静力触探在工程地质勘察中的应用

2014-12-23朱敏荣

山东工业技术 2014年10期

关键词：砂土静力桩体

朱敏荣

（河北省唐山市新地工程勘察设计有限公司，唐山　063000）

静力触探在工程地质勘察中的应用

朱敏荣

（河北省唐山市新地工程勘察设计有限公司，唐山063000）

【摘要】随着当今科技的发展、人口的增多，土地资源越来越紧缺，随之而来的高层、超高层建筑也逐渐加多。如何保证这些超高层建筑的安全，基础部分的施工就是关键。基础结构的设计是依据地质勘查所提供的资料来进行的，地勘资料越详细越准确，对于后期的结构设计和安全性能重要程度不言而喻。静力触探技术作为一种新型的高科技、高精准性能的测量方式被越来越多的企业所应用。本文就静力触探在工程地质勘查中的应用做简要的分析和介绍。

【关键词】静力触探；工程地质勘查；地层

工程地质情况在各个区域是不同的，甚至是千差万别。很多区域由于长时间的地质运动，或者是地下水的冲击，导致情况非常复杂。如何能够精准的探测出这些不利的地质条件，为我们基础部分的结构设计提供尽量真实准确的数据，从而保证整体工程建设的质量和安全，是我们应该探讨的课题。

1　静力触探的基本原理

静力触探的原理就是用静荷载将一个内部装有传感器的触探头匀速压入土中，根据土层地质条件的不同，所受到的阻力也会不同。触探头则将这些不同的阻力值通过电流信息的形式传入到上部的记录器中。探测工作完成后，上部技术人员根据这些数据来分析土层的分布情况，或者是否有溶洞、淤泥、文物等条件，形成土层剖面分布图，来为基础结构设计、土质处理方式、桩体的选型和长度等做依据。

2　静力触探适用的地形条件

静力触探技术虽然准确性高，可适用的范围比较广泛，但是主要适用于土质较软的地方，如软弱土质、粘土、粉砂、粉质土等。由于目前技术条件和设备的限制，一些地质条件特别坚硬的块石类地形是不能进行测量的，如基岩、卵石和块石等。

3　静力触探在工程地质勘查中的主要作用

3.1根据静力触探结果划分地层

地层是指由于受常年地球内部运动的影响以及地下水的冲击、地质变化等情况，形成各种不同结构、不同厚度、不同成分的岩层。根据结构的不同各层的承载力不一样，所以在触探头受压往下钻探的时候，受到各个地层的阻力是不一样的。

根据测量的阻力大小与原始的地质基准进行对比，就知道目前所钻探的是哪一个地层，根据测量时间的长度和变化的大小，来反应地层分布的厚度和部位。

以电流的形式传上来后，技术人员会把它翻译成数据，将数据编制成曲线或图表的形式，来反应地层的分布状况。值得注意的是，电流传输的过程总可能会发生很多微小的变化，这或许就是一个不同的岩层存在，所以技术人员一定要努力获取每一个数据，这样才能将地层的分布情况愈加的精准和具有指导性。

3.2静力触探为桩体的选型提供依据

目前我国的地基处理方式种类繁多，根据不同的地质条件，应选择对应合适的方法。特别是超高层建筑的不断增多，和越来越多的湖泊建楼、山体建楼，采用打桩的形式来加固基础已经应用越来越广泛。桩体总体来说分为摩擦桩和端承桩，每一个大类里面又有很多不同的具体分类。各种桩根据施工工艺和技术要求的不同，也使用于不同的地质条件。

静力触探可以根据以探测曲线的形式，反应不同地层的分布，并根据钻头深入的速度和阻力来反应各个底层的荷载承受能力。这些数据能有效应用于桩体的选择中，如桩体的深度、直径、分布位置、配筋情况、需承受的荷载值等，来满足整体上部建筑的需要，达到最优的质量和经济效果。

3.3静力触探可以探测出地下是否有液化砂土

液化砂土在地质条件中属于一种恶性地质情况。它是由于在地震荷载或者地壳发生移动的过程中，受到大的压力，而使原本非常松散的砂土挤压变得非常的密实。如果变化的速度非常快，砂土内部含有的水无法及时排出，就会被高压挤压在砂土内部，形成强大的水压。如果在地质勘查的时候没有发现这种地层，或者是对它的水压判断不够精准，在土方开挖或者是桩体施工的时候，由于对外围土方的扰动，使得土体的压力小于液化土中水的压力，砂土就会在高度水压的压力下，喷涌而出，对上部的建筑和人员造成较大的损害，甚至发生地陷或其他安全事故。

静力触探技术可以根据由地下传出的电流分布，再根据砂土液化公式，可以计算出砂土液化的程度和水体压力，来提前做好应对措施。

3.4静力触探可以检测地下是否有古墓、文物或人防工程

我国是一个历史悠久的国家，在历史朝代更替的过程中，王宫贵族根据习俗会在地下埋设大量的古墓和文物。特别是在战争时期，人民为了隐蔽挖掘了很多的地下通道和人防工程。在工程建设的过程中，如果没有能及时的发现这些历史文物，就很有可能发生破坏。

根据静力触探的原理，如果探头在地下探测的时候，没有遇到任何的阻力，电流就会为零，所呈现的线条也会为直线。这就说明地下有空洞，马上采取其他的探测仪器来进行探测，如果发现有以上文物，就可以及时进行保护。

3.5可以探测出活断层的地质软弱带分布情况

活断层是指由于地震荷载作用，一个完整的岩层被破坏，形成断裂或滑动。如果上部荷载不一样的时候，断层就会发生更大的滑动，而影响上部建筑的安全。

通过静力触探的方式，如果相邻部位有相同的阻尼值，但是不是在同一个层面深度，这说明就很有可能是断层，那么就要采取加多探测点来进行细部的探测，以找出断层的部位，防止上部建筑刚好建在断层处而发生不均匀沉降甚至倒塌。