静力触探试验在高速公路路基工程中的应用

周佳贤

（贵州宏信创达工程检测咨询有限公司 贵州省贵阳市白云区 550014）

引言

在高速公路工程勘察项目中应用最广泛的是静力触探试验，这种检测方法在实际应用中得到良好的效果，并且工作人员能够将工程中的各项数据整理归档为后期施工做好基础准备。静力触探试验在高速公路中能够运用自身的技术确定土质情况，运用探头中的传感器测量土壤中的阻力值并根据数据自动传输到控制器上，绘制曲线图，此技术的应用一般适用于砂质土壤、粘粉状土壤、含有少量碎石等地质。

1 施工特点与静力触探试验

1.1 特点

高速公路的施工质量能够在一定程度上反应出路基施工水平的高低，如果在路基施工中出现任何问题，都会在后续使用过程中反应出来，路基施工只是整体施工中的一小部分，但是能够影响整体的工程质量，能够能体现出整体综合的特点，并且能够反映出体统规划的形式。在施工之前必须要做好施工准备，勘察测量各种影响因素，将施工中用到的项目都必须做好规划，将整体工程的工期作为依照标准，将会提升工程的效率[1]。如果在勘察过程中发现土质不利于工程建设，可以提前对相关区域进行整治，相关工作人员在一定时间内进行规划和治理，确保不延误工期，团队中拥有的技术人员都是能力较强的人员。

1.2 静力触探试验

静力触探试验中首先进行的工序是机器的准备，工作人员需要准备的设备有很多种，例如触探主机和在测量过程中运用的反力装置、探头和探杆装置以及测量系统装置等等，其他辅助仪器主要是锚索和锚夹等设备。

在安装测量系统的时候应该注意三点：①探头引出线与绝缘线的安装连接，在双桥静力触探实验中一般都是8根，要根据工程决定实际数量，在确认之后将绝缘线安装到探杆中，并将探杆中的线和探头内部的线进行连接，形成整体连接系统，保证中间不出现漏洞，使用胶布缠紧，必须要使用电工胶布专用，防止漏水漏电问题产生。②探头处与接线盒之间的联系，接线盒中有8个地方接线，称为接线柱，两个红色接口六个黑色接口，红色接口处连接电桥电源，黑色接口处是模拟通道连接处，五芯线是专门连接信号感应器的。双桥探头中含有两组电桥，在进行测量前应该先使用万用表测量电阻，将8根线路分为两组分别进行测量，测量使用的电阻表应该是2kΩ，测量数据之后将数据记录才能进行连接线路[2]。③深度信号发生器的连接，其实发生器的连接过程很简单，只需要将发生器与接线盒中的五芯线相互对应连接就能使用，保证接口对应并且检查接口处有无松动情况。

在仪器设备的校对和检验过程中应该注意标准，主机控制器在运行过程中必须要保证速率准确，先对主机内容输入贯入力值或者空载，在运行范围中测量贯入速率，确保误差能够在一定范围之内。刚购进的探头应该在使用前按照标准调试，间隔3个月进行检修，保证探头的准确性。在静力触探过程中会使用到很多种测量机器，需要定期对他们进行检修，保证符合要求规定。

2 工程概况

本工程是陕西某段高速公路路基施工建设工程，项目建设总长61km，勘察过程中发现此段路况情况较差，主要是软土以及粘土土质，施工团队在处理过程中使用塑料排水管预压装置，但是施工过程中会影响浆喷桩的作用，造成施工困难，所以必须要使用静力触探实验完成工作。

3 操作步骤

在勘察过程中应该先对区域地质进行处理，保证平整度以及土质良好，主要利用下锚器装置将反力装置安置在土中，然后确定触探控制器的位置，与孔位对齐保证平稳，用夹子固定反力装置，一切准备完成之后设定标尺。引线连接完成之后检查连接的稳定性，将微机电源打开并且进入开启状态随时准备工作，根据工程中的要求将系统中的菜单完成设置。

在正式施工之前应该保证探头的状况良好，首先应该进行试压测量，测量过程中对其他零件也需要检查，防止在施工过程中出现任何问题，将探头中的顶柱以及摩擦筒之间详细检查，如果一切正常可以实行施工，将探杆插入器导向器连接并在垂直角度进行调整，避免出现不准确数据。调整完之后固定装置，速度缓慢贯入，保持匀速安装，当深度在10m之内应该试探测量，将探杆提升一点高度，如果发现探头温度与地下温度相当可以在微机上设定相关数值，继续完成贯入。

探头贯入过程中应该将角机设定在探杆中，角机在探杆应用过程中会进行转速运动，并在转速过程中会产生脉冲，实现数据采集。当探杆贯入到一定深度的时候，在遇到硬土层时立即停止运转，如果一直是软土层可以继续施工。当满足一定深度时可以结束试验并将探头拔出，将记录仪器归零，误差不超过3%符合要求，完成测量之后将数据保存关闭机器。

同时需要注意的是土层勘察过程中应该保护探头，做好防护措施，在完成工程测量之后应该清洗并根据情况做好养护工作，在静力触探试验之前应该根据区域地质情况选择适当的探头，一般情况下会选择双桥探头，但是在区域场地过窄的情况中应该选择单桥探头。为了避免断杆情况出现应该对触探孔进行斜角测量范围，并选择合适的探杆作业。如果在施工过程中因为仪器的原因而造成施工停止，应该立即停止作业，修理事故仪器，当问题解决之后将所有数据重新调整归零，确认之后继续施工，所有的操作人员应该注意自身安全，提高安全意识。

4 本工程中静力触探试验的应用

本工程中需要使用排水板才能对深厚软土土质进行处理，工作人员应该将排水板的位置以及厚度确定，对土质进行详细检测，而且必须确定测量方法保证施工工程的进度完成。相关工作人员在研究过程中发现，工程依据标准主要是不排水抗剪强度，一般情况下是利用十字板剪切的试验提升抗剪强度，但是此区域如果使用这种方法会造成数据传输不连贯，造成漏洞，所以此工程将会使用静力触探试验，根据数据反馈决定不排水抗剪强度。

此工程原定设计是将排水板的宽度定位为145mm，深度为21m，但是在实际施工中发现只能插入3.2m左右的排水板，所以更换一台较大功率的插板机，结果还是不能达到预期效果，施工方为了能够明确原因，利用静力触探试验检查原因，发现当深度到达20m左右的时候，所需要的十字板厚度为5m，探头所遇到的阻力位3.9qc/MPa，摩擦阻力为0.034fs/MPa，所需要的十字板的剪切强度不定。根据数据表明，此工程不应该使用塑料排水板处理土质的问题，所以经过设计改变原有的计划。

5 结束语

静力触探试验作为一种常用的检测方法，能够在短时间内完成对土质测量的工程，将土质情况用数据完整的展现出来，避免工作人员在施工时造成漏洞影响工程的质量。文章中结合实际高速公路工程中路基建设项目，面对大量不合格土质通过实践决定采取静力触探试验方法进行确定土质数据，将实际的持力层数据分析传送到控制器上，并探讨静力触探试验的应用过程，从结果中表明使用此项技术效果显著，能够开展此项工程，保证工程进度的顺利。

[1]范佳斌.试论静力触探试验在高速公路路基工程中的应用[J].工程技术：全文版，2017（2）：267.

[2]张付卫.浅析静力触探试验在岩土工程勘察中的应用[J].工程技术：全文版，2016（12）：243～244.