韶关市地质工程公司
摘要：本文主要介绍地基承载力检测方法、检测方法的分析、公路桥涵地基承载力的内涵以及 公路桥涵地基承载力的检测方法。本文旨在与同行相互学习，共同进步，希望对日后的相关工作提供一定的借鉴作用。
关键词：地基承载力；检测方法；公路桥涵
目前，在公路桥涵地基承载力的检测与评定过程中，存在不少问题。主要表现在依据不统一，检测设备混淆，检测结果过于简单，造成检测数据失真；不分适用条件，机械地套用检测方法，特别是对于重要工程或地质条件复杂时，没有进行必要的室内外试验，简单得出地基容许承载力，使构造物地基承载力无法评定。针对目前地基承载力检测的现状，有必要详细讨论地基承载力的检测方法以及如何正确运用，本文查阅了目前公路桥涵、建筑地基、岩土勘察以及铁路等方面设计施工规范中相关内容，通过分析比较，并结合公路工程实践，提出了相应的地基承载力检测方法，可作为桥涵地基检测的依据。
一、检测方法
（一）静载荷试验
静载荷试验也称平板载荷试验，是在一定面积的承压板上向地基逐级施加荷载，测求地基土的压力与变形特性的原位测试方法。它反映了压板下数倍承压板直径或宽度范围内地基土强度、变形的综合性状，可以测求地基土和各种复合地基的承载力。试验设备主要包括加荷稳定系统、反力系统、观测系统及处理分析系统，成果图主要为荷载（Q）—位移（S）曲线。
（二）波速测试法
弹性波在土中的传播速度是反映土的动力特性的一项重要参数。由此可以确定地基的动剪切模量和动弹性模量，进而求出地基承载力。通过对加固前后弹性波速度的比较，可检验地基的加固效果。由于土中压缩波速度受到含水量的影响，不能真实反映土的动力特性，故通常以剪切波或瑞利波速为主。测试方法有跨孔法、单孔法、面波法。
（三）动力参数法
该方法是根据动力学原理，分别测出复合地基中桩和土的自振频率和初速度，计算出桩和土的抗压刚度系数，再根据抗压刚度系数和承载力的关系计算出桩土各自的承载力，最后按桩土承载力分担公式，计算出复合地基承载力。
（四）附加质量法
附加质量法，在形式上是载荷板试验的模拟，即通过在载荷板上附加一定的质量块，用重锤激振旁土，测出每级荷载作用下“附加质量—载荷板—地基”所组成体系的自振频率，建立自振频率与附加质量之间的关系，进而求出地基动刚度或刚度系数，再根据动静关系求出地基承载力。
二、检测方法的分析
（一）动载荷测桩
动载荷测桩法具有经济、高效的优点，随着桩基技术的发展，在工程中采用承载力高达数万千牛以上的大型桩已屡见不鲜，古老的静载荷试验方法已难以满足桩承载力和质量检测等方面的需要。因此，对于动力测桩法的研究、应用与推广具有重要意义。
（二）波速测试法
该方法主要是通过用测试桩和桩间土的剪切波速或瑞利波速，进而求出复合地基承载力的一种方法。瑞利波是在地表进行施测，具有方便、快速、成本低的特点，随着电子技术和计算机技术的发展，近十年在国内得到了迅速的发展，该方法是利用桩和土动力学性质，测得桩和桩间土的瑞利波速，利用地基承载力与波速的相关关系，推算出地基承载力。由于瑞利波速度反映某一频率波长深度内地层的平均波速，因此可用平均值来表示地层的物理力学性质，改变激振器的振动频率，瑞利波的波长也随之改变，频率增大，波长变小；频率降低，波长增大，勘探深度加深，所以瑞利波法可以分层计算某一深度地层的平均物理力学参数，瑞利波法测试地基的剪切波速度的理论和方法技术已趋成熟，然而如何把波速参数转换成承载力值，仍需要针对不同的地基类型，做大量的实验研究工作，建立其数学物理方程以及经验数据库，提高该方法的实用性。
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（三）动力参数法
利用动力参数法检测桩基承载力，已有可靠的理论和较为成熟的经验及应用实践，但是用于检测复合地基承载力尚处在试验阶段，欲保证承载力的测试精度，必须保证参数和动静关系的可靠性。在动参数中，自动频率及参数质量的确定至关重要，但是在频谱分析图中，有效频率幅值不一定是最大的，因而不一定形成频谱分析图中的主频峰，另外带宽不合适，会使有效频率隐藏或模糊，也会给有效频率的确定带来困难。有效频率确定不准，会给承载力的计算带来很大的误差，故该方法在确定有效频率时，需要有相当的经验。在动参数可靠的基础之上，应根据不同的地基类型，通过相当数量的动静实测对比，进行统计分析，以确定可靠的动静转换系数，以保证检测成果的可靠性。
（四）附加质量法
附加质量法是建立在单自由度线性振动体系模型之上的一种方法。故实体与模型是否有较好的等效性是决定该方法能否应用的关键。凡是实测地基系统与该方法的理论型模型足够相似或等效，采用该方法就能获得良好的效果，故该方法适用于弹性较好，满足单自由度体系的天然地基，各种复合地基及单桩承载力的测定；对于橡皮土、板结层、横向弹性不对称等类地基，效果不太理想，但是该方法可以利用自身的特点，检验方法的有效性，“多级附加质量法”可以利用自振频率随附加质量增大而减小的规律去检验具体的测点与模型的等效性，如果这种规律明显，证明等效性是好的，测出的参数是可靠的。这种方法具有广泛的适用性、足够的可靠性、设备简单、测试速度快等优点。
三、公路桥涵地基承载力的内涵
地基是桥梁建设的基础，也是桥梁体系的一个重要组成部分，任何一个建筑物如果不是建筑在一个坚实的基础上，都会功亏一篑。因此，对地基与基础的研究就显得更为重要。而天然的地基却不像钢筋与混凝土那样，具有相对稳定性和均质性，虽然通过对岩土各种物理力学性质的研究，使人们对岩土有了基本的了解。但由于自然环境的千变万化，岩土性质的离散和变异性都非常大，很难准确地把握。地基承载力是指地基土单位面积上所能承受荷载的能力。通常把地基不致失稳的地基土单位面积上所能承受的最大荷载称为极限荷载力，由于工程设计中必须确保地基有足够的稳定性，必须限制构造物基础基底的压力，使其不得超过地基的容许承载力，因此地基容许承载力是指考虑一定安全储备后的地基承载力。
四、公路桥涵地基承载力的检测方法
当然，为了能够保证并提升公路桥涵地基承载力的检测结果，用于该检测的方法也表现出多样性的特点，总的来说，其主要表现在以下几种：
（一）通过原状土的物理力学指标查表确定
《公路桥涵地基与基础设计规范》 规定桥涵地基的容许承载力可根据地质勘测、原位测试、野外荷载试验以及邻近旧桥涵调查对比，由经验和理论公式计算综合分析确定。当缺乏上述资料时可按规范推荐的方法确定，对于地质和结构复杂的桥涵地基应根据现场荷载试验确定容许承载力。
（二）动力触探试验确定地基承载力
动力触探，是指利用一定锤击能量，将带圆锥形探杆打入土中，根据贯入土中规定深度所需的锤击数，判定地基土的力学特征的原位测试技术。动力触探适用于对黏性土、砂类土和碎石类土进行工程地质原位测试。轻型动力触探适用于确定浅部的填土、砂土、粉土、黏性土地基承载力；重型和特重触探主要用于确定中砂以上的砂类土和碎石类土、软岩的地基承载力。
（三）标准贯入试验确定地基承载力
标准贯入试验是用规定的锤重和落距把标准贯入器，记录贯入一定贯入深度所需的锤击数值的原位测试方法。标准贯入实验锤击数反映了土层的松密和软硬程度，是一种简便的测试手段，适用于砂土、粉土和一般黏性土。标准贯入试验成果可直接标在工程地质剖面图上，也可绘制单孔标准贯入击数与深度关系曲线或直方图。标准贯入击数值可对砂土、粉土、黏性土的物理状态、土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力、砂土和粉土的液化以及成桩的可能性等做出评价。
五、结论
在检测方法中，静载荷试验是最基本的一种方法，也是检验其它方法是否准确的唯一方法。在所有动测方法中，必须依靠静载荷试验去建立动静关系，才能把动参数转换成地基承载力值；但是动测方法具有轻便、快速、不受场地条件限制等优点，故可作为静载荷试验的必要补充。把动静方法有机地结合起来，是地基承载力检测技术发展的趋势，也是工程建设发展的需要。
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论文作者:赵书明
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/10
标签：地基论文; 承载力论文; 波速论文; 桥涵论文; 方法论文; 载荷论文; 地基承载力论文; 《基层建设》2016年11期论文;