靜力觸探試驗在高速公路路基工程中的應用

周佳賢

（貴州宏信創達工程檢測咨詢有限公司 貴州省貴陽市白云區 550014）

引言

在高速公路工程勘察項目中應用最廣泛的是靜力觸探試驗，這種檢測方法在實際應用中得到良好的效果，并且工作人員能夠將工程中的各項數據整理歸檔為后期施工做好基礎準備。靜力觸探試驗在高速公路中能夠運用自身的技術確定土質情況，運用探頭中的傳感器測量土壤中的阻力值并根據數據自動傳輸到控制器上，繪制曲線圖，此技術的應用一般適用于砂質土壤、粘粉狀土壤、含有少量碎石等地質。

1 施工特點與靜力觸探試驗

1.1 特點

高速公路的施工質量能夠在一定程度上反應出路基施工水平的高低，如果在路基施工中出現任何問題，都會在后續使用過程中反應出來，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量，能夠能體現出整體綜合的特點，并且能夠反映出體統規劃的形式。在施工之前必須要做好施工準備，勘察測量各種影響因素，將施工中用到的項目都必須做好規劃，將整體工程的工期作為依照標準，將會提升工程的效率[1]。如果在勘察過程中發現土質不利于工程建設，可以提前對相關區域進行整治，相關工作人員在一定時間內進行規劃和治理，確保不延誤工期，團隊中擁有的技術人員都是能力較強的人員。

1.2 靜力觸探試驗

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

在安裝測量系統的時候應該注意三點：①探頭引出線與絕緣線的安裝連接，在雙橋靜力觸探實驗中一般都是8根，要根據工程決定實際數量，在確認之后將絕緣線安裝到探桿中，并將探桿中的線和探頭內部的線進行連接，形成整體連接系統，保證中間不出現漏洞，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生。②探頭處與接線盒之間的聯系，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器的。雙橋探頭中含有兩組電橋，在進行測量前應該先使用萬用表測量電阻，將8根線路分為兩組分別進行測量，測量使用的電阻表應該是2kΩ，測量數據之后將數據記錄才能進行連接線路[2]。③深度信號發生器的連接，其實發生器的連接過程很簡單，只需要將發生器與接線盒中的五芯線相互對應連接就能使用，保證接口對應并且檢查接口處有無松動情況。

在儀器設備的校對和檢驗過程中應該注意標準，主機控制器在運行過程中必須要保證速率準確，先對主機內容輸入貫入力值或者空載，在運行范圍中測量貫入速率，確保誤差能夠在一定范圍之內。剛購進的探頭應該在使用前按照標準調試，間隔3個月進行檢修，保證探頭的準確性。在靜力觸探過程中會使用到很多種測量機器，需要定期對他們進行檢修，保證符合要求規定。

2 工程概況

本工程是陜西某段高速公路路基施工建設工程，項目建設總長61km，勘察過程中發現此段路況情況較差，主要是軟土以及粘土土質，施工團隊在處理過程中使用塑料排水管預壓裝置，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驗完成工作。

3 操作步驟

在勘察過程中應該先對區域地質進行處理，保證平整度以及土質良好，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，用夾子固定反力裝置，一切準備完成之后設定標尺。引線連接完成之后檢查連接的穩定性，將微機電源打開并且進入開啟狀態隨時準備工作，根據工程中的要求將系統中的菜單完成設置。

在正式施工之前應該保證探頭的狀況良好，首先應該進行試壓測量，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任何問題，將探頭中的頂柱以及摩擦筒之間詳細檢查，如果一切正常可以實行施工，將探桿插入器導向器連接并在垂直角度進行調整，避免出現不準確數據。調整完之后固定裝置，速度緩慢貫入，保持勻速安裝，當深度在10m之內應該試探測量，將探桿提升一點高度，如果發現探頭溫度與地下溫度相當可以在微機上設定相關數值，繼續完成貫入。

探頭貫入過程中應該將角機設定在探桿中，角機在探桿應用過程中會進行轉速運動，并在轉速過程中會產生脈沖，實現數據采集。當探桿貫入到一定深度的時候，在遇到硬土層時立即停止運轉，如果一直是軟土層可以繼續施工。當滿足一定深度時可以結束試驗并將探頭拔出，將記錄儀器歸零，誤差不超過3%符合要求，完成測量之后將數據保存關閉機器。

同時需要注意的是土層勘察過程中應該保護探頭，做好防護措施，在完成工程測量之后應該清洗并根據情況做好養護工作，在靜力觸探試驗之前應該根據區域地質情況選擇適當的探頭，一般情況下會選擇雙橋探頭，但是在區域場地過窄的情況中應該選擇單橋探頭。為了避免斷桿情況出現應該對觸探孔進行斜角測量范圍，并選擇合適的探桿作業。如果在施工過程中因為儀器的原因而造成施工停止，應該立即停止作業，修理事故儀器，當問題解決之后將所有數據重新調整歸零，確認之后繼續施工，所有的操作人員應該注意自身安全，提高安全意識。

4 本工程中靜力觸探試驗的應用

本工程中需要使用排水板才能對深厚軟土土質進行處理，工作人員應該將排水板的位置以及厚度確定，對土質進行詳細檢測，而且必須確定測量方法保證施工工程的進度完成。相關工作人員在研究過程中發現，工程依據標準主要是不排水抗剪強度，一般情況下是利用十字板剪切的試驗提升抗剪強度，但是此區域如果使用這種方法會造成數據傳輸不連貫，造成漏洞，所以此工程將會使用靜力觸探試驗，根據數據反饋決定不排水抗剪強度。

此工程原定設計是將排水板的寬度定位為145mm，深度為21m，但是在實際施工中發現只能插入3.2m左右的排水板，所以更換一臺較大功率的插板機，結果還是不能達到預期效果，施工方為了能夠明確原因，利用靜力觸探試驗檢查原因，發現當深度到達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度不定。根據數據表明，此工程不應該使用塑料排水板處理土質的問題，所以經過設計改變原有的計劃。

5 結束語

靜力觸探試驗作為一種常用的檢測方法，能夠在短時間內完成對土質測量的工程，將土質情況用數據完整的展現出來，避免工作人員在施工時造成漏洞影響工程的質量。文章中結合實際高速公路工程中路基建設項目，面對大量不合格土質通過實踐決定采取靜力觸探試驗方法進行確定土質數據，將實際的持力層數據分析傳送到控制器上，并探討靜力觸探試驗的應用過程，從結果中表明使用此項技術效果顯著，能夠開展此項工程，保證工程進度的順利。

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

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