鮑春艷 胡立雄

摘 要:振沖碎石樁在水利、交通、鐵路、工業(yè)及民用建筑等方面有著廣泛的應(yīng)用。介紹了振沖碎石樁復(fù)合地基的常規(guī)檢測方法及工程物探方法。為其它形式的復(fù)合地基檢測提供借鑒。

關(guān)鍵詞:碎石樁復(fù)合地基檢測方法工程物探

中圖分類號:TD1 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0100-01

振沖碎石樁是指采用振動或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后,再將碎石反復(fù)反插擠壓入土中,形成大直徑密實的碎石樁體,由于碎石樁和樁間土形成復(fù)合地基,提高了土體的抗剪強度,減少了地基的沉降量,從而增強了地基的承載力和地基的整體穩(wěn)定以及抗液化性。因其加固期短、施工簡單、費用低而廣泛應(yīng)用于軟土區(qū)地基處理工程中。然而由于施工的不規(guī)范往往出現(xiàn)各種質(zhì)量隱患。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計全國各地各種土建工程事故中,以地基問題引起的最多。因此,利用各種檢測手段來控制施工質(zhì)量就顯得尤為重要。

1常規(guī)檢測手段

1.1 動力觸探檢測

動力觸探簡稱動探,也稱為圓錐動力觸探(DPT),是利用一定質(zhì)量的重錘,將與探桿相連接的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的探頭打入土中,根據(jù)探頭貫入土中10cm時,所需要的錘擊數(shù),判斷土的力學(xué)特性,具有勘察與測試的雙重性能。根據(jù)穿心錘質(zhì)量和提升高度的不同,動力觸探試驗一般分為輕型、重型、超重型動力觸探。該法本身相當(dāng)直觀,通過從地表到一定深度范圍的動探曲線,能判斷出振沖碎石樁體的密實程度。然而,由于樁體阻力的滯后效應(yīng),對密實部位的判斷有一定的誤差;由于桿長和阻力的作用,離地表越遠(yuǎn),其密實度指標(biāo)需要修正。另外,對于數(shù)據(jù)的處理方法只是簡單的利用統(tǒng)計方法輔以經(jīng)驗公式來評價地基效果是比較草率的,主要表現(xiàn)在選取的試驗點數(shù)量過少,所測成果的離散性大。沒有反映場地的不均勻性,所以對整個場地也就不能客觀評價其變形穩(wěn)定性問題。對采集的數(shù)據(jù)采用概率和統(tǒng)計結(jié)合的方法評價地基土,,可直觀得出該地基的效果及其可靠度,比規(guī)范中單純用統(tǒng)計方法來評價更有效。

1.2 復(fù)合地基靜載荷試驗

《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)第7.4.4條規(guī)定,地基竣工驗收時,承載力檢驗應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗?？⒐を炇找话闶菢I(yè)主或施工單位委托具有檢測資質(zhì)的第三方進行。復(fù)合地基載荷試驗一般分為單樁復(fù)合地基和多樁復(fù)合地基靜載荷試驗。單樁復(fù)合地基載荷試驗承壓板的面積等于一根樁所分擔(dān)的處理面積,多樁復(fù)合地基載荷板的面積等于多根樁分擔(dān)的處理面積。由于工程設(shè)計的千差萬別,實際檢測時,載荷試驗承壓板的面積,往往并不等于設(shè)計置換率所控制的面積,測得的結(jié)果需進行修正。另外,載荷板的影響深度大約在1.5～2倍于板寬(或者板的直徑),復(fù)合地基載荷試驗對地基深部的影響有限。在當(dāng)前的施工中,某些施工單位為了節(jié)約成本及保證檢測合格,振沖填料時填入粒徑很大的塊體,有的直徑甚至達到100cm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)范規(guī)定的填料粒徑限制;或者在地基淺層進行特別的處理,如二次成孔,擴大表層的樁徑。在驗收檢測這種短暫荷載的作用下,能保證合格,但是對建筑物建成后的長期荷載,則有可能發(fā)生差異沉降,造成危害。因此,檢測手段還需進一步完善。

2工程物探技術(shù)手段

隨著科技水平的提高,各學(xué)科的相互交叉使得地基檢測領(lǐng)域獲得了更大的發(fā)展。特別是工程物探技術(shù)在地基檢測中的應(yīng)用越來越多。比較常用的包括瑞利波法、探地雷達法等。

2.1 瑞利波法

如前所述,動力觸探和靜載荷試驗是地基檢測的傳統(tǒng)方法,對淺層地基來說,無疑是經(jīng)濟和直觀的有效方法。這些年來,隨著工程建設(shè)的規(guī)模和技術(shù)水平的提高,深層地基檢測的項目越來越多,傳統(tǒng)方法顯得力不從心,既費時費力,準(zhǔn)確性和可靠性也存在懷疑。瑞利波法較好的解決了這一問題。它是一種新的淺層地震勘探方法,該法使用重錘或其他脈沖荷載作為振源,設(shè)備簡便,效率更高。

當(dāng)在介質(zhì)表面施加一瞬態(tài)激振力時,在彈性界面上不僅產(chǎn)生縱波(也叫體波)和橫波(剪切波),他們相互干涉產(chǎn)生不同頻率的面波(瑞利波),利用測試得到的瑞利波波速與頻率曲線轉(zhuǎn)換為瑞利波波速與深度曲線,該曲線的變化規(guī)律反映了該點介質(zhì)隨深度變化的規(guī)律,拐點、突變點等特征點反映了地層的地質(zhì)力學(xué)特性。

瑞利波法工作原理主要是以下三條:瑞利波的傳播速度與土層介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān);在分層介質(zhì)中,瑞利波具有頻散特性;瑞利波在傳播過程中波長不同,穿透深度也不同。

與傳統(tǒng)的檢測方法相比,瑞雷波法不僅功能上可以間接的反映地基土的特征參數(shù),而且操作上簡便易行、快速、經(jīng)濟,,可大面積采集數(shù)據(jù),比較全面的反映整個地基,一定程度上可以克服傳統(tǒng)方法數(shù)的離散性大的缺點。

2.2 地質(zhì)雷達法

地質(zhì)雷達是采用無線電波檢測地下介質(zhì)分布和對不可見目標(biāo)體和地下界面進行掃描,以確定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)或位置的電磁技術(shù)。

依據(jù)碎石樁的反射波組特征,如波形、振幅、頻率、相位等參數(shù)就可以定性判斷碎石樁結(jié)構(gòu)的密實度和連續(xù)性。若碎石層密實,分布均勻,則表現(xiàn)在雷達剖面上波形平緩、規(guī)則,其振幅、頻率、相位基本一致,無雜亂反射存在。當(dāng)碎石樁結(jié)構(gòu)不密實,則連續(xù)性差,與周圍介質(zhì)介電常數(shù)有較大差異,造成反射面多而亂,在雷達剖面上表現(xiàn)為反射波多,但波組不連續(xù),反射能量強弱變化大,頻率和相位都不穩(wěn)定,整個剖面顯得雜亂無章。

目前,地質(zhì)雷達法尚不能定量評價碎石樁的施工質(zhì)量,只能定性評價其密實度和施工效果。

3結(jié)論和建議

振沖碎石樁檢測的方法較多,各種方法都有其適用性和限制性,實際工程檢測中,必須結(jié)合工程重要程度、現(xiàn)場地質(zhì)條件、檢測費用及工期等因素,采取多種檢測手段進行綜合評價。同時,應(yīng)努力掌握新技術(shù),在其它形式的復(fù)合地基檢測中推廣應(yīng)用。

參考文獻

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