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[摘 要]结合内蒙某煤矿工业场地的地基检测实践，对该场地的人工地基检测所采用的检测手段进行了总结，并得出了各检测手段的适用范围及特征，以期为类似工程提供指导。
[关键词]人工地基检测；钻探原位测试，；面波测试；低应变测试；静载荷试验
中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）41-0383-01
近几年，西北等地大规模矿井建设搞的如火如荼，相应的地基处理与检测项目需求也日益增多，然而，煤矿工业场地的选址一般多为复杂地貌的地区，因此在建筑物的地基处理上，设计单位百花齐放，成功总结了大量适合本地区的经济、合理的地基处理经验，这同時也对各类人工地基的质量检测提出了考验，本文结合内蒙某煤矿工业场地的地基檢测实践，对该场地的人工地基检测所采用的检测手段进行总结，以期能为类似工程提供参考和借鉴。
1 工程概况
拟建建（构）筑物包括输煤栈桥、主井口房、变配电室、锅炉房、矿井修理车间、综采设备库、器材库、清水池、加压泵房等工业类建（构）筑物和矿办公楼、单身公寓、职工食堂、浴室灯房联合建筑等民用类建筑以及场区内道路。
2 工程地质条件
据勘察报告，拟建工程场地区域地貌属丘陵地貌单元，微地貌属河谷地形丘陵斜坡过渡地带。勘察期间，场地进行了大面积的回填整平，场地现状地势相对较高，地形整体较平坦。在勘探深度范围内地层构成及岩性特征描述如下：单元层①：人工杂填土；人工堆积，土灰色、黑灰色，松散，稍湿，物质组成以细砂、粉砂和风化岩屑混合堆积为主，局部含岩块及煤矸石，未经专门碾压，为煤矿露天开采地表沉积物开挖堆积形成，密实度均一性较差，堆积时间为3个～6个月，地基土强度低，变形大。局部为人工堆积，青灰色，干燥，松散，成分以煤矸石自然杂乱堆积为主，形状多呈长方体和棱体，块体尺寸一般为55cm×62cm×25cm～68cm×95cm×68cm，块体间孔洞较大，充填物多为岩屑和小岩块，充填较疏松。该层地基土承载力特征值fak=60kPa；单元层②：第四系全新统冲洪积=圆砾；单元层③：侏罗系中下统延安组（Jy1-2）煤层；单元层④：侏罗系中下统延安组粉砂质泥岩。
3 地基处理方式及检测内容
本次检测主要内容如下：1）强夯地基的有效影响深度、强度及均匀性；2）在强夯地基上施工的垫层地基承载力是否满足设计要求；3）人工挖孔灌注桩桩身完整性及桩身混凝土平均波速。针对上述要求，采取了动力触探测试、标准贯入试验、SWS面波测试、静载荷试验测试及低应变测试等手段。
3.1 钻探原位测试
据勘察报告，本工程场地地基土8.0m深度内主要为单元层①：人工杂填土，以细砂、粉砂和风化岩屑混合堆积为主，局部含岩块及煤矸石，未经专门碾压，为煤矿露天开采地表沉积物开挖堆积形成，堆积时间3个～6个月，密实度、均一性较差。该层土在强夯处理后如果采用钻孔取样进行土工实验，结果肯定存在较大的差异性，故本次强夯后地基检测主要采用动力触探及标准贯入原位测试手段，标准贯入试验设备主要参数为：钻杆直径42mm；穿心锤质量63.5kg；自由落距760mm；贯入器总长650mm，外径51mm，内径35mm；动力触探试验设备主要参数为：钻杆直径42mm；穿心锤质量63.5kg；自由落距760mm。
3.2 面波测试
在正式开展物探工作时，根据场地的实际情况和勘探区的试验结果，选择观测系统如下：多道瞬态面波法，接收道数为24道，采样间隔为0.5ms～1.0ms，采样点为1024，道间距为2m，偏移距为2m，检波器的固有频率为4Hz，面波采集采用全通滤波档（即采集时不进行滤波）。
3.3 静载荷试验测试
静载荷试验均采用0.785m2承压板，承压板直径为1.00m，根据设计要求，不同荷载的垫层地基检测均分为8级加载，每级加载37.5kpa～50kpa，采用逐级加载维持荷载相对稳定法进行；试验反力装置采用钢梁平台加砂土袋组成反力系统，荷载施加采用经标定的装有标准压力表的500kN液压千斤顶进行，变形量监测采用4只对称安装在承压板上的0mm～10mm百分表进行。试验方法：依照GB50007-2002建筑地基基础设计规范中有关规定进行。稳定标准：每级加载后，按间隔10min，10min，10min，15min，15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量，当在连续2h内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。根据现场试验数据，经计算校核后，以此绘制P-S，S-lgt曲线，可确定处理后的垫层地基承载力特征值是否满足设计要求。
3.4 低应变测试
基桩反射波检测桩身结构完整性的基本原理是：假设桩是一维线弹性杆，通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面和桩底面时，将产生反射波和透射波，通过在桩顶放置的加速度传感器可以接收到波阻抗界面的反射波，分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。桩身完整性分类及判定标准见表1。
4 检测结论与建议
1）钻孔原位测试结合SWS面波测试可以有效检测人工杂填土强夯后的处理深度及处理效果；对于砂石垫层及素土、灰土垫层等人工地基，静载荷试验可确定各建（构）筑物处理后的垫层地基承载力特征值均能满足设计要求；人工挖孔灌注桩的低应变检测能够有效判断桩的完整性及桩底沉渣厚度是否满足规范要求。2）通过本工程实例，在针对不同人工地基的质量检测时，在满足规范、设计要求前提下，尽可能制定手段简单、效果明显的检测方案，能够节约建设成本和建设工期。
参考文献
[1] 鄢泰宁，王生，李邵军.人工神经网络方法在桩基检测中的应用[J].湖南交通科技，1999，32（S1）：38-41.
[2] 曹雷，张永强，王忠胜，等.多种手段在强夯置换地基检测中的应用[J].西部探矿工程，2012（1）：23-26.
[3] 田伟新.几种检测手段在人工地基检测中的应用[J].城市建筑，2014（26）：188-188.
[4] 邵元伟，陈舸.新形式下如何更好实施人工地基检测的浅析[J].大科技，2013（13）：4-5.
[关键词]人工地基检测；钻探原位测试，；面波测试；低应变测试；静载荷试验
中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）41-0383-01
近几年，西北等地大规模矿井建设搞的如火如荼，相应的地基处理与检测项目需求也日益增多，然而，煤矿工业场地的选址一般多为复杂地貌的地区，因此在建筑物的地基处理上，设计单位百花齐放，成功总结了大量适合本地区的经济、合理的地基处理经验，这同時也对各类人工地基的质量检测提出了考验，本文结合内蒙某煤矿工业场地的地基檢测实践，对该场地的人工地基检测所采用的检测手段进行总结，以期能为类似工程提供参考和借鉴。
1 工程概况
拟建建（构）筑物包括输煤栈桥、主井口房、变配电室、锅炉房、矿井修理车间、综采设备库、器材库、清水池、加压泵房等工业类建（构）筑物和矿办公楼、单身公寓、职工食堂、浴室灯房联合建筑等民用类建筑以及场区内道路。
2 工程地质条件
据勘察报告，拟建工程场地区域地貌属丘陵地貌单元，微地貌属河谷地形丘陵斜坡过渡地带。勘察期间，场地进行了大面积的回填整平，场地现状地势相对较高，地形整体较平坦。在勘探深度范围内地层构成及岩性特征描述如下：单元层①：人工杂填土；人工堆积，土灰色、黑灰色，松散，稍湿，物质组成以细砂、粉砂和风化岩屑混合堆积为主，局部含岩块及煤矸石，未经专门碾压，为煤矿露天开采地表沉积物开挖堆积形成，密实度均一性较差，堆积时间为3个～6个月，地基土强度低，变形大。局部为人工堆积，青灰色，干燥，松散，成分以煤矸石自然杂乱堆积为主，形状多呈长方体和棱体，块体尺寸一般为55cm×62cm×25cm～68cm×95cm×68cm，块体间孔洞较大，充填物多为岩屑和小岩块，充填较疏松。该层地基土承载力特征值fak=60kPa；单元层②：第四系全新统冲洪积=圆砾；单元层③：侏罗系中下统延安组（Jy1-2）煤层；单元层④：侏罗系中下统延安组粉砂质泥岩。
3 地基处理方式及检测内容
本次检测主要内容如下：1）强夯地基的有效影响深度、强度及均匀性；2）在强夯地基上施工的垫层地基承载力是否满足设计要求；3）人工挖孔灌注桩桩身完整性及桩身混凝土平均波速。针对上述要求，采取了动力触探测试、标准贯入试验、SWS面波测试、静载荷试验测试及低应变测试等手段。
3.1 钻探原位测试
据勘察报告，本工程场地地基土8.0m深度内主要为单元层①：人工杂填土，以细砂、粉砂和风化岩屑混合堆积为主，局部含岩块及煤矸石，未经专门碾压，为煤矿露天开采地表沉积物开挖堆积形成，堆积时间3个～6个月，密实度、均一性较差。该层土在强夯处理后如果采用钻孔取样进行土工实验，结果肯定存在较大的差异性，故本次强夯后地基检测主要采用动力触探及标准贯入原位测试手段，标准贯入试验设备主要参数为：钻杆直径42mm；穿心锤质量63.5kg；自由落距760mm；贯入器总长650mm，外径51mm，内径35mm；动力触探试验设备主要参数为：钻杆直径42mm；穿心锤质量63.5kg；自由落距760mm。
3.2 面波测试
在正式开展物探工作时，根据场地的实际情况和勘探区的试验结果，选择观测系统如下：多道瞬态面波法，接收道数为24道，采样间隔为0.5ms～1.0ms，采样点为1024，道间距为2m，偏移距为2m，检波器的固有频率为4Hz，面波采集采用全通滤波档（即采集时不进行滤波）。
3.3 静载荷试验测试
静载荷试验均采用0.785m2承压板，承压板直径为1.00m，根据设计要求，不同荷载的垫层地基检测均分为8级加载，每级加载37.5kpa～50kpa，采用逐级加载维持荷载相对稳定法进行；试验反力装置采用钢梁平台加砂土袋组成反力系统，荷载施加采用经标定的装有标准压力表的500kN液压千斤顶进行，变形量监测采用4只对称安装在承压板上的0mm～10mm百分表进行。试验方法：依照GB50007-2002建筑地基基础设计规范中有关规定进行。稳定标准：每级加载后，按间隔10min，10min，10min，15min，15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量，当在连续2h内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。根据现场试验数据，经计算校核后，以此绘制P-S，S-lgt曲线，可确定处理后的垫层地基承载力特征值是否满足设计要求。
3.4 低应变测试
基桩反射波检测桩身结构完整性的基本原理是：假设桩是一维线弹性杆，通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面和桩底面时，将产生反射波和透射波，通过在桩顶放置的加速度传感器可以接收到波阻抗界面的反射波，分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。桩身完整性分类及判定标准见表1。
4 检测结论与建议
1）钻孔原位测试结合SWS面波测试可以有效检测人工杂填土强夯后的处理深度及处理效果；对于砂石垫层及素土、灰土垫层等人工地基，静载荷试验可确定各建（构）筑物处理后的垫层地基承载力特征值均能满足设计要求；人工挖孔灌注桩的低应变检测能够有效判断桩的完整性及桩底沉渣厚度是否满足规范要求。2）通过本工程实例，在针对不同人工地基的质量检测时，在满足规范、设计要求前提下，尽可能制定手段简单、效果明显的检测方案，能够节约建设成本和建设工期。
参考文献
[1] 鄢泰宁，王生，李邵军.人工神经网络方法在桩基检测中的应用[J].湖南交通科技，1999，32（S1）：38-41.
[2] 曹雷，张永强，王忠胜，等.多种手段在强夯置换地基检测中的应用[J].西部探矿工程，2012（1）：23-26.
[3] 田伟新.几种检测手段在人工地基检测中的应用[J].城市建筑，2014（26）：188-188.
[4] 邵元伟，陈舸.新形式下如何更好实施人工地基检测的浅析[J].大科技，2013（13）：4-5.