静力触探试验两种特殊的反力装置形式

1、静力触探的作用及优点静力触探既是一种原位测试手段,也是一种勘探手段[1],它和常规的“钻探取样室内试验”等勘察过程相比,不受取样扰动等人为因素的影响,能连续获得地层强度和其他方面的信息,具有快速、经济和节省人力等优点[2]。静力触探成果资料能很好地反映土层在原位状态下的物理力学特性,表现了土层力学性质在剖面上的变化。根据静力触探曲线,利用地区经验,可进行力学分层,估算土的塑性状态或密实度、强度、压缩性、地基承载力、单桩承载力、沉桩阻力,进行液化判别等,还可根据孔压消散曲线估算土的固结系数和渗透系数[3]。因此,静力触探试验作为工程勘探和测试手段之一已经得到广泛应用,并取得了很好的效果。
2、传统静力触探试验的反力装置传统静力触探试验的反力由地锚提供,地锚数量根据勘探深度及表层土的性质,确定地锚的个数和排列形式,一般情况下2~8个,地锚叶片直径有25、30、35、40cm等,可根据具体情况选用。根据《静力触探试验规程》(YS52232000),先在勘探点两侧的地面上用铁锹挖出深度约30cm的浅坑,放入地锚,将油压下锚器套在地锚顶端,通过内六装置,将油压下锚器扭矩传至地锚,并缓慢地将地锚拧入土中,然后将静力触探机安装平稳,与拧入土中的地锚牢固连接,为静力触探钻杆贯入时提供反力。



3、静力触探试验传统做法在城市道路施工中遇到的问题传统的静力触探施工是利用地锚作为反力装置,但城市道路一般为沥青混凝土路面或混凝土路面,无法直接下地锚,也就无法提供静力触探试验时所需要的反力。传统做法需开挖路面及挖除上部杂填土方可下入地锚,工作面尺寸约为2.5m2.5m,但在路面开挖时会遇到下述问题:1)由于老城区道路经过多次改造,杂填土较厚,其成分极其复杂,由砖块、块石、建筑垃圾等组成。又由于杂填土为上层滞水或潜水含水层,其水量较为丰富,长期为混凝土路面或沥青混凝土路面所覆盖,无法排泄或蒸发,因此在开挖过程中需要不断排水,给开挖工作带来困难,有时遇到复杂地段,开挖一个工作面需耗时2~3d,施工速度极为缓慢。2)城市道路路面下方有电力、煤气、给水、通讯等管线分布,纵横交错,部分管线因埋设时间较长,相关管理单位也不能准确地指出其分布情况及埋深,在开挖路面过程中很有可能会碰到各种管线,而上述管线一旦遭到损坏,不仅影响居民的生活,而且勘察单位也要承担巨大的经济赔偿,尤其是煤气管线和电力管线的受损还会危及公共安全。
基于上述原因,勘察单位为避免在开挖过程中损坏地下管线,无法采用大型挖掘机械,而只能采用人工方式进行开挖,边开挖边摸清管线的分布情况,费时费力,施工成本高。