地基基础桩承载力检测方法初探论文_蒋宇轩,夏宝玉

地基基础桩承载力检测方法初探论文_蒋宇轩,夏宝玉

涟水县建设工程质量检测中心 江苏淮安 223400

摘要:地基基础桩的承载力检测,是一项比较复杂、技术含量比较高的系统工程,应认真了解当地工程施工情况,明确承载力检测仪器设备的使用方法,正确使用承载力检测和试验方法,仔细比对相关试验数据,提供准确实验结果报告,为将来的工程建设提供参考价值。进行单桩承载力检测和实验,可以获取最为直接的数据,为工程质量提供最为基础的数据。

关键词:地基基础;桩承载力;检测方法

1静载试验

1.1建筑工程桩基静载试验检测的稳定性

在实际试验操作开展过程中,主要是利用百分表对桩基结构的基准梁进行测定,并且集中分析位移量。也就是说,对于建筑工程桩基静载试验来说,基准量的稳定性至关重要。人工设置基准桩结构,从地表产生的附加压力会对稳定性产生一定程度的影响,尤其是对大荷载堆载试验项目,要严格管理规范性要求,对于支承墩结构、基准桩结构、试验桩结构等进行处理,且安全距离要在4d到2m之间,d表示的是桩身的外径尺寸。需要进行注意的要点主要是在其检测的过程中,对于沉浮量的相应情况来进行具体的分析,然后按照合理的参数对其进行计算和了解。

1.2建筑工程桩基静载试验检测的试验操作问题

在实际试验检测项目中,施工单位为了避免主梁结构出现压实千斤顶的问题,在荷载不充足的情况下会进行提前试验,这也就形成了边堆载边试验的问题。在应用这种管理机制的过程中,要保证安全性,若是处理不当就会对整个数据参数和结构造成影响。加压过程超出了千斤顶的实际承压水平,压力会借助单向阀直接传递到千斤顶中实现压力的平衡,千斤顶压力强度和压力表测定数值的压强一致。若是油泵无法继续施压,就会导致千斤顶出现油压被单向阀锁定的问题。例如,工程项目中桩基的桩径是350m*350m,桩基程度为26米的混凝土方桩,则单桩的极限压力约为1250[kN],若是进行试验堆载,由于周围土体土质较差,在达到一定荷载后,就要进行边堆载边试验的操作,保证沉降量不会出现大幅度提高。究其原因,主要是由于第一次进行试验时,上部堆放了较多的重物,在重力作用下就会借助主梁反压的效果对千斤顶产生影响,千斤顶的顶力数值增大,达到第五级荷载参数后,会导致桩身的下沉,且速率加快,尽管压力表的数值依旧正常,但是试验操作已经受到了影响[3]。基于此,在进行边堆载边试验的操作过程中,要在稳定性建立后增加一级荷载,不能在此期间进行加压操作,避免桩结构的最终沉降量受到制约。

2高应变法

2.1应用原理和方法

高应变动力法测试技术在我国的应用始于上世纪九十年代初。随着我国城市化进程的加快和建筑工程数量日益增多,该技术已经被广泛应用到建筑工程施工中。其通过在桩顶对被激发阻力产生的应力波和速度波进行量测,对承载力进行确定。阻力系数法和曲线拟合法等高应变动力试桩法应用比较普遍。

2.2阻力系数法

阻力系数法通过对一维波动方程进行计算,得出岩土对桩的支撑阻力。其假定包括以下三个方面:桩身为等阻抗;桩周和桩尖土对桩的运动阻力包括动阻力和静阻力,动阻力一般集中在桩尖,不包括桩侧土的阻力;静阻力不需要对应力波在传播过程中的能量损耗进行考虑,其包括桩身中内阻力损耗和向桩周土的逸散。

2.3波形拟合法

波形拟合法能够对单桩承载力进行准确的确定和评估。其应用原理是:在施工现场应用计算机对实测立波和速度波进行迭代计算,应用离散的至弹模型对桩土系统进行表示,并对各单元桩和土参数进行假设,进而对桩顶的速度波进行测试,并将其作为边界条件,用特征线方法对波动方程进行计算,得出速度波,从而使计算波形和实测波形拟合。如果两者存在偏差,要对桩土参数进行调整之后,再次进行计算。最终得出承载力、侧阻分布和计算曲线。

3钻芯法

3.1桩基础钻芯法的技术检测要点

在对基桩进行钻芯法检测时,首先要熟悉钻芯法的技术特点,再结合工程施工的实际情况进行严格、认真、谨慎的技术检测。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其一,钻芯法技术的检测设备一般是采用的普通式液压钻机或金刚石单动双管钻具设备,在检测中选用中等压力,高速转动的检测方式。同时在技术检测中要保证设备每一次钻进参数一致,并对钻数进行随时观测;其二,钻芯法技术在钻入过程中工作人员要对钻头进行随时观察,如果发现钻头偏离应当立即校正,要保证钻芯孔的垂直偏差不大于0.5%。以免因钻头的偏差造成地下钢筋、地基的损坏。另外,为了进一步确定钻芯孔的标准位置,在施工中采用长岩芯管和大直径钻杆设备,从而减小钻芯孔的环形空隙,防止钻头偏离;其三,在钻芯法技术检测中,考虑到对钻芯样件的抗压强度检测,应使混凝土的钻芯取率控制在<95%。同时保证钻芯样件的最小直径大于骨料最小直径的2倍以上。另外,为了保证钻芯的质量,要选择正规厂家生产的钻具,并按照国家要求对购置回的钻具进行质量检测,将钻具的每回次进尺严格控制在2m范围内;其四,在用钻芯法对桩基础进行取样后,技术检测人员要对样品的骨料大小、胶结性以及填充情况进行仔细分析和核对,并且做好详细记录。另外,取样后,技术检测人员要将不同的钻芯标注清楚(如:孔号、回次、进尺等),以防止钻芯更换或丢失给工程施工造成麻烦;其五,在钻芯法检测施工中,如果发现钻芯的钻速或快或慢、孔口返出大量泥水,或是带出大量混凝土搅拌物及砂粒时,则要立即将钻芯抽出,查看并分析造成上述问题的原因,采取及时有效的解决办法;其六,在钻芯法检测中,当钻芯钻至距桩基础20cm处时,要减小钻进的参数值,同时对钻压、泵压、进尺的变化严格注视。一旦在钻进过程中将桩底钻穿,要立即对钻进的余尺进行记录。另外,钻芯钻入持力层的深度要控制在小于1m范围内,并且将桩底的混凝土砂粒、基石等废料一并取出,保证钻芯法检测技术的准确性。

4三种检测方法的优缺点

每种方法和理论都有着自己的闪光点和不足之处,上面三种检测方法同样有着自己的优缺点,下面进行分别论述。

4.1静载试验的优缺点

静载试验的优点在于在试验的过程中,所应用到的技术方法都比较简单,因此对于工作人员的要求不高;静载试验所得出的结果通常情况下都比较准确,误差都比较小,这使得静载试验拥有得天独厚的优势。但静载试验也有着自身的不足,其缺点在于在试验过程中,要花费大量的人力物力财力,对试验场地要求较高,同时对于大吨位载荷试验存在着一定的安全隐患。因此在检测采用次数上就比其他的检测方法要少得多。

4.2高应变法的优缺点

高应变法的优点在于在试验的过程中,所用到的设备比较轻巧方便,不笨重;在检测速度上也比其他检测方法的速度快;与其他检测方法相比,高应变法在资金的使用上也比较节省;与静载试验相比,在检测范围上也要大很多,而且一些静载试验无法做到的事,高应变法也能够轻而易举地完成,比如说在桩基打桩的过程中,高应变法就能够随时检测到桩身的应力,可以随时了解锤击效率的高低,可以指明确定桩基长度的方法,可以告知该如何选择沉桩工艺参数。高应变法的缺点在于如果在试验过程中掌握不好力道,就会使桩基受到破坏。

4.3钻芯法的优缺点

钻芯法的优点在于比较科学、直观,而且实用性强。在实际检测的过程中,可以做到一次通过,就可以知道桩基及持力层各方面的状况,比如桩身砼质量、桩底沉渣、持力层情况、桩长等情况。钻芯法的缺点在于用于检测的时间比较多,在资金使用上花费比较多,而且在检测的过程中没有做到面面俱到,通常只是以点带面,这就很容易造成在检测过程中漏掉重要的信息;最为致命的缺点是钻芯法属于破坏性的试验,容易对于桩基产生不良影响。

结语

在工程项目建设期间,要应用地基基础承载力测试,应结合当地的地质条件,实验测试要室内外结合进行。通过地基单桩基础桩承载力测试实验,发现可以进行试验并得到较好的数据,可以此作为准确的地基基础桩承载力参数,为建筑工程项目提供参考价值,保障工程项目的顺利实施。

参考文献

[1]王大奖.工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术探讨[J].商品与质量,2015,(28):173.

[2]喻红月.民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术探索[J].建材发展导向,2016,14(3):34.

[3]叶雨山,吴靖江,毋存粮.大厚度黄土地质条件下桩基承载力自平衡检测技术[J].城市住宅,2015,(06):59-60.

论文作者:蒋宇轩,夏宝玉

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期

论文发表时间:2018/7/3

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