條件受到多方面因素的影響，如巖性特征或者沿相特征等，在橫縱方向分布方面勢必會存在不均勻特點。因此在應用過程中，現場技術人員應該對探頭從密實土層進入到松散土層過程中存在的現象問題加以嚴格重視[2]。也就是說，分層過程需要按照地質實際條件進行合理劃分，避免對后續施工造成不良影響。另外，地質勘察工作容易受到地理位置、沉積環境堆積等問題的影響，而出現側壁摩阻力等問題。而通過應用靜力觸探技術內容，可以及時獲取巖性特征以及相關參數信息，利于確保現場施工安全。

3.2 容許承載力問題

靜力觸探技術可用于地基土容許承載力的測定過程當中。嚴格意義上來講，靜力觸探技術屬于野外作業工作，需要按照現場實際條件開展相關試驗工作。但是在測試結果方面，首先得到的并不是容許承載力數值，而是需要技術人員根據靜力觸探結果以及試驗結果，進行綜合對比與分析，并按照相關計算公式確定容許承載力數值。需要注意的是，不同地區與不同單位在經驗公式的確定與推導過程中存在較多差異，因此建議現場技術人員應該結合本單位實際情況以及地區實際情況，利用科學、合理的經驗公式加以確定與推導，盡可能地為容許承載力數值的準確性提供保障。

3.3 單樁豎向承載力的預估判斷

目前，大規模工程建設已經成為當前社會常態。其中，如何做好樁基礎處理工作儼然成為當下大規模工程建設亟待解決的問題。將靜力觸探技術應用于工程地質勘察過程當中可以滿足現場樁載試驗標準。并且按照持力層打入式預制樁原理及方法，基本上可以得到樁端阻力值以及側壁摩擦阻力數值。根據上述數值內容，現場技術人員可以得知單樁豎向承載力的波動范圍，選擇最合理的數值確保后續施工安全[3]。

3.4 洞穴探測

目前，人防工程隱藏于施工場地當中的現象已經屢見不鮮。部分填埋的地道在靜力觸探傳感器貫入過程中，通常體現出阻力值為0的特點，也就是曲線呈現出直線狀特點。借助這一特點，技術人員可以在施工場地中開展洞穴探測工作，明確當前施工場地存在的建設阻礙問題，并加以規避，盡量為現場施工安全提供良好保障。

結論：總而言之，靜力觸探技術作為工程地質勘察工作的重點技術內容，理應按照既定的技術原則與要求，合理貫徹與落實靜力觸探技術內容，及時再現地層結構與物理力學性狀的變化特征。與此同時，重點結合靜力觸探曲線形態分布情況以及相關參數指標內容等，明確當前工程所處地質環境以及亟待改進的地方。力圖從多個方面統籌規劃、科學部署，確保現場施工質量有所保障。除此之外，現場技術人員應該夯實自身的資質能力，準確掌握靜力觸探技術要點內容，為工程地質勘察工作提供良好保障。