靜力觸探試驗(yàn)在高速公路路基工程中的應(yīng)用

周佳賢

（貴州宏信創(chuàng)達(dá)工程檢測咨詢有限公司 貴州省貴陽市白云區(qū) 550014）

引言

在高速公路工程勘察項(xiàng)目中應(yīng)用最廣泛的是靜力觸探試驗(yàn)，這種檢測方法在實(shí)際應(yīng)用中得到良好的效果，并且工作人員能夠?qū)⒐こ讨械母黜?xiàng)數(shù)據(jù)整理歸檔為后期施工做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。靜力觸探試驗(yàn)在高速公路中能夠運(yùn)用自身的技術(shù)確定土質(zhì)情況，運(yùn)用探頭中的傳感器測量土壤中的阻力值并根據(jù)數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)娇刂破魃?，繪制曲線圖，此技術(shù)的應(yīng)用一般適用于砂質(zhì)土壤、粘粉狀土壤、含有少量碎石等地質(zhì)。

1 施工特點(diǎn)與靜力觸探試驗(yàn)

1.1 特點(diǎn)

高速公路的施工質(zhì)量能夠在一定程度上反應(yīng)出路基施工水平的高低，如果在路基施工中出現(xiàn)任何問題，都會在后續(xù)使用過程中反應(yīng)出來，路基施工只是整體施工中的一小部分，但是能夠影響整體的工程質(zhì)量，能夠能體現(xiàn)出整體綜合的特點(diǎn)，并且能夠反映出體統(tǒng)規(guī)劃的形式。在施工之前必須要做好施工準(zhǔn)備，勘察測量各種影響因素，將施工中用到的項(xiàng)目都必須做好規(guī)劃，將整體工程的工期作為依照標(biāo)準(zhǔn)，將會提升工程的效率[1]。如果在勘察過程中發(fā)現(xiàn)土質(zhì)不利于工程建設(shè)，可以提前對相關(guān)區(qū)域進(jìn)行整治，相關(guān)工作人員在一定時間內(nèi)進(jìn)行規(guī)劃和治理，確保不延誤工期，團(tuán)隊(duì)中擁有的技術(shù)人員都是能力較強(qiáng)的人員。

1.2 靜力觸探試驗(yàn)

靜力觸探試驗(yàn)中首先進(jìn)行的工序是機(jī)器的準(zhǔn)備，工作人員需要準(zhǔn)備的設(shè)備有很多種，例如觸探主機(jī)和在測量過程中運(yùn)用的反力裝置、探頭和探桿裝置以及測量系統(tǒng)裝置等等，其他輔助儀器主要是錨索和錨夾等設(shè)備。

在安裝測量系統(tǒng)的時候應(yīng)該注意三點(diǎn)：①探頭引出線與絕緣線的安裝連接，在雙橋靜力觸探實(shí)驗(yàn)中一般都是8根，要根據(jù)工程決定實(shí)際數(shù)量，在確認(rèn)之后將絕緣線安裝到探桿中，并將探桿中的線和探頭內(nèi)部的線進(jìn)行連接，形成整體連接系統(tǒng)，保證中間不出現(xiàn)漏洞，使用膠布纏緊，必須要使用電工膠布專用，防止漏水漏電問題產(chǎn)生。②探頭處與接線盒之間的聯(lián)系，接線盒中有8個地方接線，稱為接線柱，兩個紅色接口六個黑色接口，紅色接口處連接電橋電源，黑色接口處是模擬通道連接處，五芯線是專門連接信號感應(yīng)器的。雙橋探頭中含有兩組電橋，在進(jìn)行測量前應(yīng)該先使用萬用表測量電阻，將8根線路分為兩組分別進(jìn)行測量，測量使用的電阻表應(yīng)該是2kΩ，測量數(shù)據(jù)之后將數(shù)據(jù)記錄才能進(jìn)行連接線路[2]。③深度信號發(fā)生器的連接，其實(shí)發(fā)生器的連接過程很簡單，只需要將發(fā)生器與接線盒中的五芯線相互對應(yīng)連接就能使用，保證接口對應(yīng)并且檢查接口處有無松動情況。

在儀器設(shè)備的校對和檢驗(yàn)過程中應(yīng)該注意標(biāo)準(zhǔn)，主機(jī)控制器在運(yùn)行過程中必須要保證速率準(zhǔn)確，先對主機(jī)內(nèi)容輸入貫入力值或者空載，在運(yùn)行范圍中測量貫入速率，確保誤差能夠在一定范圍之內(nèi)。剛購進(jìn)的探頭應(yīng)該在使用前按照標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試，間隔3個月進(jìn)行檢修，保證探頭的準(zhǔn)確性。在靜力觸探過程中會使用到很多種測量機(jī)器，需要定期對他們進(jìn)行檢修，保證符合要求規(guī)定。

2 工程概況

本工程是陜西某段高速公路路基施工建設(shè)工程，項(xiàng)目建設(shè)總長61km，勘察過程中發(fā)現(xiàn)此段路況情況較差，主要是軟土以及粘土土質(zhì)，施工團(tuán)隊(duì)在處理過程中使用塑料排水管預(yù)壓裝置，但是施工過程中會影響漿噴樁的作用，造成施工困難，所以必須要使用靜力觸探實(shí)驗(yàn)完成工作。

3 操作步驟

在勘察過程中應(yīng)該先對區(qū)域地質(zhì)進(jìn)行處理，保證平整度以及土質(zhì)良好，主要利用下錨器裝置將反力裝置安置在土中，然后確定觸探控制器的位置，與孔位對齊保證平穩(wěn)，用夾子固定反力裝置，一切準(zhǔn)備完成之后設(shè)定標(biāo)尺。引線連接完成之后檢查連接的穩(wěn)定性，將微機(jī)電源打開并且進(jìn)入開啟狀態(tài)隨時準(zhǔn)備工作，根據(jù)工程中的要求將系統(tǒng)中的菜單完成設(shè)置。

在正式施工之前應(yīng)該保證探頭的狀況良好，首先應(yīng)該進(jìn)行試壓測量，測量過程中對其他零件也需要檢查，防止在施工過程中出現(xiàn)任何問題，將探頭中的頂柱以及摩擦筒之間詳細(xì)檢查，如果一切正?？梢詫?shí)行施工，將探桿插入器導(dǎo)向器連接并在垂直角度進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)不準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。調(diào)整完之后固定裝置，速度緩慢貫入，保持勻速安裝，當(dāng)深度在10m之內(nèi)應(yīng)該試探測量，將探桿提升一點(diǎn)高度，如果發(fā)現(xiàn)探頭溫度與地下溫度相當(dāng)可以在微機(jī)上設(shè)定相關(guān)數(shù)值，繼續(xù)完成貫入。

探頭貫入過程中應(yīng)該將角機(jī)設(shè)定在探桿中，角機(jī)在探桿應(yīng)用過程中會進(jìn)行轉(zhuǎn)速運(yùn)動，并在轉(zhuǎn)速過程中會產(chǎn)生脈沖，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。當(dāng)探桿貫入到一定深度的時候，在遇到硬土層時立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，如果一直是軟土層可以繼續(xù)施工。當(dāng)滿足一定深度時可以結(jié)束試驗(yàn)并將探頭拔出，將記錄儀器歸零，誤差不超過3%符合要求，完成測量之后將數(shù)據(jù)保存關(guān)閉機(jī)器。

同時需要注意的是土層勘察過程中應(yīng)該保護(hù)探頭，做好防護(hù)措施，在完成工程測量之后應(yīng)該清洗并根據(jù)情況做好養(yǎng)護(hù)工作，在靜力觸探試驗(yàn)之前應(yīng)該根據(jù)區(qū)域地質(zhì)情況選擇適當(dāng)?shù)奶筋^，一般情況下會選擇雙橋探頭，但是在區(qū)域場地過窄的情況中應(yīng)該選擇單橋探頭。為了避免斷桿情況出現(xiàn)應(yīng)該對觸探孔進(jìn)行斜角測量范圍，并選擇合適的探桿作業(yè)。如果在施工過程中因?yàn)閮x器的原因而造成施工停止，應(yīng)該立即停止作業(yè)，修理事故儀器，當(dāng)問題解決之后將所有數(shù)據(jù)重新調(diào)整歸零，確認(rèn)之后繼續(xù)施工，所有的操作人員應(yīng)該注意自身安全，提高安全意識。

4 本工程中靜力觸探試驗(yàn)的應(yīng)用

本工程中需要使用排水板才能對深厚軟土土質(zhì)進(jìn)行處理，工作人員應(yīng)該將排水板的位置以及厚度確定，對土質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)檢測，而且必須確定測量方法保證施工工程的進(jìn)度完成。相關(guān)工作人員在研究過程中發(fā)現(xiàn)，工程依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)主要是不排水抗剪強(qiáng)度，一般情況下是利用十字板剪切的試驗(yàn)提升抗剪強(qiáng)度，但是此區(qū)域如果使用這種方法會造成數(shù)據(jù)傳輸不連貫，造成漏洞，所以此工程將會使用靜力觸探試驗(yàn)，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋決定不排水抗剪強(qiáng)度。

此工程原定設(shè)計(jì)是將排水板的寬度定位為145mm，深度為21m，但是在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)只能插入3.2m左右的排水板，所以更換一臺較大功率的插板機(jī)，結(jié)果還是不能達(dá)到預(yù)期效果，施工方為了能夠明確原因，利用靜力觸探試驗(yàn)檢查原因，發(fā)現(xiàn)當(dāng)深度到達(dá)20m左右的時候，所需要的十字板厚度為5m，探頭所遇到的阻力位3.9qc/MPa，摩擦阻力為0.034fs/MPa，所需要的十字板的剪切強(qiáng)度不定。根據(jù)數(shù)據(jù)表明，此工程不應(yīng)該使用塑料排水板處理土質(zhì)的問題，所以經(jīng)過設(shè)計(jì)改變原有的計(jì)劃。

5 結(jié)束語

靜力觸探試驗(yàn)作為一種常用的檢測方法，能夠在短時間內(nèi)完成對土質(zhì)測量的工程，將土質(zhì)情況用數(shù)據(jù)完整的展現(xiàn)出來，避免工作人員在施工時造成漏洞影響工程的質(zhì)量。文章中結(jié)合實(shí)際高速公路工程中路基建設(shè)項(xiàng)目，面對大量不合格土質(zhì)通過實(shí)踐決定采取靜力觸探試驗(yàn)方法進(jìn)行確定土質(zhì)數(shù)據(jù)，將實(shí)際的持力層數(shù)據(jù)分析傳送到控制器上，并探討靜力觸探試驗(yàn)的應(yīng)用過程，從結(jié)果中表明使用此項(xiàng)技術(shù)效果顯著，能夠開展此項(xiàng)工程，保證工程進(jìn)度的順利。

[1]范佳斌.試論靜力觸探試驗(yàn)在高速公路路基工程中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：全文版，2017（2）：267.

[2]張付衛(wèi).淺析靜力觸探試驗(yàn)在巖土工程勘察中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：全文版，2016（12）：243～244.