建筑地基基础及其质量检测.doc

常用建筑地基基础及其质量检测1 概述基础工程是建筑工程的重要组成部分，万丈高楼从地起，地基基础的工程质量直接关系到整个建筑物的结构安全，与人民生命财产安全。大量事实表明，建筑工程质量问题和重大质量事故多与地基基础工程质量有关，地基基础工程质量一直倍受建设、设计、施工、勘察、监理各方及建设行政主管部门的关注。我省地处江淮分水岭，南北地质条件差异较大。沿江、沿淮城市地质条件复杂，建筑地基基础形式多样。因地基基础工程具有高度的隐蔽性，从而使得地基基础工程的施工比上部结构更为复杂，更容易存在安全隐患。本文针对我省内常用的天然地基、处理地基、复合地基及桩基的型式及其检测方法做一简要介绍，旨在进一步提高建筑地基基础的施工质量与检测水平。2 常用的建筑地基基础型式常用的建筑地基基础型式简述如下表表1地基型式方法简述天然地基基础直接利用天然地基土，无需任何地基处理。处理地基基础换填垫层法挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。预压法对地基进行堆载或真空预压，使地基土固结的地基处理方法。真空预压法通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空，而使地基固结的地基处理方法。强夯法反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。强夯置换法将重锤提到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密实的墩体的地基处理方法。接表1地基型式方法简述复合地基基础振冲法在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。砂石桩法采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。水泥粉煤灰碎石桩法由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度柱，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。夯实水泥土桩法将水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。深层搅拌法使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法。粉体喷搅法使用干水泥作为固化剂的水泥土搅拌法高压喷射注浆法用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。石灰桩法由生石灰与粉煤灰等掺和料拌和均匀，在孔内分层夯实形成竖向增强体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。灰土挤密桩法利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密。用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。土挤密桩法利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密。用素土填入桩孔内分层夯实形成土柱，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。柱锤冲扩桩法反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔，然后分层填料夯实形成扩大桩体，与桩间土组成复合地基的地基处理方法。桩基础将设置与岩土中的桩和联接于桩顶的承台组成的基础.3常用地基基础质量的检测方法常用地基基础质量的检测方法见表二表二检测方法方法简述检验目的标准贯入试验用质量为63.5kg的穿心锤，以75cm的落距，将标准规格的贯入器，自钻孔底部预打15cm,记录再打入30cm的锤击数，判断土的力学特性的一种原位试验方法。检验处理地基、地基土承载力。圆锥动力触探试验用一定质量的重锤，以一定高度的自由落距，将标准规格的圆锥形探头贯入土中，根据打入土中一定距离所需的锤击数，判定土的力学特性的一种原位试验方法。检验处理地基、地基土承载力。静力触探试验将标准圆锥形探头采用静力匀速压入土中，根据测定触探头的贯入阻力，判定土的力学性能的原位试验方法。检验处理地基、地基土承载力。十字板剪切试验用插入土中的标准十字板探头，以一定速率扭转，测量土破坏时的抵抗力距，测定土的不排水抗剪强度的一种原位试验方法。检验处理地基、地基土承载力。平板载荷试验在地基土或复合地基表面逐级施加竖向压力，观测地基土或复合地基表面随时间产生的沉降，以确定地基土或复合地基竖向抗压承载力的试验方法。确定地基土、处理地基复合地基承载力和变形参数；判定地基土、处理地基、复合地基承载力是否满足设计要求。低应变法采用低能量瞬间激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法。检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。高应变法用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；分析桩侧和桩端土阻力。声波透射法在预埋声测管之间发射并接受声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。检测混凝土灌注桩桩身缺陷及其位置，评价桩身混凝土的均匀性、判断桩身完整性类别。接上表检测方法方法简述检验目的单桩竖向抗压静载试验在桩顶部逐级施加竖向压力观测桩顶部随时间产生的沉降，以确定相应的单桩竖向抗压承载力的试验方法。确定单桩竖向抗压极限承载力；判定竖向抗压承载力是否满足设计要求；验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测结果。单桩竖向抗拔静载试验在桩顶部逐级施加竖向上拔力观测桩顶部随时间产生的上拔位移,以确定相应的单桩竖向抗拔承载力的试验方法。确定单桩竖向抗拔极限承载力；判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求。单桩水平静载试验在桩顶部逐级施加水平推力，观测桩顶部随时间产生的水平位移，以确定相应的单桩水平承载力的试验方法。确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数；判定水平承载力是否满足设计要求。钻芯法用钻机钻取芯样以检测桩长、桩身缺陷、桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度、密实性和连续性，判定桩端岩土性状的检测方法。检测桩长、桩身缺陷、桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度、密实性和连续性，判定桩端岩土性状。4 各类地基基础的质量检验1 地基基础检测的一般规定1.1地基检测的一般规定地基基础一般应选择两种或两种以上的方法，并应符合先简后繁、先粗后细、先面后点的原则。检测工作应在合理的间歇时间后进行，检测部位一般选择在：施工出现异常的部位；设计方面认为重要的部位；局部岩土特性复杂可能影响施工质量或结构安全的部位；不同施工单位及不同施工工艺的部位；同时兼顾整个受检位置均匀分布。对天然地基、处理地基及复合地基应进行平板荷载试验单位工程不少于3点，且每500m2不少于1个点，复杂场地或重要建筑地基还应增加检验点数。平板载荷试验前，应根据地基类型选择标准贯入试验、动力触探试验、静力触探试验、十字板剪切试验等一种或一种以上的方法进行地基施工质量普查；对水泥粉煤灰碎石桩可采用低应变法进行桩身完整性检测。1.2 桩基础检验的一般规定工程桩应进行桩身完整性和单桩承载力检测，一般情况下，先进行桩身完整性检测，后进行承载力检测，桩身完整性检测宜在基坑开挖至基底标高后进行。当采用反射波法和声波透射进行检测时，受检桩桩身混凝土强度至少达到70或预留同条件试块混凝土强度，且不少于15MPa；当采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土强度龄期应达到28天或预留立方体试块强度达到设计强度，承载力的检测一般在28天后进行。单桩承载力与桩身完整性抽样验收检测应选择：施工质量有疑问的桩；设计方认为重要的桩；局部地质条件出现异常的桩；施工工艺不同的桩；同类型桩还应兼顾随机均匀分布。桩身完整性采用低应变法检测时，一般不少于20，当出现下列条件之一时：设计等级为甲级的桩基；地质条件复杂；施工质量可靠性低；有争议的桩基工程；本地区采用新桩型或新工艺。抽检数量不得少于30。对每根柱下承台的灌注桩，抽检数量不得少于1根。承载力检验选择静载试验时，抽检数量不应少于1；且不少于3根；当总桩数在50根以内时，不得少于2根。采用高应变法时，抽检数量不应少于同条件总桩数的5%，且不得少于5根。当采用声波透射或钻芯法进行检测时，检测数量不少于总桩数的10，且不得少于10根（总桩数在10根以下的桩，应全部检测）。同一工程选用两种或两种以上方法检测，相互核验时，被检桩应选择相同桩号的工程桩。2 地基基础检测的方法选择2.1 地基检测的方法选择建筑地基现场检测时，应根据每种地基的具体情况，选择合理的方法，充分考虑设计要求及验收要求，同时还应根据工程现场状况和机械设备条件，因地制宜合理选择检测方法。例如：对水泥粉煤灰碎石桩的复合地基的质量检验，可采用低应变桩身完整性检测与平板载荷试验方法进行；而对砂石桩的复合地基质量检验则可以选择动力触探与平板载荷试验方法进行。2.2 桩基检测的方法选择建筑工程基桩检测方法选择一般应根据各种检测方法的特点和使用范围，考虑地质条件、桩型及施工质量的可靠性、使用要求等因素进行合理选择搭配，一般考虑以下两种搭配组合：静荷载试验与低应变检测组合；高应变检测和低应变检测组合。对大直径人工挖孔扩底灌注桩根据本省建筑基桩检测管理规定，单桩竖向承载力不大于1500吨的工程桩，选择静载试验、低应变检测和钻芯法（或声波透射法）组合方式，对承载力大于1500吨的工程桩其桩身完整性检测可选择低应变法与钻芯法（或声波透射法）组合，承载力检验可采取核验方式，钻芯测定桩端沉渣与桩端基岩，试验桩端持力层单轴饱和抗压强度等，有条件的情况下，可在桩端预埋荷载箱进行桩端荷载试验等。5 结语现阶段，建筑物地基基础所要解决的问题主要有四个方面：强度及稳定性不足，高压缩性与不均匀压缩；渗漏；液化，以上问题的解决也是地基基础处理目的。针对不同的地基特点，采取合适的地基基础处理方法，辅以可靠的检测手段，在保障建筑工程地基基础安全使用方面，我省已取得了很大的发展，当然，随着建筑业的蓬勃发展，建筑地基基础还将不断面临新的课题，新型地基基础处理中新的方法也会相应而生，要求我们也要在工程实践中不断学习、不断对比、不断总结、不断提高，以适应新时期建筑业发展的需要。