■張 亮 ■江西省建筑科學(xué)研究院,江西 南昌 330077
荷載長期作用與既有建筑,一方面隨著時間的發(fā)展,穩(wěn)定了地基,減少地基變形,也增加了地基承載力。另一方面由于現(xiàn)代社會需要,涌現(xiàn)出高樓大廈和地鐵等地下工程,有的還需要增層改造,或者還發(fā)生一些漏水等事件,這些情況都會在很大程度上使得既有建筑的地基受到較大影響,削弱地基承載力。因此,對既有建筑的地基必須進行科學(xué)有效的預(yù)判和評定,只有這樣的話,才可以保障建筑工程的安全性能。通常情況下,遞增既有建筑地基荷載力,相對而言,具有非常大的困難,因為其同地基土,基礎(chǔ)材料等其他方面具有非常的關(guān)聯(lián)性。在建筑進行改造的時候,增加荷載需要滿足荷載小,實用、安全等許多條件的同時還要注意材料數(shù)量、投資金額、工期長短等多項原則。要滿足以上條件,既要鑒定既有建筑的結(jié)構(gòu),又要對基礎(chǔ)進行評定,而檢測技術(shù)更為重要,三者都非常的重要[1]。
建筑物增載以及增層的改造整體上呈現(xiàn)出非常繁雜的狀態(tài),其中非常重要的就是科學(xué)的評價是其自身承載力。一般情況下,在評價既有建筑地基承載力的手段中涵蓋了不同方面的內(nèi)容,不過大多數(shù)都是參照荷載技術(shù)的測試結(jié)果進行考慮的。因此荷載實驗技術(shù)對既有建筑物地基承載力而言,地位非常顯著。荷載試驗使用的建筑物非常具有代表性,通常在建筑物基礎(chǔ)的周圍挖豎向的坑,在基礎(chǔ)下面確定試驗的具體區(qū)域,然后使用荷載試驗技術(shù)來檢測地基的承載力。運用荷載試驗技術(shù)來預(yù)判地基的承載力,總體而言具有非常良好的運用性和實踐性。另外將施工之前的荷載試驗同既有建筑基礎(chǔ)外的荷載試驗進行對比的話,研究在荷載長期作用下地基承載力的變化規(guī)則。本文以某煉鋼廠以增加吊車的荷載來進行試驗,讓之前的2005kN 遞增到2505kN的增載試驗[2]。使用8 年后的驗證結(jié)果是:承載力分別是340kPa、305kPa、380kPa 平均值為340kPa;工程改造前的地基承載力平均值305kPa;以上數(shù)據(jù)來看,地基承載力提高13%,所以在荷載的長時間的作用之下,地基上部逐漸受到壓迫,呈現(xiàn)出密實的狀態(tài),其也有效的提升了承載力。之前的地基強度性較大,在經(jīng)過一定技術(shù)處理后,其提升的幅度也有受限,由于需要符合之前的設(shè)計的需求,又因為工程在使用的時候出現(xiàn)局部滲水情況,地基的并沒有提高。部分的承載力也出現(xiàn)了減少降低,并沒有符合增載的要求。
(1)原味取樣技術(shù).既有建筑地基土含有大量所需的物理性質(zhì)指標(biāo),其中譬如水率,粘聚力等其他因素,地基基礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)的安全大部分都是由土的物理力學(xué)特點進行明確的,所以基本上明確既有建筑地基土物理力學(xué)指標(biāo)的形式,就是在建筑物基礎(chǔ)下方直接選擇樣本進行土工試驗,可以集中在基礎(chǔ)中間以及周圍進行選樣,然后再進行對比試驗,研討基礎(chǔ)下以及基礎(chǔ)外地基物理力學(xué)特點指標(biāo)的變化。如果地基土層的深度出現(xiàn)逐漸遞增的狀態(tài),那么基礎(chǔ)中間,周邊都同地基的取樣位置保持相同。
(2)剪切波速試驗技術(shù).剪切波速能夠在很大程度上明確土物理力學(xué)的指標(biāo)參數(shù),其中就涵蓋了泊松比以及阻尼比等相關(guān)因素;依據(jù)土層的孔隙率以及總體的容量,核算出場地的固定周期,明確建筑場地的分類等相關(guān)內(nèi)容。在試驗場地選擇一個科學(xué)的區(qū)域,依據(jù)一定的規(guī)范和準(zhǔn)則,檢測既有建筑的地基承載力。需要特別注意的是,差異化的土質(zhì)可以應(yīng)用不同的研究手段和措施。
(3)探地雷達測試技術(shù).選擇具體某橋梁的樁基礎(chǔ)以及建筑樁基礎(chǔ)作為樣本,在樁基礎(chǔ)側(cè)面應(yīng)用雷達檢測技術(shù)檢測樁位,分析雷達檢測技術(shù)的實踐性。雷達檢測技術(shù)可以確定基樁的位置和埋置深度[3]。當(dāng)例如當(dāng)雷達埋在深2.5m 以內(nèi),選用405MHz 的天線,當(dāng)雷達埋在深2.5m 小于5.5m 時,選用275MHz 的天線較適用。因為地下水對雷達測試有較大的影響,所以對地下水位高的既有建筑樁基礎(chǔ)的測試技術(shù)有待提高。
(4)低應(yīng)變動力測試技術(shù).低應(yīng)變發(fā)射波法對于檢測樁身而言,效果和作用非常明顯。應(yīng)用低應(yīng)變反射波技術(shù)進行檢測的話,對于檢測樁身的完整性具有較大的可靠性。
(5)沉降觀測技術(shù).一般情況下,沉降觀測技術(shù)大部分都是對既有建筑的高度進行科學(xué)的檢測,確定不同時期的建筑物形狀的變化特征。因此為了最大程度上確保建筑物在出現(xiàn)增載情況下,還能夠確保正常運用,檢測沉降的具體數(shù)據(jù)對建筑物的高程變化顯得尤為迫切和關(guān)鍵。例如增層后的住宅為例,平均沉降速率隨時間。建筑物變形分為多種不同的形式,不同的建筑結(jié)構(gòu),地基變形特點也不同,所以對不同結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用不同的變化特征來評價。本實驗的工程地基強度對變化的影響南縱墻沉降小于北縱墻的沉降,北縱墻承載力小于南縱墻是因為南縱墻的地基被水浸泡軟化。通過沉降觀測技術(shù)對增層過程中地基的沉降變化規(guī)律進行研究,在僅有建筑使用中觀測他的沉降進行觀測,是檢驗地基安全性的重要方法[3]。
綜上所述,本文主要介紹對于當(dāng)前建筑物地基基礎(chǔ)檢測和評定技術(shù)的分析,本文主要通過對建筑地基基礎(chǔ)的各項測試與評定技術(shù)深入的分析和研討,計算出合理性的結(jié)果。應(yīng)該可以說,當(dāng)前既有建筑物和地基安全性能的評價是一項急需解決的難題。通過對這些技術(shù)檢測,得到可靠的數(shù)據(jù),把這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,對既有建筑物的地基承載力進行準(zhǔn)備的計算,可以使建筑工程順利、安全的完工。
[1]張振拴,崔峰等.既有建筑物地基基礎(chǔ)檢測與評定技術(shù)的研究[J].建筑科學(xué),2011(6):164 -166.
[2]張振拴,李春占等.既有建筑物地基基礎(chǔ)檢測技術(shù)探析[J].建筑科學(xué),2011(6):110 -111.
[3]孫若峰.既有建筑物地基基礎(chǔ)加固的研究與工程應(yīng)用[J].河南科技,2014(7):99 -100.