靜力觸探在巖土工程勘察中的應(yīng)用

鄭鐵柱，張 雪

（中冶地勘巖土工程有限責(zé)任公司唐山分公司，河北唐山 063000）

在現(xiàn)實(shí)生活中，工作人員為了保證巖土工程整體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，經(jīng)常會(huì)開展各種勘察工作，而在整個(gè)勘察工作過程中，靜力觸探技術(shù)發(fā)揮至關(guān)重要的作用。靜力觸探技術(shù)可以通過電信號(hào)反映科學(xué)的數(shù)據(jù)，有利于開展其他工作。然而，該技術(shù)仍然存在一定缺陷。由于在工作過程中，巖土工程土壤條件不同，在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)經(jīng)常會(huì)受到各種因素的干擾，導(dǎo)致呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)精確度無法保障。因此，工作人員必須要提高對(duì)該技術(shù)影響因素的重視程度。

1 靜力觸探技術(shù)的相關(guān)情況

事實(shí)上，靜力觸探技術(shù)所呈現(xiàn)的各種科學(xué)數(shù)據(jù)離不開原位測試技術(shù)的支持，該技術(shù)在整個(gè)勘察工作過程中扮演著十分重要的角色。具體來說，原位測試技術(shù)會(huì)借助靜力的作用將探頭壓入相應(yīng)的土壤層種開展相應(yīng)的測探工作，使用原位測試技術(shù)并不會(huì)破壞土壤層本身的狀態(tài)和結(jié)構(gòu)。通過原位測試技術(shù)將探頭壓入土層后會(huì)受到一定的阻力，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，通過電信號(hào)可以呈現(xiàn)出科學(xué)的數(shù)據(jù)，以此為整個(gè)勘察工作奠定了有利基礎(chǔ)。

與其他測探技術(shù)相比，靜力觸探技術(shù)在開展實(shí)際勘察工作過程中可以有效避免破壞土層原本結(jié)構(gòu)等問題，同時(shí)還可以有效呈現(xiàn)內(nèi)部的相關(guān)情況。不僅如此，在過去開展巖土工程勘察工作時(shí)，選擇的取樣方法經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致土層原本狀態(tài)和結(jié)構(gòu)受到破壞，土層應(yīng)力發(fā)生變化，導(dǎo)致巖土工程整體質(zhì)量得不到保障，在后期開展的工作中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的安全問題。除此之外，呈現(xiàn)出的各種勘察數(shù)據(jù)精確度與真實(shí)情況有所差別，并且傳統(tǒng)的測探技術(shù)還會(huì)受到結(jié)構(gòu)的限制。而靜力測探技術(shù)則與之相反。對(duì)于粉土等土層其都可以應(yīng)用自如。值得一提的是，靜力觸探技術(shù)可操作性強(qiáng)、呈現(xiàn)的各種數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度高，這是由于在使用該技術(shù)開展相應(yīng)的勘察工作時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)揮十分重要的作用，即其可以自動(dòng)對(duì)呈現(xiàn)的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的整合、處理，有效保證了數(shù)據(jù)的可靠性和時(shí)效性，有效減少了工作人員的工程量，為后續(xù)開展其他工作奠定了有利基礎(chǔ)。然而，靜力觸探技術(shù)仍然存在一定缺陷。在使用該技術(shù)開展相應(yīng)勘查工作時(shí)，原位測試技術(shù)是整個(gè)工作的基礎(chǔ)條件，但是原位測試技術(shù)并沒有辦法直觀分析土層的相關(guān)情況，分析結(jié)果較片面。如果要想得到更加準(zhǔn)確、全面的相關(guān)數(shù)據(jù)，還需要借助其他技術(shù)共同開展，例如鉆探取樣技術(shù)等。另外，為了有效保障各種數(shù)據(jù)的可靠性，在使用靜力觸探技術(shù)開展勘察工作時(shí)，必須要保證探頭壓入土層的深度在合理范圍內(nèi)。在對(duì)不同土層開展相關(guān)勘察工作時(shí)，需要選取合適的技術(shù)與其共同開展相關(guān)工作，因?yàn)殪o力觸探技術(shù)具備一定的適應(yīng)性，從而導(dǎo)致最終勘察質(zhì)量得不到保障。

使用靜力觸探技術(shù)開展巖土工程勘察工作時(shí)，整項(xiàng)工作的原理就是借助靜力作用將探頭壓入在相應(yīng)的土層中展開相應(yīng)的土層勘察工作。因?yàn)椴煌耐翆赢a(chǎn)生的阻力和相應(yīng)的性質(zhì)等都有所差異，在一定程度上產(chǎn)生的信號(hào)和呈現(xiàn)出的各種數(shù)據(jù)等都有所差別，在轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)之后，計(jì)算機(jī)能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行捕捉并將呈現(xiàn)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，最終能夠呈現(xiàn)更科學(xué)的數(shù)據(jù)進(jìn)而為工作人員開展其他工作奠定了有利基礎(chǔ)。

2 靜力觸探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 判斷土層相關(guān)情況

由于受到自然條件的作用，土層的相關(guān)情況有所差別，形態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等有所不同。因此，在使用靜力觸探技術(shù)開展勘察工作時(shí)，需要分層工作，同時(shí)該技術(shù)能夠?qū)ν翆拥南嚓P(guān)情況進(jìn)行準(zhǔn)確分析，其可以適用于軟土、粉土等土層，該技術(shù)不僅局限于這類土層。在使用該技術(shù)的時(shí)候還可以分析土層的相關(guān)情況，可以判斷其是否變形等，還可以有效測出土層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因?yàn)椴煌翆犹筋^受到的阻力有差別，工作人員可以根據(jù)呈現(xiàn)的曲線變化程度的大小判斷阻力的大小。因此，在使用該技術(shù)開展勘察工作時(shí)，可以制作相應(yīng)的剖面圖，以便可以在一定程度上有效保證工作的精準(zhǔn)性。

2.2 判斷承載力

在開展實(shí)際勘察工作時(shí)，工作人員可以通過對(duì)比，從而獲取該巖土工程的地基承載情況和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。事實(shí)上，在現(xiàn)實(shí)生活中，有相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。因此，工作人員即可借助靜力觸探技術(shù)呈現(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，得出地基承載力的相關(guān)情況。

2.3 獲取相關(guān)參數(shù)

借助靜力觸探技術(shù)開展工程勘察工作，除了能夠判斷土層的相關(guān)情況和地基的承載力以外，還可以獲得相應(yīng)的樁基參數(shù)，為開展相應(yīng)的設(shè)計(jì)完善工作提供保障。在開展實(shí)際勘察工作時(shí)，該技術(shù)可以借助阻力信號(hào)開展各項(xiàng)勘察工作。值得注意的是，在整個(gè)工作過程中，呈現(xiàn)的阻力信號(hào)是有所差別的，并且獲取阻力信號(hào)與樁基的工作原理大同小異。換言之，該技術(shù)可以用于獲取相應(yīng)的樁基參數(shù)，但是由于樁基設(shè)計(jì)必須要保證各項(xiàng)參數(shù)的高精準(zhǔn)度，因此，在選擇靜力觸探技術(shù)時(shí)需要選擇精準(zhǔn)度高的雙橋靜力觸探技術(shù)而非單橋技術(shù)，這樣可以有效保證工作順利開展，降低各種安全事故的發(fā)生頻率。

3 創(chuàng)新型靜力觸探測試技術(shù)的應(yīng)用

雖然傳統(tǒng)的靜力觸探技術(shù)在巖土工程勘察工作中發(fā)揮著不可或缺的作用，但是仍然存在一定局限性，無法更加直觀、全面地對(duì)土體進(jìn)行分析，使實(shí)際工作過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，影響實(shí)際工作進(jìn)程。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，現(xiàn)階段創(chuàng)新型靜力觸探技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，該觸探技術(shù)也得到一定發(fā)展。對(duì)于孔隙水壓力傳感器而言，將其安裝在探頭上，可以通過傳感器獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這樣可以判斷土層的類型、各種性能等。

不僅如此，創(chuàng)新型靜力觸探技術(shù)還可以將波速測量裝置安裝在探頭上，這樣可以獲得相應(yīng)的波速數(shù)據(jù)。值得一提的是，該技術(shù)的應(yīng)用范圍有所變化，最大可以上升至40m左右。

除此之外，旁壓靜力觸探技術(shù)主要針對(duì)旁壓設(shè)備開展相應(yīng)的工作，應(yīng)用該技術(shù)的目的就是使土體結(jié)構(gòu)發(fā)生一定變化，再分析土體變形的相關(guān)情況以及施加的壓力，然后進(jìn)行對(duì)比分析兩者間聯(lián)系，從而能夠更加了解土體的相關(guān)性質(zhì)、承載力等情況。

電阻率靜力觸探技術(shù)的目的就是分析土層的電阻率，開展該項(xiàng)工作只需將電阻裝置安裝在探頭上即可進(jìn)行相應(yīng)的電阻檢測工作。至于振動(dòng)靜力觸探技術(shù)，則需將相應(yīng)的振動(dòng)器安裝在探頭上，判斷砂土是否液化以及液化的程度大小。另外，攝像頭靜力觸探技術(shù)則是要借助無線電攝像頭，這樣可以更加全面、直觀地剖析土層的各種情況，大大提高實(shí)際工作速度。

因?yàn)樵谡麄€(gè)勘察工作過程中會(huì)涉及各種各樣的信息數(shù)據(jù)，為了保證各種數(shù)據(jù)的真實(shí)性，避免出現(xiàn)信息紊亂等問題，工作人員需要完善相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，保證計(jì)算機(jī)能夠正常處理運(yùn)行各種數(shù)據(jù)，為工作人員呈現(xiàn)更加準(zhǔn)確的信息，從而方便開展后續(xù)其他工作。對(duì)于數(shù)據(jù)庫而言，需要原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)以及最終數(shù)據(jù)，這三類數(shù)據(jù)分別應(yīng)用在不同的階段，同時(shí)還可以將其細(xì)分為幾何和物理數(shù)據(jù)，這樣能夠使收集到的各種信息數(shù)據(jù)更加細(xì)致。另外，建立科學(xué)的數(shù)據(jù)庫對(duì)于進(jìn)一步發(fā)展靜力觸探技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。需要注意的是，由于在整個(gè)工作過程中會(huì)涉及大量的相關(guān)數(shù)據(jù)，相關(guān)技術(shù)人員必須要提高對(duì)數(shù)據(jù)庫的管理工作的重視程度，使用科學(xué)的檢查技術(shù)來保證數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定運(yùn)行。

對(duì)于創(chuàng)新型靜力觸探技術(shù)而言，在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上得以延伸，其彌補(bǔ)傳統(tǒng)靜力觸探技術(shù)的不足，在一定程度上保證了整個(gè)勘察工作的質(zhì)量，為工作人員開展后續(xù)其他工作提供有力保障，同時(shí)加快實(shí)際勘察速度，在一定程度上有效擴(kuò)大靜力觸探技術(shù)的應(yīng)用范圍，為推動(dòng)建筑行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

對(duì)于靜力觸探技術(shù)而言，使用該技術(shù)開展巖土工程勘察工作，實(shí)質(zhì)上發(fā)揮作用的是原位測試技術(shù)，該技術(shù)在整個(gè)巖土工程領(lǐng)域得以廣泛推廣。在開展實(shí)際建設(shè)工作時(shí)，使用靜力觸探技術(shù)能夠?yàn)楣ぷ魅藛T呈現(xiàn)出高精準(zhǔn)度的各種信息數(shù)據(jù)，有效反映土體的相關(guān)情況和參數(shù)，為工作人員開展實(shí)際建設(shè)工作提供有力保障。不僅如此，使用該技術(shù)能夠大幅減輕工作壓力，縮短工作周期，有效避免延誤工期現(xiàn)象的發(fā)生，為建設(shè)單位降低了經(jīng)濟(jì)損失。