建筑物加層勘察中靜力觸探與鉆探取樣結果的對比分析

葉浩  趙志剛

(漢中市建筑勘察設計研究院漢中?23000)

1前言

    眾所周知用鉆探手段從地層深部取樣，其原始應力狀態已經改變，取土時不可避免地使土樣產生不同程度的擾動，再經過土樣的包裝運輸、開土等過程，因而室內試驗所測“原狀土”的物理力學性質指標往往不能完全真實反映土的原始狀態指標，其結果具有較大的離散性和指標偏小，因此大大降低了所測指標的工程實用價值。使有限的建設資金沒有發揮應有的作用。科學技術的不斷發展以及各地區工程勘察實際經驗和科研成果的大量積累，勘探手段越來越豐富，+其中土的原位測試技術越來越顯現出其優越性、重要性和實用性。在各種原位測試中，尤以靜力觸探是應用范圍最廣和最成熟的手段之一.

2靜探原理

    靜力觸探是以靜力將探頭以均勻的速率壓入土中，利用探頭內的阻力傳感器，將土層的阻力轉換為電訊號，通過電子量測儀器將探頭受到的貫人阻力記錄下來，其測試方法可連續進行，測試涉及的土體積比室內試驗樣品要大得多，因而更能反映土的宏觀結構(如裂隙、夾層等)，可以得到完整的土層剖面以及連續的貫人曲線。

3靜力觸探的特點

    裝備簡單，運輸便捷。對凈空要求較小，一般在3m以內，且施工所需工作面積較小，不像個探或其它需要鉆孔配合的原位測試，需要6m的凈空，便于在老城區改造工程，狹小的施工場地中直接發揮作用，不會因工程勘察的空白而影響整個改造項目。靜力觸探的準確性主要表現在兩個方面：一是具有良好的線性關系，根據探頭的工作原理，當應力不超過材料的彈性范圍，其應變的大小與土的阻力大小成正比，從而求得土的有關力學指標；另一方面能很好地反映土在原始狀態下的力學性質。確切地反映了土層在原始狀態下隨深度的變化情況，避免了由于取土擾動所造成土層原始數據誤差，這對于正確劃分土層，評價地基土強度等有著良好的實用性。

    在工程地質資料分析中劃分地層，確定土的名稱、稠度，確定天然地基承載力，選擇樁基持力層，計算單樁承載力，判別粉土、砂土的液化可能性方面應用十分廣泛。

4靜力觸探在工程中的應用

    漢中市勞動培訓中心綜合樓原為某勘察單位所做，因場地富含大量上層滯水，鉆探揭露有淤泥質土，傳統取樣進行室內試驗，地基方案建議采用預制樁基礎，后經筆者實地勘察采用了具有準確性、直觀性、對比性較好的靜力觸探方法。將地基承載力標準值提高了30kpa，建議采用天然地基。此方案被設計人員采納，工程建成后使用良好，既節約了建設資金又縮短了建設工期，避免了決策上的失誤。  筆者曾承擔了某建筑物的加層勘察，其目的是了解老建筑物天然地基承載力增長情況，以便確定加層的可行性。但在實際施工過程中卻出現了由于場地條件的限制，普通的鉆探設備無法在緊鄰建筑物基礎邊緣進行施工，有的孔位距墻體超過80cm，即有附加力影響，因而鉆探取樣所得的數據不能真實反映老建筑物下地基土的實際承載力，而用所需凈空小的靜力觸探，在不破壞建筑物結構的情況下，將小噸位靜力觸探機搬至室內進行施工，直接從緊鄰建筑物基礎底下測得地基長期荷載作用下的增長情況，經過對比試驗，確認這種方法是切實可行的。

    如某老三層建筑需加二層的工程，為減輕上部荷載，加層部分采用輕質建筑材料。在工程質勘察中采用了靜力觸探和鉆探取土兩種勘探手段，以保證準確評價天然地基承載力以及增長情況，為加層的可行性、經濟性、合理性提供依據。    兩類測試方法分別計算的物理力學指標及地基土承載力見表l，由于鉆孔取土對于砂性土的擾動較大，造成其力學指標偏低。從表1中可以看出鉆探孔在緊鄰建筑物基礎邊緣和遠離建筑物土的物理力學性質變化不大，而靜探在建筑物基礎底部和遠離建筑物二定距離的變化是很明顯的。在這個工程中靜探指標的比較分析結果。對于加層在地基承載力方面是有足夠保證的，根據《工程地質手冊》中的公式：fl=(k，-l)f+f。此工程按4層50kpa計算增長率在15％左右，在通過大量的試驗及使用靜載荷試驗作比較后確認，靜探資料所反映的是工程地質的實際狀況，如果單獨采用鉆探手段則不可能獲得該工程地質的實際情況。

5結語

    在許多舊房加層改造中，由于采用了靜力觸探這一勘探技術，通過與其他手段配合使用，對建筑場地工程地質條件作出了準確評價，為建筑物加層可行性論證、地基基礎處理提出了經濟、合理的建議，使工程建設的投資更趨合理、經濟。

參考文獻：

[1]林在貫主編，巖土工程手冊，北京：沖國建筑工業出版。

[2]工程地質手冊第三版，北京：中國建筑工業出版社。

[3]趙明華主編，土力學與基礎工程學、武漢：武漢工業大學出版社。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)