靜力觸探試驗(yàn)在高速公路路基工程中的應(yīng)用

文/郭銳 遼寧有色勘察研究院 遼寧沈陽(yáng) 110013

靜力觸探試驗(yàn)在高速公路路基工程中的應(yīng)用

文/郭銳 遼寧有色勘察研究院 遼寧沈陽(yáng) 110013

高速公路施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到道路客運(yùn)中安全性能的高低，特別是路基的施工質(zhì)量，其不但是高速公路整體施工中的關(guān)鍵部分，更能決定整個(gè)高速公路能否長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行。本文主要對(duì)靜力觸探實(shí)驗(yàn)在高速公路路基工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

靜力觸探試驗(yàn)；高速公路；軟土路基

一、高速公路路基施工特點(diǎn)

首先，路基施工水平直接決定了高速公路施工質(zhì)量的高低，如果路基施工出現(xiàn)問題，直接代表著高速公路施工工藝水平和施工質(zhì)量的不足。

其次，高速公路路基施工是整體工程的一部分，具有系統(tǒng)化、綜合化等特點(diǎn)，因而在施工前必須要對(duì)其有一個(gè)正確的規(guī)劃，這樣做能夠有效規(guī)避各種不利因素對(duì)路基施工質(zhì)量造成的不良影響。因此施工前有一個(gè)將各種因素考慮在內(nèi)的整體規(guī)劃與協(xié)調(diào)作為參考，對(duì)于提高高速公路路基施工成效、保證施工管理、施工質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)意義。

最后，對(duì)不利于施工順利開展的土質(zhì)進(jìn)行加固處理。高速公路施工的戶外性決定了在路基施工過程中所有工序必須依靠土地進(jìn)行。遇到不良土質(zhì)，需要相關(guān)操作人員具有較高的業(yè)務(wù)技能和責(zé)任心，因此高技能的施工團(tuán)隊(duì)也是高速公路路基施工的特點(diǎn)之一。

二、靜力觸探技術(shù)

1、儀器設(shè)備

靜力觸探檢測(cè)中主要采用的設(shè)備包括：觸探主機(jī)、反力裝置、探頭、探桿、量測(cè)系統(tǒng)等，其他設(shè)備和配套工具主要為錨夾、下錨器、墊叉、半圓、鋼釬等。

2、量測(cè)系統(tǒng)安裝

（1）探頭引出線與絕緣線的連接

一般工程采用雙橋靜力觸探，因此引出線有8根，絕緣線為8芯線。首先根據(jù)工程的測(cè)試深度以確保探桿的數(shù)量，之后將一根絕緣線8芯線穿進(jìn)探桿中，接著進(jìn)行連接探桿線和探頭內(nèi)部引出線的連接，一般采用電工膠布即可。在進(jìn)行連接時(shí)膠布應(yīng)確保包裹密實(shí)，以避免接頭處出現(xiàn)漏水等問題。

（2）探頭與接線盒的連接

在接線盒上一共有8個(gè)接線柱，其中包括兩個(gè)紅色接線柱和三對(duì)黑色接線柱，紅色接線柱為電橋電源，黑色接線柱分為三個(gè)模擬通道的輸入端，側(cè)面的五芯線是連接深度信號(hào)發(fā)生器的。在雙橋探頭內(nèi)一共存在兩組電橋，包括8根引出線。首先需要采用萬用表測(cè)量其電橋電阻。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，采用萬用表2KΩ電阻檔對(duì)電橋電阻進(jìn)行測(cè)量，相同的四根為一組，一共將8根引出線分成2組，接著即可進(jìn)行接線。

（3）深度信號(hào)發(fā)生器的連接

進(jìn)行深度信號(hào)發(fā)生器的連接較為簡(jiǎn)單，只需將其中的五芯線針孔插頭與接線盒側(cè)面的五芯線插針相對(duì)接即可。

3、儀器設(shè)備的校準(zhǔn)和檢定

（1）校準(zhǔn)

主機(jī)速率校準(zhǔn)：選空載或者額定貫入力，在行程范圍內(nèi)分別測(cè)定貫入速率，其相對(duì)誤差應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

探頭校準(zhǔn)：第一次使用的探頭應(yīng)按照要求進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)定。使用中的探頭每間隔3個(gè)月以內(nèi)進(jìn)行一次標(biāo)定。

（2）檢定

在靜力觸探中，各個(gè)不同類型的量測(cè)儀器應(yīng)按照相關(guān)的要求進(jìn)行檢定。

三、試驗(yàn)操作步驟

1、首先進(jìn)行試驗(yàn)場(chǎng)地的平整，接著采用下錨器將反力裝置旋入土中。然后即可進(jìn)行觸探主機(jī)的就位。將主機(jī)對(duì)準(zhǔn)孔位，并對(duì)機(jī)座進(jìn)行調(diào)平處理，接著將錨夾子緊固在反力裝置上，然后根據(jù)深度要求設(shè)定深度標(biāo)尺。

2、將傳感器引線、接線盒插頭與靜探微機(jī)等連接完成，之后打開微機(jī)電源開關(guān)進(jìn)入狀態(tài)窗口，接著應(yīng)根據(jù)相關(guān)的要求進(jìn)行系統(tǒng)主菜單的設(shè)定。

3、在正式貫入施工之前，應(yīng)先進(jìn)行探頭的試壓，同時(shí)對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行檢查，主要包括頂柱、錐頭以及摩擦筒等，確保處于正常使用狀態(tài)。開始進(jìn)行貫入時(shí)，應(yīng)先將連接探頭的探桿插入導(dǎo)向器內(nèi)，并對(duì)其垂直度進(jìn)行調(diào)整，確保垂直之后將導(dǎo)向裝置緊固。按照1.2m/min的速度將探頭勻速的貫入土層中，當(dāng)貫入深度達(dá)到0.5～10m時(shí)，稍許提升探桿，使其處于不受力狀態(tài)。當(dāng)探頭溫度與地溫平衡之后，對(duì)微機(jī)進(jìn)行設(shè)定，之后即可繼續(xù)進(jìn)行貫入。

4、在探頭貫入過程之中，角機(jī)是設(shè)置在探桿上的，因此在探桿的貫入過程中，角機(jī)會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。通常情況下，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈角機(jī)就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，微機(jī)則相應(yīng)進(jìn)行一次的數(shù)據(jù)采集。

5、當(dāng)貫入達(dá)到設(shè)定的深度之后，如果遇到軟粘土層，則應(yīng)繼續(xù)貫入，直至達(dá)到相對(duì)硬土層為止。

6、當(dāng)探桿貫入深度滿足要求之后，即可結(jié)束試驗(yàn)，并將探頭一一拔出，同時(shí)記錄儀器的歸零情況。通常情況下，歸零的誤差在3%以內(nèi)即可認(rèn)為滿足要求。之后在微機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存，然后關(guān)閉電源即可。

7、試驗(yàn)注意事項(xiàng)：當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行土層的勘探時(shí)，應(yīng)做好探頭的保護(hù)工作，避免其受到暴曬或受凍?？碧阶鳂I(yè)完成之后，應(yīng)對(duì)探頭進(jìn)行清洗并上油；在靜力觸探試驗(yàn)之前，應(yīng)根據(jù)土層的地質(zhì)情況選擇合適的探頭，一般情況下當(dāng)土層種類較多，形狀變化較大時(shí)可以選用雙橋探頭，而在場(chǎng)地狹小，孔位較為密集時(shí)可選用單橋探頭；當(dāng)進(jìn)行深層靜力觸探時(shí)，為了避免出現(xiàn)斷桿的問題，在試驗(yàn)過程中應(yīng)對(duì)觸探孔的偏斜角進(jìn)行測(cè)量；在貫入過程中，如果由于人為或者儀器的問題而出現(xiàn)暫停時(shí)，應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行重新的檢修，當(dāng)故障排除之后，應(yīng)重新對(duì)調(diào)零之后方可繼續(xù)貫入施工；在試驗(yàn)操作現(xiàn)場(chǎng)，相關(guān)的作業(yè)人員應(yīng)做好安全防護(hù)措施，以確保人員和設(shè)備的安全。

四、結(jié)語

目前，靜力觸探作為公路檢測(cè)中廣泛應(yīng)用的一種檢測(cè)方法，通過靜力觸探試驗(yàn)可以有效的確定土的工程性質(zhì)。文章通過結(jié)合某高速公路路基施工建設(shè)項(xiàng)目，鑒于該項(xiàng)目路段內(nèi)廣泛分布著大量的不良土質(zhì)，采用靜力觸探確定實(shí)際的持力層位置，系統(tǒng)地探討了靜力觸探檢測(cè)技術(shù)實(shí)施，從檢測(cè)結(jié)果表明，采取靜力觸探技術(shù)的應(yīng)用取得了很好的效果，可以指導(dǎo)工程實(shí)施。

[1]付尚奎.淺談靜力觸探在高速公路軟土路基上的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2010,(10):265-266.

[2]蘇敏.高速公路擴(kuò)建工程軟土地基管樁施工擠土效應(yīng)及單樁承載力研究[D].華南理工大學(xué),2013.

[3]許海云,武啟誠(chéng),李君.雙橋靜力觸探在申嘉湖高速公路軟土路基施工中的應(yīng)用[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理,2006,(12):71-74.

[4]劉必勝.靜力觸探在合蕪高速公路工程勘察中的應(yīng)用[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,(05):1008-1011.

[5]程志勇,徐曉松,樓慧鈞.孔壓靜力觸探試驗(yàn)在杭州市繞城高速公路中的應(yīng)用[J].土工基礎(chǔ),2003,(04):71-73.