靜力觸探在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用分析

彭 旭 徐有想

核工業(yè)志誠建設(shè)工程有限公司 江西 南昌 330096

前言：靜力觸探技術(shù)作為工程地質(zhì)勘察工作常用的技術(shù)內(nèi)容，基本上納入到勘察技術(shù)與測試手段相結(jié)合的技術(shù)領(lǐng)域當中。具體應(yīng)用過程中，技術(shù)人員可以根據(jù)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(xiàn)場地質(zhì)條件是否對施工過程產(chǎn)生不良影響。根據(jù)靜力觸探技術(shù)結(jié)果確定具體方案措施，以期可以為現(xiàn)場施工工作提供良好保障。根據(jù)當前應(yīng)用情況來看，靜力觸探技術(shù)已經(jīng)全面作用于工程地質(zhì)勘察工作當中，并且取得了較好的應(yīng)用成果，值得推廣與應(yīng)用。

1 靜力觸探技術(shù)原理分析

所謂的靜力觸探技術(shù)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(jié)合的技術(shù)產(chǎn)物。涉及到的原理內(nèi)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(guān)。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(yīng)用過程中，探頭傳感器初步實現(xiàn)將土層阻力轉(zhuǎn)換為可感知的電訊號。現(xiàn)場技術(shù)人員可以借助儀表等設(shè)備完成測量工作。與此同時，靜力觸探技術(shù)應(yīng)用過程中，主要結(jié)合胡克定理、電阻定律等內(nèi)容，根據(jù)探頭傳感器受力情況，確定探測過程中是否出現(xiàn)異常變形問題。除此之外，按照電阻定律原理要求，應(yīng)變片阻值變化與應(yīng)變片長度存在緊密聯(lián)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(guān)數(shù)值的作用效果。可以說，通過應(yīng)用靜力觸探技術(shù)，可以初步明確當前工程所處地質(zhì)環(huán)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(shù)的領(lǐng)域范疇，在實際應(yīng)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(xiàn)場技術(shù)人員必須根據(jù)場地工程勘察條件以及既定資料，完成勘察工作內(nèi)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(xiàn)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(xiàn)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(zhì)中細砂在靜力觸探曲線變化方面呈現(xiàn)出曲線峰谷尖銳、間距問題不明顯的特征；輕砂質(zhì)粘土在靜力觸探曲線變化方面呈現(xiàn)出曲線峰谷窄小、曲線間距問題短的特點；粉砂質(zhì)粘土在靜力觸探曲線變化方面呈現(xiàn)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(xiàn)出自身的特征，利于技術(shù)人員勘察現(xiàn)場土質(zhì)情況，為后續(xù)施工提供合理方案。

3 靜力觸探在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用實踐

以下是本人結(jié)合實踐經(jīng)驗，對靜力觸探技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用實踐加以總結(jié)與歸納，以供參考。

3.1 科學劃分地層

利用靜力觸探技術(shù)基本上可以實現(xiàn)對工程地質(zhì)地層（除卵石、塊石外）的劃分過程。一般來說，工程地質(zhì)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(yīng)用過程中，現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)該對探頭從密實土層進入到松散土層過程中存在的現(xiàn)象問題加以嚴格重視[2]。也就是說，分層過程需要按照地質(zhì)實際條件進行合理劃分，避免對后續(xù)施工造成不良影響。另外，地質(zhì)勘察工作容易受到地理位置、沉積環(huán)境堆積等問題的影響，而出現(xiàn)側(cè)壁摩阻力等問題。而通過應(yīng)用靜力觸探技術(shù)內(nèi)容，可以及時獲取巖性特征以及相關(guān)參數(shù)信息，利于確保現(xiàn)場施工安全。

3.2 容許承載力問題

靜力觸探技術(shù)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(shù)屬于野外作業(yè)工作，需要按照現(xiàn)場實際條件開展相關(guān)試驗工作。但是在測試結(jié)果方面，首先得到的并不是容許承載力數(shù)值，而是需要技術(shù)人員根據(jù)靜力觸探結(jié)果以及試驗結(jié)果，進行綜合對比與分析，并按照相關(guān)計算公式確定容許承載力數(shù)值。需要注意的是，不同地區(qū)與不同單位在經(jīng)驗公式的確定與推導過程中存在較多差異，因此建議現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合本單位實際情況以及地區(qū)實際情況，利用科學、合理的經(jīng)驗公式加以確定與推導，盡可能地為容許承載力數(shù)值的準確性提供保障。

3.3 單樁豎向承載力的預(yù)估判斷

目前，大規(guī)模工程建設(shè)已經(jīng)成為當前社會常態(tài)。其中，如何做好樁基礎(chǔ)處理工作儼然成為當下大規(guī)模工程建設(shè)亟待解決的問題。將靜力觸探技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察過程當中可以滿足現(xiàn)場樁載試驗標準。并且按照持力層打入式預(yù)制樁原理及方法，基本上可以得到樁端阻力值以及側(cè)壁摩擦阻力數(shù)值。根據(jù)上述數(shù)值內(nèi)容，現(xiàn)場技術(shù)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(shù)值確保后續(xù)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(xiàn)象已經(jīng)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(xiàn)出阻力值為0的特點，也就是曲線呈現(xiàn)出直線狀特點。借助這一特點，技術(shù)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(shè)阻礙問題，并加以規(guī)避，盡量為現(xiàn)場施工安全提供良好保障。

結(jié)論：總而言之，靜力觸探技術(shù)作為工程地質(zhì)勘察工作的重點技術(shù)內(nèi)容，理應(yīng)按照既定的技術(shù)原則與要求，合理貫徹與落實靜力觸探技術(shù)內(nèi)容，及時再現(xiàn)地層結(jié)構(gòu)與物理力學性狀的變化特征。與此同時，重點結(jié)合靜力觸探曲線形態(tài)分布情況以及相關(guān)參數(shù)指標內(nèi)容等，明確當前工程所處地質(zhì)環(huán)境以及亟待改進的地方。力圖從多個方面統(tǒng)籌規(guī)劃、科學部署，確保現(xiàn)場施工質(zhì)量有所保障。除此之外，現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)該夯實自身的資質(zhì)能力，準確掌握靜力觸探技術(shù)要點內(nèi)容，為工程地質(zhì)勘察工作提供良好保障。