靜力觸探技術(shù)在吹填砂地基處理全過程中的應(yīng)用

楊亮 董永福

摘要：靜力觸探這項(xiàng)技術(shù)簡(jiǎn)稱為CPT，它擁有勘探以及測(cè)試這兩方面功能，在對(duì)地基進(jìn)行處理這一領(lǐng)域的使用十分廣泛。本文對(duì)CPT使用到吹填砂類型地基進(jìn)行處理的整個(gè)流程進(jìn)行了介紹，對(duì)其基本的檢測(cè)思路以及開展檢測(cè)工作的方式等進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：靜力觸探技術(shù)；吹填砂；地基處理；全過程；應(yīng)用

CPT自身的優(yōu)勢(shì)包括檢測(cè)工作能夠連續(xù)開展、經(jīng)濟(jì)、能夠信賴、快速以及能夠再現(xiàn)等。所以，此技術(shù)在對(duì)項(xiàng)目當(dāng)中的地質(zhì)情況進(jìn)行檢測(cè)，還有對(duì)原位開展檢測(cè)工作這些領(lǐng)域的使用逐漸變得更加廣泛。本文就借助于吹填砂類型地基實(shí)施處理的整個(gè)流程，對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了介紹。

一、地質(zhì)調(diào)研環(huán)節(jié)（對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行回填施工的土層實(shí)施分類）

SBTn使用Ic進(jìn)行表示，土體內(nèi)部的微粒數(shù)量和Ic之間存在一些聯(lián)系，經(jīng)過對(duì)施工場(chǎng)地使用CPT技術(shù)進(jìn)行探測(cè)，能夠得到錐尖位置的阻力以及側(cè)方向壁的摩擦阻力?，F(xiàn)在，全球廣泛使用的對(duì)土體進(jìn)行分類的方式是以地層當(dāng)中的應(yīng)力正則化作為前提的劃分方式，還原相關(guān)的優(yōu)化項(xiàng)目。

為了對(duì)CPT技術(shù)得出的結(jié)果具備的精準(zhǔn)性進(jìn)行檢測(cè)，選取經(jīng)典的CPT檢測(cè)技術(shù)對(duì)未知的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，開展規(guī)范化灌入形式的CPT檢測(cè)工作。第一，將CPT技術(shù)得出的結(jié)果以及上文提到的分類方式為基礎(chǔ)，對(duì)某一項(xiàng)目回填施工場(chǎng)地當(dāng)中的土層實(shí)施分類工作。土體在17.5m～19.0m之間的深度有2～4種類型，其中包括很多黏土，土類數(shù)量不大于過渡類型的5種土，不能使用無填充材料震動(dòng)沖密實(shí)的方式進(jìn)行處理；對(duì)鉆孔施工獲得的砂樣實(shí)施篩選之后開展測(cè)試工作，測(cè)試得出的結(jié)果是在17m以及18m位置上抽取的土樣是粉質(zhì)黏土，與CPT技術(shù)測(cè)量得出的結(jié)果呈現(xiàn)出相對(duì)優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)一性。這就預(yù)示著CPT技術(shù)得出的結(jié)果不間斷，SPT當(dāng)中所有標(biāo)貫N數(shù)值映射的是進(jìn)行登記下方位置45m處砂樣具備的特點(diǎn)。

二、施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（提出對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)的驗(yàn)收曲線）

在地基進(jìn)行處理期間，CPT的驗(yàn)收曲線會(huì)對(duì)消耗的成本以及工期造成極大的影響，經(jīng)過CPT技術(shù)當(dāng)中的端阻以及摩阻比最后對(duì)土層類型進(jìn)行確認(rèn)，隨后根據(jù)黏性土和砂性土二者的區(qū)別，有針對(duì)性地提出CPT的驗(yàn)收曲線。根據(jù)依托項(xiàng)目的技術(shù)規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行要求，提出這一項(xiàng)目地基進(jìn)行處理的驗(yàn)收曲線。

（一）抵御液化狀態(tài)的驗(yàn)收曲線

以吹填施工材料當(dāng)中微粒的數(shù)量（FC）為依據(jù)，對(duì)吹填砂進(jìn)行分類。具體為：優(yōu)質(zhì)砂（FC<5%）、上等砂（5%

對(duì)項(xiàng)目所在地區(qū)萬年一遇的地震等級(jí)進(jìn)行考慮：震級(jí)大小MW=6.5。其安全系數(shù)FOS=1.0。對(duì)地面區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)得出其高程是7.5m，地下區(qū)域的水位數(shù)值是2.7m。以施工現(xiàn)場(chǎng)使用CPT技術(shù)測(cè)量得出的實(shí)際錐尖位置的阻力為依據(jù)，對(duì)側(cè)方向壁的摩擦阻力進(jìn)行假設(shè)，將深度以及吹填料全部存在差異的CPT技術(shù)錐尖位置的阻力驗(yàn)收數(shù)值通過計(jì)算得出，并將與之對(duì)應(yīng)的曲線圖繪制出來[1]。因?yàn)榛靥盍系膶?shí)際質(zhì)量在進(jìn)行疏浚吹填期間嚴(yán)格實(shí)施了控制，所以液化狀態(tài)的驗(yàn)收曲線將上等砂料當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)。

（二）壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收曲線

回填料的密度主要和土層部分的壓實(shí)度存在聯(lián)系。將干密度和MDD進(jìn)行對(duì)比，以室內(nèi)環(huán)境測(cè)試得出的結(jié)果和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，回填砂的相對(duì)密度和其包含的微粒數(shù)量FC存在一部分線性聯(lián)系。壓實(shí)度屬于對(duì)土體進(jìn)行壓實(shí)操作以后微粒數(shù)量為10%的回填料的對(duì)應(yīng)密度。

盡管驗(yàn)收曲線能夠滿足設(shè)計(jì)工作的相關(guān)要求，但是因?yàn)槭覂?nèi)環(huán)境開展測(cè)試工作時(shí)的干密度、孔隙比例以及土性等會(huì)對(duì)對(duì)應(yīng)密度產(chǎn)生影響，所以它與施工場(chǎng)地測(cè)試的錐尖位置的阻力聯(lián)系也并不是十分可靠，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行分析討論。

（三）承載力標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收曲線

建筑物自身的地基承載力不符合要求，因此造成剪切類型的破壞方法有：整體剪切、沖切以及局部剪切這三種。

對(duì)砂土類型的地基承載力起到?jīng)Q定性作用的是其材料產(chǎn)生的內(nèi)摩擦，按照施工設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，對(duì)開展檢測(cè)工作項(xiàng)目的淺層位置的內(nèi)摩擦角度進(jìn)行確認(rèn)，根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)以及要求，達(dá)到地基承載力對(duì)于錐尖位置的阻力提出的要求[2]。

三、在施工場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)試

CPT技術(shù)的缺陷是無法貫入處于密實(shí)狀態(tài)的砂土以及碎石土并進(jìn)行取樣，這就造成不能直接觀察土層、不能直接判斷土的種類。對(duì)于這種情況，普遍把SPT技術(shù)以及CPT技術(shù)組合到一起應(yīng)用。對(duì)于沒有提早使用CPT技術(shù)的現(xiàn)象，大部分在這一區(qū)域周邊開展SPT技術(shù)時(shí)，得到整體回填深度的SPT-N值，聯(lián)系現(xiàn)存的深度使用CPT技術(shù)測(cè)量得出的實(shí)際錐尖位置的阻力值，與相應(yīng)的規(guī)范貫入擊數(shù)比較，并在二者之間建立對(duì)應(yīng)的聯(lián)系。按照某一建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況對(duì)其地基使用振沖方式進(jìn)行處理時(shí)，使用等邊三角形進(jìn)行設(shè)置。為了高效地對(duì)振沖間距尺寸進(jìn)行確定，因此選擇了4.00m、3.75m以及3.50m這三類振沖間距尺寸開展工作，同時(shí)要分別對(duì)其建立CPT-SPT二者的聯(lián)系[3]。

四、地基處理監(jiān)控環(huán)節(jié)

在對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)，一定要提早對(duì)吹填料質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，以此為后期吹填料的控制以及施工方式的制定提供引導(dǎo)作用。對(duì)于沒有經(jīng)過振沖處理的吹填砂類型地基使用CPT技術(shù)實(shí)施檢測(cè)，取得與之對(duì)應(yīng)的錐尖位置的阻力數(shù)值，使用上述提到的分類方式對(duì)項(xiàng)目所在地土層實(shí)施分類，同時(shí)借助于Robertson以及Massarsch這兩項(xiàng)施工技術(shù)，對(duì)回填料具備的能夠振沖的性能實(shí)施判斷。

振沖方式對(duì)微粒的數(shù)量提出的要求是不超過15%，技術(shù)規(guī)范書當(dāng)中對(duì)土性分類指數(shù)的要求是不超過2.07。因此，土體的類別要超過5種，與5種土相對(duì)的土性分類指數(shù)區(qū)間值是2.05～2.60。在實(shí)際進(jìn)行工作期間，為了評(píng)估工作便于實(shí)施，會(huì)把CPT技術(shù)判定成5種土的過渡類型的土性，將其設(shè)定成“0”。 Massarsch這項(xiàng)施工技術(shù)把獲得錐尖位置的阻力數(shù)值以及摩阻比數(shù)值進(jìn)行處理，同樣能夠?qū)ι巴辆邆涞目烧駴_性能進(jìn)行判斷。

五、結(jié)束語

上文當(dāng)中，主要通過對(duì)地質(zhì)調(diào)研環(huán)節(jié)、施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、在施工場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)試環(huán)節(jié)以及地基處理監(jiān)控環(huán)節(jié)這四個(gè)流程進(jìn)行論述，對(duì)于CPT技術(shù)在對(duì)吹填土類型地基進(jìn)行處理時(shí)的使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]程林，邢佩旭，吳院生，等.水力吹填砂土地基加固處理現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及方案優(yōu)化[J].水運(yùn)工程，2013（1）：138-143.

[2]王磊，楊昌斌，李亞閣.南亞強(qiáng)震區(qū)液化吹填砂土強(qiáng)夯法地基處理試驗(yàn)研究[J].中國(guó)水運(yùn)月刊，2016，17（7）：373-374.

[3]羅堂，何超亮，危雪梅，等.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和雙橋靜力觸探試驗(yàn)在飽和吹填砂液化判別中的對(duì)比分析[J].福建建設(shè)科技，2016（2）.

（作者單位：中交上海航道勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司）