靜力觸探在軟土工程中的勘察優(yōu)勢(shì)探究

徐佳斌

浙江省綜合勘察研究院有限公司 浙江杭州 310011

建筑工程建設(shè)中，受到經(jīng)濟(jì)條件的影響較為明顯，所以在建設(shè)工作中，經(jīng)常會(huì)遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)條件，必須通過科學(xué)且合理的技術(shù)方法對(duì)其進(jìn)行處理，以此更加穩(wěn)定的完成巖土工程的勘察工作，從而為地基的建設(shè)提供重要的基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)，使建筑工程的整體建設(shè)質(zhì)量得到保證。

1 靜力觸探技術(shù)的基本內(nèi)容

在靜力觸探技術(shù)下，以壓力裝置作為基礎(chǔ)，將帶有處探頭的觸探桿設(shè)備作用于土層之中，并在對(duì)貫入阻力數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的過程中完成測(cè)量工作。以此對(duì)土壤中的作用力條件進(jìn)行檢測(cè)，并在數(shù)據(jù)建模的基礎(chǔ)上，利用變形模型、容許承載力等內(nèi)容完成計(jì)算。

在執(zhí)行方法上，靜力觸探方法可以分為人工、機(jī)械、液壓這三種動(dòng)力條件，并在執(zhí)行過程中，分別應(yīng)對(duì)不同的環(huán)境條件與工程需求。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的同時(shí)，需將靜力觸探所勘測(cè)到的貫入阻力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并在回歸分析中，研究與土工試驗(yàn)指標(biāo)、載荷試驗(yàn)等參數(shù)的相關(guān)性，從而得到相應(yīng)區(qū)域條件下的土性經(jīng)驗(yàn)公式，以此計(jì)算出土層的具體承載能力，以此完成整體工作。但由于精力觸探技術(shù)條件下的貫入機(jī)理同工程的地基強(qiáng)度水平存在差異性，所以不會(huì)被經(jīng)常性的使用，僅在土質(zhì)條件較為松軟的條件下，發(fā)揮出典型性的作用效果。

2 靜力觸探在軟土工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 靜力觸探技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

執(zhí)行軟土工程的勘測(cè)工作中，土質(zhì)條件是其最大的特點(diǎn)，任何對(duì)土層進(jìn)行改變與測(cè)量的活動(dòng)都會(huì)對(duì)其地質(zhì)條件造成明顯的影響[1]。尤其是在傳統(tǒng)技術(shù)條件下，經(jīng)過土層取樣與樣土運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)執(zhí)行環(huán)節(jié)，土層的結(jié)構(gòu)特性與穩(wěn)定性水平都會(huì)發(fā)生明顯的變化，導(dǎo)致勘測(cè)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與建設(shè)工程的實(shí)際向目無法進(jìn)行充分的匹配，從而對(duì)執(zhí)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作造成較為明顯的影響，并關(guān)系到后續(xù)一系列的施工條件。

而執(zhí)行靜力觸探技術(shù)下的軟土工程勘測(cè)工作，在原位性條件的基礎(chǔ)上，最大程度上降低了對(duì)于土層的擾動(dòng)情況，從而提高了勘測(cè)數(shù)據(jù)內(nèi)容與實(shí)際工程條件中的誤差性水平，強(qiáng)化了執(zhí)行過程中的數(shù)據(jù)精確度。同時(shí)，為了保證數(shù)據(jù)處理的有效性，在關(guān)鍵的勘測(cè)結(jié)點(diǎn)上，可以與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行配合，以此提高整個(gè)巖土工程的精確度水平，從而為設(shè)計(jì)工作創(chuàng)造更加良好的基礎(chǔ)條件。

執(zhí)行靜力觸探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)性內(nèi)容，是由基礎(chǔ)的技術(shù)理論作為支撐的，而在內(nèi)容上，也成了構(gòu)成整體技術(shù)優(yōu)勢(shì)的重要組成，可以將其總結(jié)為應(yīng)變路徑、孔穴擴(kuò)張、承載力這三個(gè)方面。

首先，在應(yīng)變路徑的理論內(nèi)容中，對(duì)靜力觸探的貫入錐頭進(jìn)行了一定條件的運(yùn)動(dòng)限制，使其不會(huì)在飽和性軟黏土中不會(huì)引起排水貫入，并在進(jìn)入過程中，盡可能的降低了周圍土壤條件的抗減性水平[2]。以此為基礎(chǔ)，在對(duì)應(yīng)變場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行獨(dú)立計(jì)算的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)承載力系數(shù)的預(yù)估，從而拓展了研究的方向，為執(zhí)行超孔隙水壓力計(jì)算創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。

其次，執(zhí)行孔穴擴(kuò)張理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑彈性土壤條件中的孔洞壓力，與同等條件下形成同體積孔洞所需壓力的正比例關(guān)系為計(jì)算的基礎(chǔ)，提高了計(jì)算中的準(zhǔn)確性條件。在此技術(shù)內(nèi)容中，應(yīng)用擴(kuò)張與貫入相同性的條件，在進(jìn)行承重操作中，可以直接完成承載力與土體影響效果的內(nèi)容計(jì)算。而這種計(jì)算方式在貫入飽和黏土與孔隙水壓分布的實(shí)驗(yàn)中，有著極為明顯的優(yōu)勢(shì)條件，故可以適用與軟土工程勘測(cè)。另外，在承載力理論的內(nèi)容中，對(duì)靜力觸探設(shè)備的錐頭阻力條件進(jìn)行了適當(dāng)?shù)姆治?，在?duì)極限平衡與滑移這個(gè)兩類理論內(nèi)容進(jìn)行應(yīng)用的同時(shí)，假設(shè)錐頭阻力與土層環(huán)狀基礎(chǔ)的破壞載荷相等，并在分析兩者平衡性的基礎(chǔ)條件下，完成對(duì)土體破壞載荷的計(jì)算。同時(shí)，在滑移線的理論內(nèi)容中，對(duì)于土體表征的塑性平衡計(jì)算方法有明確的指示，可在錐頭形狀參數(shù)、破壞載荷、阻力條件等內(nèi)容的參數(shù)關(guān)系下，完成計(jì)算，以此保證數(shù)據(jù)處理工作的有效性。正式由于這三類計(jì)算方式的指示性作用，保證了靜力觸探技術(shù)的有效性與科學(xué)性，使其在維持高效率水平的基礎(chǔ)上，能夠更加科學(xué)的完成整體數(shù)據(jù)參數(shù)的計(jì)算過程，從而在更短的周期時(shí)間內(nèi)，為相關(guān)的設(shè)計(jì)工作提供精確數(shù)據(jù)內(nèi)容，從而使得整體工程項(xiàng)目建設(shè)的穩(wěn)定性內(nèi)容得到保證。

2.2 靜力觸探技術(shù)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)

從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)，靜力觸探技術(shù)的應(yīng)用可以有效的改變傳統(tǒng)技術(shù)條件下的操作內(nèi)容，并在應(yīng)用過程中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)勘測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)性與時(shí)效性水平[3]。尤其在多點(diǎn)勘測(cè)的軟土工程中，為了保證建設(shè)項(xiàng)目的有效性，勢(shì)必會(huì)增加勘測(cè)的點(diǎn)位，并盡可能的細(xì)化工作內(nèi)容，而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)內(nèi)容，就會(huì)為巖土工程的勘測(cè)工作帶來大量的工作量。如果仍然采用原有的巖土工程勘測(cè)方法，通過數(shù)據(jù)采集與實(shí)驗(yàn)室對(duì)比實(shí)驗(yàn)的措施完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，在效率水平上有明顯的局限性，并嚴(yán)重的制約了執(zhí)行操作的速率，從而對(duì)整體工程進(jìn)度造成明顯的負(fù)面影響，制約了效益水平的發(fā)揮，直接反應(yīng)在工程收益結(jié)果上。同時(shí)，進(jìn)行野外現(xiàn)場(chǎng)化的勘測(cè)數(shù)據(jù)處理，可以以更短的周期條件，直接完成數(shù)據(jù)資料的整理，通過精確化的技術(shù)手段，在每一個(gè)勘測(cè)點(diǎn)的周期化處理過程中，實(shí)現(xiàn)了便捷化、快速的技術(shù)操作。另外，在成本消耗的角度，應(yīng)用靜力觸探技術(shù)僅需應(yīng)用一套設(shè)備，并為其配套2-3名工作人員，就可完成整個(gè)數(shù)據(jù)采集與處理的技術(shù)操作，大大的節(jié)省了實(shí)驗(yàn)室操作中的設(shè)備與人工消耗，使得成本條件得到充分的控制。

3 結(jié)語

靜力觸探技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用，發(fā)揮出了典型的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，并在對(duì)軟土工程的勘探工作中展現(xiàn)出了明顯的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，不僅在效率水平上使勘探工作得到了加強(qiáng)，同時(shí)在檢測(cè)數(shù)量、檢測(cè)質(zhì)量等內(nèi)容上，相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)也有明顯的技術(shù)特點(diǎn)，需在應(yīng)用的實(shí)務(wù)工作中，充分的發(fā)揮出實(shí)用價(jià)值，從而有效地提高技術(shù)的應(yīng)用性。