中化地质矿山总局山东地质勘查院
摘要：20世纪80年代以来我国土木工程基础建设发展迅速，有很大一部分基础设施建在不良地基上或天然地基不能满足上部结构承载力或沉降要求，需要进行地基处理。复合地基在地基处理中广泛应用，伴随着复合地基竖向增强体检测技术同样有了长足的发展，出现了静荷载、钻芯、低应变、高应变、声波透射等检测方法。从经济、时效等方面角度来说，低应变无疑是检测桩身完整性的最佳选择，但部分条件下（如硬质夹层），检测数据可能会有偏差，对桩身完整性造成误判。文章结合素混凝土桩复合地基施工案例，对地基土中硬质夹层是否会对低应变检测产生影响进行分析判断
关键词：增强体；低应变；硬质夹层；曲线影响
概述
复合地基是部分土体被增强或被置换，形成的地基土和竖向增强体共同承担荷载的人工地基，是目前工程中应用比较广泛的一种地基处理方式。增强体又分为散体材料桩和有粘结强度的桩，不同于碎石桩等散体材料主要靠周围土体约束传递基础传来的垂直荷载，素混凝土等刚性桩不仅可完全发挥桩侧阻，亦能很好的发挥端阻作用。低应变法适用于检测有粘结强度、规则截面的桩身强度大于8MPa增强体的完整性，判断缺陷的程度及位置。对硬质夹层是否会对低应变曲线产生影响，我们引以山东肥城?台湾城市广场12#素砼CFG桩工程为例，复合地基竖向增强体在强度达到要求后共做低应变46根，其中4根前部曲线异常，为浅层断桩；其余42根桩中，Ⅰ、Ⅱ类桩31根、Ⅲ类桩11根
Ⅲ类桩检测结果见下表
鉴于桩基施工中严格遵照施工方案但3类判别的高频性，参建各方对检测显示存在明显缺陷判定为3类的桩提出质疑，并对可能性原因进行了分析：
（1）桩机施工中发现场地地层中普遍存在硬质夹层（厚度10.0~40.0cm不等；位置多分布于桩底以上5.00-8.00m附近），钻进困难、进尺缓慢的情况的时有发生。12#楼设计桩底标高82.15m，由桩底反推硬层大概标高为87.15-90.15m。查看勘察单位提供的《山东肥城?台湾城市广场（B地块三期、C地块一期、C地块二期）2#~3#楼、5#楼、8#楼、11#~12#楼、S02~S03商业、会所及地下车库岩土工程勘察报告》中第6层含黏性土中粗砂（以中、粗粒为主，含约10~15%粉黏粒，岩芯部分呈柱状、碎块状，含约5~10%的小砾石，偶见Φ2~4cm卵、碎石）层底标高：79.12～95.45m，平均88.21m；部分岩芯呈柱状、碎块状，标高相仿，可初步判断此描述便为施工期间遇到的硬质夹层。3类桩检测表显示桩身出现明显缺陷的位置集中在桩底以上4.20-7.70m区间内，与硬层位置大致吻合。
（2）桩机施工过程中严格遵守隔一打一的原则，分析上表出现编号俩俩相邻桩孔，查看CFG桩施工记录表
相邻桩孔施工时间间隔约20天，存在明显缺陷位置几乎相同，可基本排除施工工艺因素影响。近距离范围内地层通常较为稳定，不会出现明显起伏，考虑是地层因素引起曲线异常。
综合分析判断：增强体成桩过程中，软土层因钻头晃动、土体扰动塌方，成孔直径略大；进入硬质夹层或岩层后，由于地层的导向作用，桩径不会变大。地基变层处产生的变直径现象，在软硬结合（缩扩径显著变化）处会出现曲线异常，从而造成检测结果的偏差。通过后期对于3类桩采取钻芯法进行复判，显示曲线异常位置并未发现明显缺陷，验证了分析的合理性。
结语
低应变检测的基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿桩身向下传播，当桩身出现明显波阻抗界面（如桩底、断桩和严重离析处）或桩身截面变化（缩扩径处）部位，将产生反射波。数据经接收、放大和处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，从而判断桩身完整性。检测结果的分析判定，从时域信号或频域曲线特征表现的信息判定相对来说较简单直观，而分析缺陷增强体信号则复杂些，有的信号的确是因施工质量缺陷产生的，但也有是设计构造或施工工艺本身局限导致的，例如：增强体的逐渐扩径再缩回原增强体直径的变截面，地层硬质夹层影响等。因此，在分析测试信号时，应仔细分析信号特征，并对照增强体类型、地质条件、施工情况综合当地经验综合分析判断。
参考文献
[1]《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）
[2]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
[3]《建筑地基检测设计规范》（JGJ340-2015）
[4]阎明礼 张东刚 《CFG桩复合地基技术及工程实践》（中国水利水电出版社）
[5]徐志钧 《水泥粉煤灰碎石桩复合地基》（机械工业出版社）
[6]廖代广 孟新田 《土木工程施工技术》（武汉理工大学出版社）
论文作者:郭猛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/2
标签：地基论文; 夹层论文; 应变论文; 曲线论文; 缺陷论文; 标高论文; 地层论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;