朱敏榮

（河北省唐山市新地工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，唐山　063000）

靜力觸探在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

朱敏榮

（河北省唐山市新地工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，唐山063000）

【摘要】隨著當(dāng)今科技的發(fā)展、人口的增多，土地資源越來(lái)越緊缺，隨之而來(lái)的高層、超高層建筑也逐漸加多。如何保證這些超高層建筑的安全，基礎(chǔ)部分的施工就是關(guān)鍵。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是依據(jù)地質(zhì)勘查所提供的資料來(lái)進(jìn)行的，地勘資料越詳細(xì)越準(zhǔn)確，對(duì)于后期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全性能重要程度不言而喻。靜力觸探技術(shù)作為一種新型的高科技、高精準(zhǔn)性能的測(cè)量方式被越來(lái)越多的企業(yè)所應(yīng)用。本文就靜力觸探在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用做簡(jiǎn)要的分析和介紹。

【關(guān)鍵詞】靜力觸探；工程地質(zhì)勘查；地層

工程地質(zhì)情況在各個(gè)區(qū)域是不同的，甚至是千差萬(wàn)別。很多區(qū)域由于長(zhǎng)時(shí)間的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，或者是地下水的沖擊，導(dǎo)致情況非常復(fù)雜。如何能夠精準(zhǔn)的探測(cè)出這些不利的地質(zhì)條件，為我們基礎(chǔ)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供盡量真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而保證整體工程建設(shè)的質(zhì)量和安全，是我們應(yīng)該探討的課題。

1　靜力觸探的基本原理

靜力觸探的原理就是用靜荷載將一個(gè)內(nèi)部裝有傳感器的觸探頭勻速壓入土中，根據(jù)土層地質(zhì)條件的不同，所受到的阻力也會(huì)不同。觸探頭則將這些不同的阻力值通過(guò)電流信息的形式傳入到上部的記錄器中。探測(cè)工作完成后，上部技術(shù)人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)分析土層的分布情況，或者是否有溶洞、淤泥、文物等條件，形成土層剖面分布圖，來(lái)為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、土質(zhì)處理方式、樁體的選型和長(zhǎng)度等做依據(jù)。

2　靜力觸探適用的地形條件

靜力觸探技術(shù)雖然準(zhǔn)確性高，可適用的范圍比較廣泛，但是主要適用于土質(zhì)較軟的地方，如軟弱土質(zhì)、粘土、粉砂、粉質(zhì)土等。由于目前技術(shù)條件和設(shè)備的限制，一些地質(zhì)條件特別堅(jiān)硬的塊石類(lèi)地形是不能進(jìn)行測(cè)量的，如基巖、卵石和塊石等。

3　靜力觸探在工程地質(zhì)勘查中的主要作用

3.1根據(jù)靜力觸探結(jié)果劃分地層

地層是指由于受常年地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的影響以及地下水的沖擊、地質(zhì)變化等情況，形成各種不同結(jié)構(gòu)、不同厚度、不同成分的巖層。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同各層的承載力不一樣，所以在觸探頭受壓往下鉆探的時(shí)候，受到各個(gè)地層的阻力是不一樣的。

根據(jù)測(cè)量的阻力大小與原始的地質(zhì)基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，就知道目前所鉆探的是哪一個(gè)地層，根據(jù)測(cè)量時(shí)間的長(zhǎng)度和變化的大小，來(lái)反應(yīng)地層分布的厚度和部位。

以電流的形式傳上來(lái)后，技術(shù)人員會(huì)把它翻譯成數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)編制成曲線(xiàn)或圖表的形式，來(lái)反應(yīng)地層的分布狀況。值得注意的是，電流傳輸?shù)倪^(guò)程總可能會(huì)發(fā)生很多微小的變化，這或許就是一個(gè)不同的巖層存在，所以技術(shù)人員一定要努力獲取每一個(gè)數(shù)據(jù)，這樣才能將地層的分布情況愈加的精準(zhǔn)和具有指導(dǎo)性。

3.2靜力觸探為樁體的選型提供依據(jù)

目前我國(guó)的地基處理方式種類(lèi)繁多，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，應(yīng)選擇對(duì)應(yīng)合適的方法。特別是超高層建筑的不斷增多，和越來(lái)越多的湖泊建樓、山體建樓，采用打樁的形式來(lái)加固基礎(chǔ)已經(jīng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。樁體總體來(lái)說(shuō)分為摩擦樁和端承樁，每一個(gè)大類(lèi)里面又有很多不同的具體分類(lèi)。各種樁根據(jù)施工工藝和技術(shù)要求的不同，也使用于不同的地質(zhì)條件。

靜力觸探可以根據(jù)以探測(cè)曲線(xiàn)的形式，反應(yīng)不同地層的分布，并根據(jù)鉆頭深入的速度和阻力來(lái)反應(yīng)各個(gè)底層的荷載承受能力。這些數(shù)據(jù)能有效應(yīng)用于樁體的選擇中，如樁體的深度、直徑、分布位置、配筋情況、需承受的荷載值等，來(lái)滿(mǎn)足整體上部建筑的需要，達(dá)到最優(yōu)的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效果。

3.3靜力觸探可以探測(cè)出地下是否有液化砂土

液化砂土在地質(zhì)條件中屬于一種惡性地質(zhì)情況。它是由于在地震荷載或者地殼發(fā)生移動(dòng)的過(guò)程中，受到大的壓力，而使原本非常松散的砂土擠壓變得非常的密實(shí)。如果變化的速度非?？?，砂土內(nèi)部含有的水無(wú)法及時(shí)排出，就會(huì)被高壓擠壓在砂土內(nèi)部，形成強(qiáng)大的水壓。如果在地質(zhì)勘查的時(shí)候沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種地層，或者是對(duì)它的水壓判斷不夠精準(zhǔn)，在土方開(kāi)挖或者是樁體施工的時(shí)候， 由于對(duì)外圍土方的擾動(dòng)，使得土體的壓力小于液化土中水的壓力，砂土就會(huì)在高度水壓的壓力下，噴涌而出，對(duì)上部的建筑和人員造成較大的損害，甚至發(fā)生地陷或其他安全事故。

靜力觸探技術(shù)可以根據(jù)由地下傳出的電流分布，再根據(jù)砂土液化公式，可以計(jì)算出砂土液化的程度和水體壓力，來(lái)提前做好應(yīng)對(duì)措施。

3.4靜力觸探可以檢測(cè)地下是否有古墓、文物或人防工程

我國(guó)是一個(gè)歷史悠久的國(guó)家，在歷史朝代更替的過(guò)程中，王宮貴族根據(jù)習(xí)俗會(huì)在地下埋設(shè)大量的古墓和文物。特別是在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，人民為了隱蔽挖掘了很多的地下通道和人防工程。在工程建設(shè)的過(guò)程中，如果沒(méi)有能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)這些歷史文物，就很有可能發(fā)生破壞。

根據(jù)靜力觸探的原理，如果探頭在地下探測(cè)的時(shí)候，沒(méi)有遇到任何的阻力，電流就會(huì)為零，所呈現(xiàn)的線(xiàn)條也會(huì)為直線(xiàn)。這就說(shuō)明地下有空洞，馬上采取其他的探測(cè)儀器來(lái)進(jìn)行探測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)有以上文物，就可以及時(shí)進(jìn)行保護(hù)。

3.5可以探測(cè)出活斷層的地質(zhì)軟弱帶分布情況

活斷層是指由于地震荷載作用，一個(gè)完整的巖層被破壞，形成斷裂或滑動(dòng)。如果上部荷載不一樣的時(shí)候，斷層就會(huì)發(fā)生更大的滑動(dòng)，而影響上部建筑的安全。

通過(guò)靜力觸探的方式，如果相鄰部位有相同的阻尼值，但是不是在同一個(gè)層面深度，這說(shuō)明就很有可能是斷層，那么就要采取加多探測(cè)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行細(xì)部的探測(cè)，以找出斷層的部位，防止上部建筑剛好建在斷層處而發(fā)生不均勻沉降甚至倒塌。

4　結(jié)束語(yǔ)

靜力觸探在工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用逐漸廣泛，其精確性和科學(xué)性也能為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理提供有效的依據(jù)。由于其設(shè)備和各種施工條件的限制，還有待提高的地方。因此要加強(qiáng)靜力觸探技術(shù)的研究，將它應(yīng)用到更多更廣泛的領(lǐng)域，為地質(zhì)勘查工作和工程建設(shè)事業(yè)提供更多有效的幫助。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳家淵；工程地質(zhì)勘察的問(wèn)題與對(duì)策分析[J]；中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)；2011年17期

[2]CECS04靜力觸探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

[3]梁允尚對(duì)靜力觸探地基承載力公式的分析研究