静力触探技术在工程地质勘察中的应用

顾平，张程程，曹风旭

（江苏省工程勘测研究院有限责任公司，江苏扬州225000）

1 引言

随着我国社会经济及科技水平的迅速发展，对岩土工程勘探工作的质量要求也越来越高，传统的勘探方式已经不适用于当前时代的发展要求，只有加强对各类信息技术的有效应用，才能进一步提高工程地质勘察工作的效率及质量。静力触探技术是近几年被广泛应用于工程地质勘察工作中的技术之一，对地质勘察工作的精确度及专业性的提升都有较高的帮助作用。因此，本文将分析该技术在工程地质勘察工作中的具体应用情况，希望能为日后地质勘察工作的顺利开展有所帮助。

2 静力触探技术工作原理及特点

静力触探技术主要是采用静力探头进入土层在，其钻进的过程中了解各土层的性质。原理为：根据岩层、土层物理学性质不同，探头进入土层所产生的阻力也会不同，而阻力能够反映土体的强度，探头中的阻力传感器能够准确地记录钻头穿过土层时受到的阻力，并将其转换为电学信号传送至计算机，由计算机进行数据分析，为岩土工程勘察提供数据。相较于传统的勘探方法，该技术优势较为明显。传统的技术会破坏土层的含水层，使土层的应力发生一定的变化，导致得到的数据不准确，而且也会影响土层内部结构，尤其体现在饱和砂土和粉土等土层中，而静力触探技术可以避免破坏土层，并且得到的数据的准确性较高，并且该技术的工作量非常小，可以缩短工作周期。另外，通过计算机的应用，能够提高数据的处理效率，进一步弥补了传统技术的局限。

3 静力触探技术在岩土勘探中的具体应用

本文主要从以下几个方面对静力触探技术在岩土勘探中的具体应用进行阐述：确定土层剖面和土层的类别、地层划分、岩土变形方面、预测单桩竖向承载力以及预测人防工程。

3.1 确定土层剖面和土层的类别

由于自然环境等因素的影响，不同土层的密度和形态都会存在一定的差异。传统的勘探技术在岩土勘察工作中，不能针对土层的差异采取不同的措施提高岩土勘察工作的质量与效率，而通过静力触探技术，可以对土层进行科学有效的分层，这样在此基础上相关工作人员就可以根据该技术所反馈的信息及数据支持，对日后的相应工作对于整个工作合理的进行。

3.2 地层划分

静力触探技术能够利用贯入阻力分析土层的可塑性和强度，从而对土体进行分层。应用静力触探技术时，可以依照获得的数据绘制力学剖面图，并根据图中曲线的特点对土层进行分层。需要注意的是，在我国的工程地质勘察工作中，不同地区的沉积环境、场地环境之间的区别会造成地层性质的不同，导致侧壁摩阻力和锥尖阻力上会有较大的差别，因此，勘察人员更需要注重这2 个数据，并以此为根据完成地层划分[1]。

3.3 岩土变形方面

在岩土勘察过程中，需要确定各土层的抗变形性能，而对岩土变形指标的分析少不了对其穿透阻力值的研究，静力触探技术能够通过设备穿透土层, 直接获得穿透土层过程中的阻力数值及相关的土层数据信息, 再根据国家的相关规范和标准确定土层的压缩模量等, 最终确定所测土层的变形指数。但是，该探测技术只能大体概测得土层的沉降变形程度, 无法进行精确测量，并且只适用于土层沉降变形测量中，而且对技术要求较高，要使该技术发挥更大的价值，还要对其进行进一步的研究[2]。

3.4 预测单桩竖向承载力

在高层建筑中，桩基础的应用非常广泛。在桩基施工中，常见的桩载试验方式包含：低应变检测、高应变检测以及钻孔取芯法等,但是近些年以来,静力触探技术已经发展为桩载试验当中的新方式, 它可以在现场完成对单桩竖向承载力的试验工作,使用静力触探技术可以非常准确地测出软地基下面各个岩层岩性的相关锥尖阻力以及侧壁摩阻力,最终根据单桥探头实测比贯入阻力以及相应的双桥头实测成果,再结合单桩竖向承载力的具体估算公式算出单桩竖向的具体承载力。

3.5 预测人防工程

由于历史原因，我国一些区域的地下有很多人防工程，但是，当时没有对各个地区的地道数量以及路线与规模等都没有进行比较清晰的记录, 并且近年出现了非常多的地道口被生活垃圾等掩埋或者破坏的现象，为开展工程建设埋下了非常大的隐患，因此，在开展工程建设之前对这些既有建筑或结构进行检测非常重要。通过静力触探技术的原理可知,当应用经理触探技术进行探测的过程中，如果探头遭受到土层的阻力，会通过传感器显示出相应的数据，如果在工作的过程中，静力触探的触探头没有受到任何的阻力，那么静力触探器的显示器就会显示所受阻力为0，并且静力触探的曲线为直线状态。因此，采用静力触探技术可以非常有效地对地下是否存在空洞的问题进行很好的勘测，为工程的建设除去了非常大的隐患。

4 进一步推动该技术应用的措施

目前，该技术在我国仍处于发展阶段，因此，在日后的工作中，要重视该技术在其他国家的应用，学习他们的发展经验，并且结合我国的实际情况，不断促进该技术在我国的应用，并且随着我国科学技术的迅速发展及信息化水平的不断提高，还要加大对该施工技术的创新力度。通过对当前信息化技术的应用，提升工程地质勘察的技术水平与质量。最后，要注重与一些科研院校和相关高校的交流与合作，为该技术的发展提供人力资源。通过人力资源的开发，为工程建设提供更加强有力的技术支撑，从而有效提升该技术的应用水平[3]。

5 结语

综上所述，在工程勘察中，静力触探试验具有较高的可靠性和经济性，并且工作效率较高，是目前广泛采用的勘察方法。尤其在地质条件复杂的勘察项目中，静力触探能够客观、准确、高效地量测地质数据,为工程勘察提供准确的数据参考，从而提高岩土工程项目建设的整体水平。希望上述有关静力触探技术在工程地质勘察中的应用的分析，能够为日后相关工程的顺利进行提供帮助。