岩土抗剪力强度，是支撑工程建设稳定性的重要条件，需在系统性分析中做出有效评估，以此为工程建设的安全性与经济性提供必要保障。在进行检测分析的过程中，钻孔剪切试验是较为有效的应用方法，为了保证此项技术应用的合理性，需要对其基础原理进行分析，以此为实际应用提供理论指导。

1??钻孔剪切试验概述

钻孔剪切试验，将原位岩体作为试验对象，通过特定检测设备，对土层结构中的抗剪力参数进行分析。在实际工程项目的应用中，此项技术手段不仅会应用在天然土体结构上，也会在填土等后天形成的土层类型分析中发挥作用。技术原理上，此项检测不会对土层结构与含水量状态造成影响，在上覆土层自重施加载荷的条件下，维护土体正常应力状态，并在实际施工环境中，保证了检测分析的真实性与标准化，使检测数据的指示效果明显优于室内试验[1]。

钻头剪切试验过程中，可在剪切板与收缩活塞的作用下，使剪切头达到待检测的土层深度，并在获取检测土层样本数据的同时，完成剪应力峰值条件下的土体性质综合分析。技术原理上，将多组测定的“法向应力-剪应力”进行线性整合，可以形成针对特定土体结构的莫尔-库伦破坏包线，由此测定并得出内摩擦角与黏聚力这两项数据。

2??钻孔剪切步骤说明

钻孔剪切检测试验中，需要按照规范化的操作步骤进行管理，并在如下步骤中，保证钻孔剪切检测的合理性。

在与人接触时，人们往往不自觉根据对方的年龄、性别、职业等，将其归入自己头脑中已经形成定势的某类，给对方下结论。我们通常会说“嘴上无毛，办事不牢”，北方人豪爽，南方人秀气，给文理科的学生贴上各自的标签等等之类的事情。我们有时习惯用“静止”或狭隘的眼光来评价教育对象，上课比较调皮的学生就是不尊重老师，平时交代事情不按时完成的学生就是不认真。在思想政治教育中，教育者有时会把教育对象归为其中的某一类，运用其思维定式对其进行评价。

（6）在分析中，需要拥有足够的数据基础，通过加固剪切的反复处理，在一个点位要测得3个数据，以此保证数据分析的准确性。

粉条的感官评定参照Wei[12]等人的方法，略作修改。评分小组由 20名感官评价员组成，其中男性 8名，女性12名，年龄为22～30岁，感官评价员在评定前经过市售粉条感官评定的培训，对感官评定方法有一定的认识。根据色泽、适口性、弹韧性、粘性和风味来评估粉条的消费者可接受性，具体评价标准见表1。

（3）测定初始数值。在试验进行之前，使剪切头与拉杆设备在试验深度位置悬空，通过拉杆钳固定拉杆，并记录其中的初始读数，以此保证试验的合理性。

（4）加压固结。通过空压机、加压泵、储气瓶等设备，在调压阀设备的控制下，向剪切头施加压力。在实际操作中，需要对土壤环境进行分析，以此确定具体的初始法向应力条件。

案例项目的试验分析中，总共设定了3组检测对象，并将检测深度分别设定在0.5～2m与6.5～7m的深度区间中。通过法向应力法，将强度范围控制在20～100kPa区间，并完成具体剪应力检测数据统计。然后，在形成剪应力与剪切位移提拉圈数的关系曲线条件下，绘制τ-σ关系曲线，并在最终的数据汇总中，形成、c结果。由此，就可将此类检测数据作为基础，在对检测合理性进行分析的同时，得到最终的结果数据，尤其在土体剪应力参数与法向应力关联性的内容中，可以确定两者的正比关系[3]。同时，通过图像化的数据展示，能够在图像的直观表达中，定位出现最大提拉值的圈数，以此定位具体的填土土体强度。

（2）检测设备安装就位。在成孔基础上，将连接拉杆的剪切头放入待测定孔洞中，在避免其碰触孔壁的同时，落实后续安装加压与剪切设备的安装。

（1）钻探成孔。通过人工或机械成孔的方式，在待检测土环境中生成孔洞，保证其孔径范围在75～80mm之间。在此项操作中，需尽可能地降低对土层的扰动，并在一次操作中完成成孔。

加强对工商业的重视。立法要求资助计划与州和地方企业建立更紧密的联系。例如，受资助的职业教育机构必须进行劳动力需求评估并公示其与企业的合作，加强学生以工作为基础的学习。

（7）在完成检测分析之后，还需对剪切设备进行清洗，保证储存中的洁净度。

3??钻孔剪切试验的填土应用案例分析

3.1??检测环境分析

应用钻孔剪切法进行填土剪力强度分析，需要对待检测场地的环境做出评估，并在论证待检测对象相关参数的同时，确保检测方案的针对性与有效性，以此维持检测环境的合理状态。

另外，在试验的3组τ-σ关系曲线中，能够针对不同的剪切位移状态，确定系统中的强度包线。通过统计分析，初步定位剪切中的最适宜圈数，以此保证计算强度的计算结果准确度。而在3组检测试验中，还加入了钻孔扫深度的土体形态分析。通过对11.5m位置的标贯试验，在10次敲击处理后，采集土样多为黏性土，并含有较多的角砾。获得具体检测数据的之后，需要对土层内的扰动状态做出综合性分析，通过对土质黏聚力与内擦角的统计分析，可以确定土体结构的强度参数，由此，可以确定土层结构的施工状态，为后续的工程项目建设提供基础性的保证条件。而此项检验，也证实了前期基层土体施工填土的工作质量，保证了不同工程建设内容的高质量衔接。

3.2??设备仪器校对

式中：Pc为法向应力修正值，单位为kPa；Pm为法向应力的显示读数；Pe为指数函数型曲线中的标准压力；hw为地下水深度，单位为m；h0为法向压力装置中稳定水位的地面标差；ρw为水密度的标准参数，在计算中可取值10kN/m3。然后，在综合剪切应力条件与剪切表面积的分析中，可以确定设备的管理状态，通过对检测设备的系统性分析，在定位数据中，保证间接应力的修正数值，以此维护地下水环境中设备使用合理性，保证设备调整技术的完整性。

完成设备安装之后，需要标注试验剪切探头的具体位置，在向橡皮管注水时，其体积每增加100cm3，都应对其压力数据进行记录，并时刻统计剪切头中心位置的直径。通过对这3项数据的对应统计，得出具体的变量参数。然后，通过标定的数据，确定膨胀单元下的组合曲线参数，在形成指数函数型曲线与现行函数曲线的同时，分析数据之中的关联性。

注意，如果工况环境相对较为复杂，并且带有明显的地下水，则需对此类的干扰内容进行相应的修正与调整，以此保证检测设备系统应用的合理性。例如，当地下水结构覆盖值达到1.5～2m之后，需要分别对法向应力、剪切应力进行计算分析。在如下公式中完成计算分析：

检测试验的准确度，受到设备使用条件的影响，为此，需要在执行检测之前，对设备进行校对，保证其正常运行状态的同时，提高检测的精度。而此种设备仪器的精度校对，不仅要在安装之前进行确认，也要在安装后分析整体系统的应用条件，以此保证设备管理的有效性。案例项目中的仪器设备，采用Iowa钻孔剪切试验仪，其结构与部件如图1所示。而在应用条件检测分析的过程中，也要针对这一设备的结构特征，在合理选择检测分析技术的同时，保证系统监测的针对性与有效性，确定其实用价值。

3.3??剪切强度论证

（5）提拉剪切。在固结完成之后，应匀速地摇动曲柄，完成剪切头的提拉，并在此过程中读取提拉峰值数据。

以“2.3.2”项下拟合模型为目标函数，使用Matlab 2014b软件的GADS工具箱，采用遗传算法求解指标成分的最优提取工艺条件。遗传算法工具GUI参数设置见表5；随机搜索10次，结果见表6。由表6可知，10次随机搜索结果的变异范围较小，对目标函数最佳值的逼近程度较好。因此，取10次随机搜索的平均水平即60.872 000%乙醇提取3.105 564 h、液料比15.719 832∶1（mL/g），预测综合评分为2.895 433。

本文所引用的实践案例，为某段高速公路项目中的填方区土体强度检测分析。在确定填方区域土体强度等级的同时，可为后续的土体治理方案提供基础性的工程参数，并作出针对性的指导方案。在该项目施工之前，需要对填土周围的地质条件做出分析，在确定地质环境与地下水不会对填土造成影响的基础上，制定“法向应力-剪应力”检测方案[2]。同时，在控制其土体结构的关键点，设置待检测点位，并在不同的深度条件下，评估待检测对象的风险指标，为钻孔剪切试验作出完整的分析计划。

3.4??法向加压方式与固结时间

（1）加压级别。钻孔剪切试验中，所施加的压力，应始终保证剪切板中齿状凸起部分能够完全压入土层。控制方法上，可以尝试将初始正应力控制在无侧限抗压强度预估数值的50%以内。而在中等硬度的土层结构中，可将初次固结的压力设定在35kPa的固定数值上，对于软土，则需根据实际情况，将这一数值再次调低。

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（2）加压方式。钻孔剪切试验中，通常会采用分级加荷试验的方式，具体某一组试验处理中，在保证剪切头测试位置稳定的前提下，逐级增加法向压力数值，并根据数据变化，测算不同法向固结压力中的抗剪力强度。通过这种方式展开测量，可更好地保证测试速度的稳定性，并提高测试结果精确度，实现排水时间的累积化管理。操作中，具体到某一层级的法向压力数值时，可以在剪切试验期间或之后，实现剪切面土体的重新固结，并导致剪切面出现外移，停留在强度相对较低，且未出现扰动现象的位置上。而出现这一现象，主要是由于剪切土体在固结排水黏聚力上，已经超出了邻近的原状土结构。对于质地较为坚硬的土体，为了保证剪切板的齿状结构可以更好地嵌入土层，需要使用高压剪切头，并在特殊的情况下，适当地引入分别加荷试验法完成操作。

（3）固结时间。钻孔剪切试验中，固结时间根据土体类别不同，而表现出明显的差异性。在无黏性土的结构中，其排水固结能力相对较强，可以在缩短固结时间上起到积极作用。而在黏性土结构中，由于黏粒含量较高，其排水能力也相对较弱，可以在延长固结时间上发挥积极作用。在非饱和黏土、砂土、饱和无黏性土等结构中，执行分级加压固结处理时，可将固结时间控制在5min左右；而对于饱和黏性土，则需要控制孔隙水的压力消散状态，将时间调整到10～20min。注意，当法向压力采用分级加荷的技术时，需要将固结时间调整在5～10min区间内。

4??总结

综上所述，钻孔剪切技术在建筑工程的基础项目中，有较强的应用空间，通过对检测项目的系统分析，可以尽可能地优化其应用条件。尤其在异构条件下的人工填土检测中，此项检测技术能够凭借自身的系统性技术条件，完成检测分析。而此项检测方法的应用，也使得整体工程建设水平得到了优化升级。

参考文献

[1] 张凤海，徐明江，宋兵.旁压试验与标准贯入试验在地基检测中的对比研究[J].广东土木与建筑，2019，26（2）：26-28.

[2] 何忠意，郑伟文，朱佩宁，等.某近海软土地基真空联合堆载预压法工程实例分析[J].工程勘察，2019，47（2）：1-8，78.

[3] 白晓宇，张明义，闫楠，等.风化岩地基大直径长螺旋钻孔灌注桩承载性状试验研究[J].中南大学学报（自然科学版），2018，49（12）：3087-3094.