静力触探在岩土工程勘察中的应用探讨

朱鹏飞 张万涛

（安徽省交通勘察设计院有限公司 安徽合肥 230011）

静力触探在岩土工程勘察中的应用探讨

朱鹏飞 张万涛

（安徽省交通勘察设计院有限公司 安徽合肥 230011）

静力触探技术在岩土工程勘察中是一项重要的施工技术，在使用中具有便捷和高效的作用。静力触探的设计原理是运用准静力的标准，在使用中，需要将内部装有的传感器的触头探头运输的压入土中，然后再运用阻力的作用，需要将信号的信息记录到记录仪中，对阻力与土工程地质之间的关系进行明确，能够通过得到的数据，来确定土的岩土参数。静力触探技术和相关的岩土工程勘察工作，内部涉及的内容相对较少，并且处于应用的发展阶段，导致在工作中存在较多的问题。

静力触探；岩土工程；勘察；应用

前言

静力触探技术在岩土工程勘察的使用中，适用于软土、粘性土、砂类土中，能够对土层界面进行有效的划分，确保地基具有较大的承载力，应该对地基土液化的可能性问题和地基土的物理学数据等做好监测工作。当前，我国静力触探在岩土工程勘察中使用的主要探头有：单桥探头、双桥探头和孔压触探头等。单桥探头是使用最为广泛的一种探头工具，使用起来较为简单。但是在使用中也存在分辨率低和与国际标准不接轨等问题。

1 划分土层

1.1 利用单桥静力触探成果划分土层

单桥静力触探是静力触探的重要组成部分，对岩土工程勘察工作的开展，具有重要作用。单桥静力触探技术作为一种力学模拟试验，其自身的阻力Ps，在实际的应用过程中，能够对实际的强度情况和自身的性质力学的指标进行检测工作，要明确不同成因和不同力学之间的指标差异，需要对存在的差异的原因进行明确，以便能够提出解决的策略，将软土的Ps值界定在一定的范围内，在相关的交通部门中进行应用，保证应用的规范性和系统性，实现对各类参考数据的统计工作。

1.2 利用双桥静力触探成果划分土层

在应用双桥静力触探和单桥静力触探的过程中，需要针对不同的内容，对触探采取不同的解决措施。在运用过程中，需要对锥间阻力和侧壁阻力的使用功能进行全面的了解工作，以便能够更好的对这两项内容进行应用，进而来展现出地基在使用中的实际强度。同时，还需要对摩阻比进行有效的计量工作，能够实现对土层的划分工作，以便能够掌握优越的条件，对应用的综合指标进行考虑，明确各指标之间的重要关系，有利于工作的高效开展。例如在对砂土和硬塑状态的粘性土进行应用的过程中，必须要对砂土与硬塑状粘性土之间的规律进行掌握，分区两者之间存在的差异，明确两者在使用过程中可能出现的问题，并采取一定的使用措施，减小两者之间存在的差异。通过采用将两者不同性质的土层划分为同一土层的形式，明确两者之间的划分方法，防止在计算时，出现的计算差异。如果只是从qc值得方向进行分层划分工作，不能明确fs与Rs之间存在的明显变化，无法实现分层[1]。

图1 双桥静力触探成果分层示意图

1.3 分层界线的确定

在根据静力触探指标标准对土层进行划分时，需要对单桥静力触探和双桥静力触探的相关内容进行明确，以便能够结合具体的情况，实现对土质的分层。在进行界限的划分工作时，需要对产生的贯入阻力大小情况进行明确和分析，以便能够了解到阻力大小的不断变化。同时，还需要对地层结构的变化情况进行明确，深入了解贯入阻力在应用中产生的各种现象，明确产生的是超前还是滞后，以便更好的开展土质分层工作，确保各项工作的顺利开展。

通过对静力曲线图中可以看出，当硬土层向软土层进行转变的过程中，贯入阻力不会突然之间发生突变，而是会逐渐开展变小或增大，并集中在一定的范围内。从图2中可以看出，但上层转入下层时，如果深入没有达到一定的分界线或者临界线，A点的部位将会逐渐减小贯入阻力，直到达到B点的位置，才会对贯入阻力造成影响。而对于下层而言，A点是超前点，探头没有达到软土层的要求，会对软土层的贯入阻力造成一定的影响。B点多为滞后点，在颐堤港范围内，已经达到了进入软土层的要求，能够充分的展现软土层的贯入阻力[2]。

图2 分层界限示意图

因此，通过对图2的分析可知，在确定分层界限时，需要对探头直径的大小进行考虑，明确探头直径的具体数据，对探头的长短问题进行考虑，明确两者之间表现的规律和两者之间呈现出的差异，取中点作为分层的界限点，确保分层界限的合理性。

2 在地基设计中的应用

2.1 确定天然地基的承载力

在对天然地基的承载力进行确认的过程中，需要利用静力触探的成果来展示天然地基的承载力，明确承载力在使用过程中的各项使用方法。通过对国内外的地基承载力进行研究可以表明，在于载荷试验进行对比的过程中，主要是通过对数据的统计和分析工作，能够明确各数据之间的关系，建立在数据统计的基础之上，在特定的范围内，对数据进行统计，以便能够总结出不同土类之间的经验公式，有利于解决在生产实践中出现的各种问题，加速问题的解决。通过对天然地基的承载力进行研究的过程总结出了以下公式：

（1）粘性土：f0=qc/10；

（2）砂土：f0=qc/（30～40）；

（3）粉土：f0=36Ps+44.6；

式中：f0代表土层的承载力。

2.2 提供桩基设计的参数

静力触探原理在岩土工程的勘察中具有重要作用，在使用中，与桩基的机理具有一定的相似点，能够对土层的垂直变化情况进行系统的了解，确保对土层的勘测工作能够顺利开展，会给桩基施工造成较大的影响。在桩基设计的过程中，应该提供合理的数据信息，保证设计工作的顺利开展，对桩基工程的设计和施工中所需的各项资料进行系统的统计工作，选择出需要选择的资料内容，并且要依托桩基的持力层来实现，对沉桩的可能性进行判别，以便能够选取合理的施工方案，实现对各项施工工作的监控工作，明确桩基持力层在使用中出现的各种问题，明确问题的原因，给桩基设计工作提供参数，估算单桩承载力，确保桩基设计工作的顺利开展。

3 判别粉土、砂土液化的可能性

根据《岩土工程勘察规范》上的规范内容去实施工程的勘测工作，需要减少抗震的设防烈度，将抗震的设防烈度设置为7～9°，并且需要对场地进行分布，确保砂土或者饱和粉土的饱和性，对液化的可能性进行判别，并且需要对液化的危害程度进行判别，以便能够对抗液化程度进行判断，提出抗液化的措施。在对粉土、砂土液化进行加工判别的过程中，其方法有很多，主要的方法有密度法、砂土动强度和地震剪应方法等，在运用这些方法进行检验过程中，需要按照《建筑抗震设计规范》中的标准去实施，最主要的方法是试验法，试验法在应用过程中，应该按照相关的标准和要求去执行。但是该类方法在使用过程中，也会受到一定的限制，导致在使用中出现较多的问题。例如，在对地面以下15m深度范围内的饱和沙土或者粉土进行勘测的过程中，可以对单桥探头或者双桥探头的静力，采取触探试验的方法，对实测计算中出现的阻力pso，或者是实测产生的阻力qco进行液化处理，以便能够对阻力pso的临界值进行分析和判断，判别在液化土中呈现出来的问题[3]。

4 结论

静力触电是一种原位测试手段，也是一种勘察手段，在使用过程中，具有快速和方便的优势，操作起来相对比较简单，并且适用的范围相对较广。能够对难以取得的原样砂土的摩擦力和砂土的密度进行确认，保证压缩模指标等。由于不同的地区土层会存在较大的差异，对力学的性质产生影响。因此，在不同的地区应该做好各项勘察工作，以便能够适应本地区的要求，使静力触探在岩土中发挥更大的作用。

[1]李庆丰.浅谈静力触探技术在岩土工程勘察中的应用及发展前景展望[J].福建建筑，2014，07：83～85.

[2]梁文成，林吉兆，杜宇.海床式静力触探设备在海上工程勘察中的应用[J].水运工程，2013，07：19～21.

[3]曲广生，梁春花，陈彦群.静力触探在沙漠地区岩土工程勘察中的应用[J].露天采矿技术，2010，02：18～19+21.

TU413

A

1004-7344（2016）11-0166-02

2016-3-28