靜力觸探和動力觸探在砂樁復合地基工程檢測中的綜合應用

陳鵬

（中建路橋集團有限公司，河北 石家莊 050000）

現階段，開展砂樁復合地基的檢測工作方式單一，如標貫試驗、載荷試驗、動力觸探、靜力觸探等，但是利用單一的檢測方法開展檢測工作可能會出現較為片面的復合地基檢測結果，無法使復合地基的實際情況得到準確反映[1]。所以，本文嘗試在砂樁復合地基工程檢測中綜合運用靜力觸探和動力觸探，希望能夠提升復合地基工程檢測的準確性，具體的操作方法為砂樁質量檢測使用動力觸探，樁間土質量檢測使用靜力觸探，利用這兩種檢測方法的優勢了解砂樁和樁間土的實際情況，然后完成砂樁復合地基質量的評定，希望能夠獲得更準確的砂樁復合地基質量檢測結果。

一、工程概況

某工程擁有填方路基段類型的軟基段落，經測試，地貌為海岸灘涂堆積平原地貌，在本路段中大部分為淤泥，且擁有較高的壓縮性、較低的強度和較大的靈敏性，經過綜合評定可知該區域的地質條件不良，無法滿足作為路基的各項條件，為了有效開展后續的工程建設，必須對該地段地基進行合理處理。在該路段中是以砂質黏性土、淤泥及粉質黏土作為上伏地層的主要成分，同時還摻雜著少量的人工填土，以花崗巖為下伏地層的主要成分，詳細情況如下：殘積黏性土濕度較高，黃黑色，擁有可塑性，主要由粉黏粒組成，雖然擁有中等水平的干強度但韌性較差；淤泥飽和，深灰色，流塑，主要為粉黏粒，腐殖質和有機質含量較高，擁有中等的韌性和腥臭味[2]；粉質黏土濕度較高，與殘積黏性土嚴格相同，雖然具有可塑性但是需要軟塑，其中最主要的物質是黏粉粒，擁有中等水平干強度和韌性，并且切面的光滑程度較高。

表1為巖土層各項物理學數據，通過分析這些數據可知，該區域明顯存在地質條件不良的情況，會在一定程度上提升施工難度，其中可塑的粉質黏土主要存在巖土層的上層，有含水率非常高的淤泥位于其下方，淤泥狀態為流塑。

表1 巖土層物理力學詳細指標

處理軟土地基時，施工人員有效結合了砂樁和堆載預壓的方式，通過合理設置砂樁，能夠提升工程中松散或軟弱土層擠密的密實程度，有效提升土層的承載力，幫助土層滿足地基持力層的條件，從而減少地基變形和提高地基強度，并且砂樁的排水和置換效果也非常明顯，能夠幫助地基在更短的時間內完成固結沉降；其次，通過上部向下部形成的壓力，能夠使樁間土和砂樁變得更加緊固，有效提升樁間土的物理學特性，并在砂樁與樁間土之間形成更加緊密的聯系，形成相互擠壓的局面，從而進一步提升軟土地基的承載力。經過有效對比各種砂樁設計方案，在此次工程中最終選擇了6m～13m長度的砂樁，0.5m的樁直徑，1.5m的樁間距，在布置時呈等邊三角形[3]。為了明確該軟土地基處理中砂樁的效果，動力觸探試驗的對象為9根砂樁，使用靜力觸探試驗檢測部分樁間土，然后綜合考慮兩種試驗方法的結果，完成砂樁復合地基整體質量的綜合評定。

二、試驗處理及結果

（一）靜力觸探試驗

靜力觸探試驗在含礫較少的碎石土、粉土、黏性土、軟土中能夠得到非常準確的試驗結果，該巖土原位測試方法具有有效、準確、快速的特點，對砂樁影響較小，但也存在一定的弊端，例如只有以大量對比試驗為基礎才能夠明確樁身密實度與量化值之間的關系；需要在擁有穩定反力基礎的情況下開展檢測，從而避免出現影響檢測垂直度和檢測深度的情況。

砂樁施工前后樁間軟土的側壁阻力、錐尖阻力使用靜力觸探方法檢測，通過比較前后數值，完成軟土地基加固效果評價。根據以下流程進行操作：與相關的試驗規范相結合有效開展靜力觸探試驗，在施工前后收集砂樁在不同深度的軟土側壁阻力、錐尖阻力，并且與相關規范相結合統計和計算數據數理，再與側壁阻力、錐尖阻力曲線圖形相結合，準確計算在軟土地基中實施砂樁施工的加固作用和排水固結水平。此次試驗的結果證明，在開展砂樁施工后，能夠較大程度提升樁間土的側壁阻力、錐尖阻力，由此可以證明砂樁質量良好，能夠有效促進軟土地基排水固結，提升軟土地基的承載力和穩定性，并且在增加軟土排水固結時間的過程中也會提升固結度，將會不斷提升地基的承載力。結合表2顯示的結果，在有效開展砂樁施工后能夠增強軟土地基的承載力，增強幅度約為20%～35%，其中表層粉質黏土擁有最大的承載力提升幅度，能夠提升約35%的幅度，下層淤泥能夠提升22%左右的承載力，證明砂樁對表層土層擁有更為明顯的處理效果。

表2 施工前后樁間土數據

（二）動力觸探試驗

錘擊是動力觸探試驗的關鍵環節，相關人員通過錘擊數量能夠評估物質的密實程度等。在此次工程中，將在施工后的砂樁內中打入一定規格的圓錐探頭，然后與實際錘擊次數相結合判斷砂樁的密實程度，屬于一種較科學地評價地基的方法。動力觸探試驗可以分為三種，分別為超重型、重型及輕型，重錘分別擁有120kg、63.5kg及10kg的重量，本文使用重型圓錐動力觸探開展砂樁試驗。在試驗過程中自由下落穿心錐，設置0.76m的落距，在9根砂樁中豎直打入探頭，以砂樁中心位置作為觸探位置，錘擊數每打入0.1m就是N63.5；落錘方式為自動落錘，探桿應該控制2%以內的偏斜，設置每分鐘15次～30次的錘擊速度，當高于50次的錘擊次數連續出現3次時，證明這種檢測方法并不適合在此次工程中使用，相關人員應該合理選擇其他種類的動力觸探試驗或者其他檢測方法，只有這樣才能夠保證試驗結果的準確性和全面性[4]。當由于硬夾層的影響試驗無法正常進行時，應該越過硬夾層正常開展試驗。

收集各種錘擊數據后，開始修正桿長，再分析統計數理，詳細結果如表3所示。通過分析相關數據可知，在開展動力觸探試驗的過程中樁身承受的錘擊數較大，所有樁身都能夠達到中度以上的密實度水平，證明砂樁樁身的密實性良好。另外經過試驗可知，在不斷增加試驗深度的過程中，錘擊數會出現增減不一的情況。通過分析現場試驗和試驗檢測數據可知，動力觸探的錘擊數會受到砂樁不同深度擠密程度的影響，也就是說當砂樁擁有不同的擠密程度時，在開展試驗時會不斷改變探頭受力情況，從而導致觸探錘擊數存在差異。

表3 動力觸探試驗結果

三、砂樁復合地基質量評價

若是靜力觸探和動力觸探的試驗對象為同一砂樁，他們之間可能存在相互影響的關系，會影響評定結果和砂樁質量[5]。為了使判斷軟土地基處理效果和砂樁質量變得更加準確，在本文中使用動力觸探檢測砂樁，使用靜力觸探檢測樁間土，通過綜合運用這兩種試驗方法，能夠全面準確評估砂樁的質量和加固軟土地基的效果。借助靜力觸探試驗能夠明確砂樁處理影響軟土地基的實際情況和排水固結速度等.試驗結果證明，當完成處理砂樁后，能夠在很大程度上提升側壁阻力、錐尖阻力，借助砂樁施工加固軟土地基能夠有效提升各項物理性能指標；而開展砂樁檢測的動力觸探試驗，證明所有砂樁能夠承受的錘擊數都較高，且所有砂樁都能夠達到中等以上的密實度水平，說明砂樁的均勻性和密實性較好。與上述試驗得出的結果相結合，證明砂樁復合地基的質量較高，能夠有效提升軟土地基的固結排水能力和承載性能。

四、結語

與常用的單一檢測方法相比，在砂樁復合地基工程檢測中綜合應用靜力觸探和動力觸探，能夠在以下方面發揮優勢：使用該種綜合試驗方法能夠一次完成檢測砂樁的工作，能夠使雙重破壞砂樁的情況得到避免；合理利用靜力觸探和動力觸探的試驗方法，不僅能夠檢測砂樁本身性能，還能檢測樁間土各項數據，可以全面且準確地評價砂樁復合地基的實際情況。

通過分析本文的研究結果可知，綜合運用靜力觸探和動力觸探具有非常高的可行性和準確性，檢測結果能夠準確反映砂樁復合地基的實際情況，從而為后續開展施工提供有效的數據支撐。另外，相關人員應在實際工程檢測工作中不斷嘗試綜合運用各種檢測方法，選出檢測方法間的最佳組合，從而不斷優化各種工程檢測工作的質量，只有這樣才能促進我國建筑事業不斷進步。