超重型动力触探成果在卵石土地基勘察中的应用

超重型动力触探成果在卵石土地基勘察中的应用

随着现代工业生产、城市建设的推进，土地勘察成为了工程建设和

土地资源管理的必要手段。在土地勘察过程中，尤其对于基础工程建设

业来说，掌握土质信息和地质结构能力非常关键。卵石土层的特殊性质

导致传统的探勘技术难以有效地获得准确的资料。本文将探讨超重型动

力触探在卵石土地基勘察中的应用与优点。

一、卵石土地基的特性及挑战

卵石土地基是指土层中含有较多的卵石或砾石、沙石等，同时不同

粒径的岩屑或碎石的含量较多的土层。它具有以下特点：

1.土壤密实度差：卵石和岩屑与土壤之间形成了强烈的空隙、不连

续面和裂隙，使得该土层整体的密实度较低。

2.土体不均匀性：卵石和岩屑的含量和粒径分布成规律性相同的结

构组织比较少，造成结构的不均匀性和随机性。

3.区域性表征：卵石土地基展示出显而易见的非均质性，表征为空

位比例的空隙比率(VoidsRatio)变化很大。

4.承载力低：由于其自身的特性，其承载能力及稳定性较差。是一

种不太理想的地基。

对于传统的土层勘探技术，如钻探法、振落法等，其采样准确性和

可靠性在卵石土层中将大大降低，特别是对于较大粒径岩石、大块碎石

的存在，导致传统勘探工具很难克服这些天然障碍，完整获取土壤和石

料分布情况、确定土壤结构及管理员工程设计和土地管理。

二、超重型动力触探技术

超重型动力触探技术采用高速下冲+旋转振动+轴向往复作用，可以

克服卵石土层不均匀性和非均质性，有效地获取土壤参数和地下地质情

况，主要原理，是通过一组钢管和钢条的组合，将控制系统输出的高功

率冲击荷载传递到土层中，同时进行持续振动作用，受到不同传递路径

的反馈，可以在土层内将高频散射波转化为慢波，从而识别出土壤每层

的物理参数和地下岩石结构。

1.超重型动力触探的技术特点：

(1)高动态响应性：可以为采集数据提供高动态冲击荷载输出,失

真较小，数据有效性高。

(2)较小的钻孔直径和贯入阻力：钢管直径在十几毫米左右,贯入

阻力主要来自注入的液体与所钻遇到的土层和基岩,加之动力触探的冲击

力较大，对于较厚的抛掷卵石层同样能够快速贯入。

(3)速度高，效率高：动力触探器输出高能量、高频率的冲击荷载,

适应速度高、效率高的土壤探测作业。

(4)能测定土壤参数和地下结构：能够测定许多土壤参数,如密度、

板极限、剪切模量、泊松比等,也能够探测地下岩石结构的存在和特征。

(5)操作适应性强：冲击波不会对工作环境产生广泛的影响，如

噪音、异味等，可在自然环境以及城市环境中进行。

2.超重型动力触探的应用优势：

(1)高速度：超重型动力触探器输出高能量、高频率的冲击荷载，

适应速度高、效率高的土壤探测作业。

(2)高质量采样：由于冲击波是在野外环境中产生，并且高能量信

号的反射和散射变化较小，因此冲击波非常稳定，因此采样质量较高，

可以提供大量有效的实验数据给工程设计和土地管理。

(3)节约时间和成本：超重型动力触探器具有快速和准确的探测能

力、高效探测能力和持续工作的特点，提高了勘探效率和效果，节约了

时间和成本。

(4)广泛适用性：超重型动力触探应用范围广泛，不仅可以应用于

土层、岩土工程领域，还可以在其他领域进行应用，如建筑结构、工业

生产等。

三、超重型动力触探在卵石土地基勘察中的应用

超重型动力触探在卵石土地基勘察中的应用已经逐渐成熟。其主要

优点包括快速定位基岩、捕捉地下孔隙、适用于不同粒径的岩石、具有

较好的精度、有效的数据采集和高效的工作流程等。此外，超重型动力

触探还能够快速获得地质结构参数，比如储水层的深度、厚度和分布等,

对于地下水资源的探测和管理有着非常积极的作用。

1.提高钻探精度和深度

目前在卵石土地基进行传统钻探勘探时，由于钻头极易损坏，而难

以深入土层内部勘探数据也不太准确,无法为工程设计和管理提供准确

的基础数据。而超重型动力触探则不同，由于采用高耐用材料制作，其

能够更加顺畅地深入土中，捕捉地下的孔隙，获取更加准确、实用的数

据。

2.精确测定土层参数

卵石土地基与普通土地基相比，更加不均匀，而且含有大量的岩石，

不易掌握其物理信息及地质结构。在卵石土地基的勘探中，超重型动力

触探的应用将会大幅度提高土层物理参数及地下岩石结构的测定和分析,

能够准确测定密度、板极限、弹性模量、剪切模量、泊松比等，有效地

解决传统勘探不可克0员的难点和局限。

3.提高工作效率和准确性

依靠超重型动力触探技术的高速度、高效率、高精度和高稳定性，

工程设计师可以更加合理地实现地下空间的规划和建设，加快施工周期，

降低人力、物力的浪费，提高工作效率和准确性。

四、结论

综上所述,超重型动力触探技术