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摘要:桩基检测是岩土工程项目中十分重要的一项工作,对它的实施使用既能够精准地检测到单桩的最大承载力的真实值,还可以验证勘察得到的理论值,用这来对桩基设计中存在的实际不足问题进行判断,并对存在的不足实施有效地解决措施,继而为岩土工程项目勘察检测水平的提升作出贡献。
关键词:岩土工程;勘察要点;建筑桩基;检测技术
一、岩土工程勘察的重要性
岩土工程是工程规划、建设和施工的前提和基础,在工程建设过程中起着非常重要的作用 [2]。岩土工程勘察为:查明拟建场地的地质条件,确定建设场地地层的特征值及其他有关资料,供设计使用。
在规划和建设项目之前,应按照基本施工程序进行岩土工程勘察。勘察报告中反映了建设场地的地质情况和岩土工程特性,为工程设计和施工的安全性和可靠性提供依据,并建设性的提出适当的措施。近年来,由于不重视岩土工程勘察,重大事故频发,造成了严重的经济损失,而且造成了一些损失,对社会产生了严重的负面影响。故在工程项目管理中应充分重视岩土工程勘察。
二、建筑桩基岩土工程勘察概述
根据建筑物结构的不一同,桩基础分为筏(箱)下桩的基础以及下承台桩基础两种,若为住宅和办公楼的高层建筑,一般采用框架或剪力墙结构。柱子之間的距离不是很大,加强基础和结构的刚度通常是在筏板下的布置桩即可满足整体稳定性。若为高层建筑中楼层(或较低楼层)面积较大的购物中心,或多层建筑的大型购物中心、展览中心,剧院等,因为柱网之间的距离很大,使用筏板下桩基础有些不合适,也没有必要,通常在柱下承台使用一桩对一柱、一桩对多柱的桩型基础,这样既经济又不浪费。因结构类型不同,桩基础的选型是不一样的。在对拟建建筑物的结构特征应充分分析,深入了解基础的柱网间距及单柱荷载,并结合当地地质情况选择合适的桩端持力层,确定桩的直径、桩的长度,进而计算桩的承载能力是非常必要的。
三、建筑桩基岩土工程勘察要点
勘探孔间距、数量的确定。筏(箱)基础的建筑物一般为荷载较大楼层较多的高层建筑。岩土工程勘察规范有不同的桩类型,勘探孔的间距和数量不一样。摩擦型桩的勘探孔间距宜为20到35米,端承桩的勘探点间距宜为12到24米,对于带裙楼或高层建筑地下室,勘探点的布置应与主楼结合考虑,即主楼采用桩基时,裙楼也应采用桩基,但桩长不一定和主楼一样。钻孔布置应根据建筑物的特征确定,如主体建筑的角点、设计荷重变化较大点处应布置勘探控制点,在框架结构的中部,因为荷载明显集中,钻孔量应适当加密。
四、桩基检测的内容
在验证岩土工程质量时,根据相关规范进行测试,桩基础的检测承载力应不低于设计承载力,相关检测人员结合实际施工工艺,有效地对桩基基础质量进行验收评定,对桩基基础做出科学合理的判断,确保桩基承台结构及质量是否符合设计要求,桩基承载能力的检测通常采用以下两种方法:第一是高应变试验。在专业工具的帮助下,桩基在冲击力作用下会使基础结构产生塑性变形,然后使用专业仪器设备,有效地监测塑性变形曲线和速度,利用收集到的地层数据充分了解和研究地层情况。根据这些信息我们可以通过计算分析,判断桩基基础的承载力是否满足设计使用要求。第二是静荷载试验。静载荷试验是检测桩承载力最为精确的方法,静载数据更能反应出桩承受荷载的能力,及在基桩上堆加荷重、分级逐步加载,模拟建筑物荷重对地基土作用的效果,从而评估出建筑物基础的安全可靠性。
五、桩基检测技术存在的问题
(一)检测设备落后
桩基质量检测的方法主要有静载试验法、反射波法、高应变法、声测法等。静载试验采用最原始的堆载方法,费钱费力,周期长,效率低,部分地区仍采用人工加载读表,精度低,误差大。反射波法采用一维杆波动理论,受制于模型建立的局限性。高应变法采用CAS法或拟合法,其基本理论中不确定因素较多,造成结果的可变性较大,从而影响检测的结果,其衍生的设备技术仍较落后,有待大家的研究提高。
(二)技术人员水平参差不齐
部分检测单位的有关人员没有足够的技术水平和独立进行检测的经验,导致数据采集不完善,没有检测到异常数据,致使检测数据不正确。或者他们只收集数据,在数据处理方面,只运用前人的理论,对试验结果的评价过于依靠经验。对试验信息没有明确的认知和评估,继而致使这种方式得到的结果出现极大的偏差,静荷载试验的Q-S曲线和S-lgt曲线不正常,不可以精准表示承载力极限值,高应变的可变参数选择不合适,导致错误情况无法正确判断。
(三)检测市场不够规范
因为检测市场的不规范和恶性竞争,部分检测单位在检测过程中态度不认真,弄虚作假,数据处理不严肃,致使检测结果差异较大,检测结果不准确。这极为不负责任的行为,妨碍了行业技术发展和测试水平的提高。
六、桩基检测技术应用与发展策略
(一)水平冲击法的合理运用
在桩基结构上层部分,根据激振原理,对它施加水平冲击力,然后根据监测到的动态振幅或位移的相关运动数据,综合分析桩基基础的完整性,这些方法在岩土工程中具有很强的适用性。一般情况有关人员将使用静荷载试验与水平冲击试验来有效评估岩土工程设计的完整性。虽然桩基基础在受到上部荷载力的影响下,利用水平冲击力的振动效应,会受到一定的损伤,各支柱也会相应地发生一定程度的影响,但在采取针对性地补救措施后,可为后续施工打好基础。
(二)有效运用平行地震法
这种方法是地震测井那一范畴之中的,目的是分析构造地震对桩基的作用影响。这个平行地震法可以有效地测试岩土结构中的桩基稳定性,了解所需数据和参数的精度。平行地震法作为一种井旁传输波方法早就在我国被广泛采用。识别产生的传输波,以及观察并准确评估相关信息,这种识别桩基基础结构的方法,可以有效地避免施工对桩基基础机理造成的不良影响,其具体检测方法如下:在桩基附进成型一个平行的柱状孔,将PVE管插入孔内,向管内注水,并在管内放入相应的检测传感器。在试验开始时,连接桩基基础顶部的辅助设备,并形成这样一种振动波。此时,探测传感器从PVE管中上提取出,从中可以获得桩基底部土层和桩基产生的地震波,并对有关信息实施解析,以实现对桩基基础结构稳定性的判断。
(三)注重新检测技术的探究
在上述检测方法中,都有着不同程度的限制。在遇到特定的桩基结构时,如有较大缺陷、直径较大或超长桩的桩基基础,会在一定程度上影响试验结果,检测难度较大,因此,相关技术领域的专家可考虑为减少堆载频率、增加检测荷载时效和从其它技术方面探索新的解决方法,在探索新的检测手段上寻求突破,继而让岩土工程的发展有坚实的根基。
结束语:在安排建筑桩基的岩土工程勘察之前,必须明确建筑物基础和上部结构的特征,如果这些条件不能明确,可以进行常规预估,但应及时与设计单位沟通,避免出现尴尬局面。若拟建建筑物确定是采用桩基基础时,则岩土工程勘察布置勘探点及深度应按照深基础勘探要求布点,并通过取土孔取样及原位测试提供单桩承载力估算值,并可通过试验桩的静载试验验证单桩承载力估算值,从而得到设计单桩承载力使用值。这种通过理论与实践的结合,而不断调整缩小理论值的误差量,这就是岩土工程行业不断壮大前行的动力源泉,是岩土工程行业科技创新的发展方向。
参考文献
[1]肖立峰. 建筑工程岩土勘察和施工处理技术[J]. 大众标准化,2020(18):15-16.
[2]韩堃. 城市建筑工程中地质岩土勘察及地基处理策略探讨[J]. 工程技术研究,2020,5(16):48-49.
江苏省盐城市建筑设计研究院有限公司 224007
关键词:岩土工程;勘察要点;建筑桩基;检测技术
一、岩土工程勘察的重要性
岩土工程是工程规划、建设和施工的前提和基础,在工程建设过程中起着非常重要的作用 [2]。岩土工程勘察为:查明拟建场地的地质条件,确定建设场地地层的特征值及其他有关资料,供设计使用。
在规划和建设项目之前,应按照基本施工程序进行岩土工程勘察。勘察报告中反映了建设场地的地质情况和岩土工程特性,为工程设计和施工的安全性和可靠性提供依据,并建设性的提出适当的措施。近年来,由于不重视岩土工程勘察,重大事故频发,造成了严重的经济损失,而且造成了一些损失,对社会产生了严重的负面影响。故在工程项目管理中应充分重视岩土工程勘察。
二、建筑桩基岩土工程勘察概述
根据建筑物结构的不一同,桩基础分为筏(箱)下桩的基础以及下承台桩基础两种,若为住宅和办公楼的高层建筑,一般采用框架或剪力墙结构。柱子之間的距离不是很大,加强基础和结构的刚度通常是在筏板下的布置桩即可满足整体稳定性。若为高层建筑中楼层(或较低楼层)面积较大的购物中心,或多层建筑的大型购物中心、展览中心,剧院等,因为柱网之间的距离很大,使用筏板下桩基础有些不合适,也没有必要,通常在柱下承台使用一桩对一柱、一桩对多柱的桩型基础,这样既经济又不浪费。因结构类型不同,桩基础的选型是不一样的。在对拟建建筑物的结构特征应充分分析,深入了解基础的柱网间距及单柱荷载,并结合当地地质情况选择合适的桩端持力层,确定桩的直径、桩的长度,进而计算桩的承载能力是非常必要的。
三、建筑桩基岩土工程勘察要点
勘探孔间距、数量的确定。筏(箱)基础的建筑物一般为荷载较大楼层较多的高层建筑。岩土工程勘察规范有不同的桩类型,勘探孔的间距和数量不一样。摩擦型桩的勘探孔间距宜为20到35米,端承桩的勘探点间距宜为12到24米,对于带裙楼或高层建筑地下室,勘探点的布置应与主楼结合考虑,即主楼采用桩基时,裙楼也应采用桩基,但桩长不一定和主楼一样。钻孔布置应根据建筑物的特征确定,如主体建筑的角点、设计荷重变化较大点处应布置勘探控制点,在框架结构的中部,因为荷载明显集中,钻孔量应适当加密。
四、桩基检测的内容
在验证岩土工程质量时,根据相关规范进行测试,桩基础的检测承载力应不低于设计承载力,相关检测人员结合实际施工工艺,有效地对桩基基础质量进行验收评定,对桩基基础做出科学合理的判断,确保桩基承台结构及质量是否符合设计要求,桩基承载能力的检测通常采用以下两种方法:第一是高应变试验。在专业工具的帮助下,桩基在冲击力作用下会使基础结构产生塑性变形,然后使用专业仪器设备,有效地监测塑性变形曲线和速度,利用收集到的地层数据充分了解和研究地层情况。根据这些信息我们可以通过计算分析,判断桩基基础的承载力是否满足设计使用要求。第二是静荷载试验。静载荷试验是检测桩承载力最为精确的方法,静载数据更能反应出桩承受荷载的能力,及在基桩上堆加荷重、分级逐步加载,模拟建筑物荷重对地基土作用的效果,从而评估出建筑物基础的安全可靠性。
五、桩基检测技术存在的问题
(一)检测设备落后
桩基质量检测的方法主要有静载试验法、反射波法、高应变法、声测法等。静载试验采用最原始的堆载方法,费钱费力,周期长,效率低,部分地区仍采用人工加载读表,精度低,误差大。反射波法采用一维杆波动理论,受制于模型建立的局限性。高应变法采用CAS法或拟合法,其基本理论中不确定因素较多,造成结果的可变性较大,从而影响检测的结果,其衍生的设备技术仍较落后,有待大家的研究提高。
(二)技术人员水平参差不齐
部分检测单位的有关人员没有足够的技术水平和独立进行检测的经验,导致数据采集不完善,没有检测到异常数据,致使检测数据不正确。或者他们只收集数据,在数据处理方面,只运用前人的理论,对试验结果的评价过于依靠经验。对试验信息没有明确的认知和评估,继而致使这种方式得到的结果出现极大的偏差,静荷载试验的Q-S曲线和S-lgt曲线不正常,不可以精准表示承载力极限值,高应变的可变参数选择不合适,导致错误情况无法正确判断。
(三)检测市场不够规范
因为检测市场的不规范和恶性竞争,部分检测单位在检测过程中态度不认真,弄虚作假,数据处理不严肃,致使检测结果差异较大,检测结果不准确。这极为不负责任的行为,妨碍了行业技术发展和测试水平的提高。
六、桩基检测技术应用与发展策略
(一)水平冲击法的合理运用
在桩基结构上层部分,根据激振原理,对它施加水平冲击力,然后根据监测到的动态振幅或位移的相关运动数据,综合分析桩基基础的完整性,这些方法在岩土工程中具有很强的适用性。一般情况有关人员将使用静荷载试验与水平冲击试验来有效评估岩土工程设计的完整性。虽然桩基基础在受到上部荷载力的影响下,利用水平冲击力的振动效应,会受到一定的损伤,各支柱也会相应地发生一定程度的影响,但在采取针对性地补救措施后,可为后续施工打好基础。
(二)有效运用平行地震法
这种方法是地震测井那一范畴之中的,目的是分析构造地震对桩基的作用影响。这个平行地震法可以有效地测试岩土结构中的桩基稳定性,了解所需数据和参数的精度。平行地震法作为一种井旁传输波方法早就在我国被广泛采用。识别产生的传输波,以及观察并准确评估相关信息,这种识别桩基基础结构的方法,可以有效地避免施工对桩基基础机理造成的不良影响,其具体检测方法如下:在桩基附进成型一个平行的柱状孔,将PVE管插入孔内,向管内注水,并在管内放入相应的检测传感器。在试验开始时,连接桩基基础顶部的辅助设备,并形成这样一种振动波。此时,探测传感器从PVE管中上提取出,从中可以获得桩基底部土层和桩基产生的地震波,并对有关信息实施解析,以实现对桩基基础结构稳定性的判断。
(三)注重新检测技术的探究
在上述检测方法中,都有着不同程度的限制。在遇到特定的桩基结构时,如有较大缺陷、直径较大或超长桩的桩基基础,会在一定程度上影响试验结果,检测难度较大,因此,相关技术领域的专家可考虑为减少堆载频率、增加检测荷载时效和从其它技术方面探索新的解决方法,在探索新的检测手段上寻求突破,继而让岩土工程的发展有坚实的根基。
结束语:在安排建筑桩基的岩土工程勘察之前,必须明确建筑物基础和上部结构的特征,如果这些条件不能明确,可以进行常规预估,但应及时与设计单位沟通,避免出现尴尬局面。若拟建建筑物确定是采用桩基基础时,则岩土工程勘察布置勘探点及深度应按照深基础勘探要求布点,并通过取土孔取样及原位测试提供单桩承载力估算值,并可通过试验桩的静载试验验证单桩承载力估算值,从而得到设计单桩承载力使用值。这种通过理论与实践的结合,而不断调整缩小理论值的误差量,这就是岩土工程行业不断壮大前行的动力源泉,是岩土工程行业科技创新的发展方向。
参考文献
[1]肖立峰. 建筑工程岩土勘察和施工处理技术[J]. 大众标准化,2020(18):15-16.
[2]韩堃. 城市建筑工程中地质岩土勘察及地基处理策略探讨[J]. 工程技术研究,2020,5(16):48-49.
江苏省盐城市建筑设计研究院有限公司 224007