黃東亮

（中航勘察設(shè)計研究院有限公司，北京 100098）

0 引言

在全球經(jīng)濟(jì)一體化建設(shè)進(jìn)程不斷加強(qiáng)和城市化建設(shè)發(fā)展規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的推動下，建筑工程建設(shè)正面臨著前所未有的發(fā)展與挑戰(zhàn)。從建筑工程結(jié)構(gòu)的角度上來說，基礎(chǔ)是連接建筑物主體結(jié)構(gòu)與地基之間的最主要載體，基礎(chǔ)的施工質(zhì)量對建筑安全性具有決定性的影響［1］。從這一角度上來說，如何最大限度地發(fā)揮并應(yīng)用建筑工程地基基礎(chǔ)檢測的作用，確保建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，已成為檢測管理和技術(shù)人員最亟待解決的迫切問題之一。

1 建筑地基及其檢測

地基是指建筑物下支承基礎(chǔ)的土體或巖體，基礎(chǔ)指建筑底部與地基接觸的承重構(gòu)件，它的作用是把建筑上部的荷載傳給地基。因此地基必須堅固、穩(wěn)定可靠，這就要通過檢測手段對地基的使用性能進(jìn)行檢測評價，地基檢測工作是建筑地基基礎(chǔ)質(zhì)量控制的最后一個環(huán)節(jié)，在整個工程項目建設(shè)中所占據(jù)的重要性地位是可想而知的。

2 地基檢測技術(shù)方法分析

根據(jù)建筑特點和場地地層特性，建筑地基形式是多樣的。根據(jù)不同的地基，規(guī)范有明確的檢測方法。下面列舉一些常用的地基檢測方法，分析其特點和適用性。

2.1 成孔質(zhì)量檢測

成孔質(zhì)量檢測適用于灌注樁/成槽的質(zhì)量檢測，檢測指標(biāo)包括成孔孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度。實踐研究結(jié)果表明，在樁基施工中，偏小的樁孔徑或垂直度差可能會導(dǎo)致整樁承載力的下降和控制沉降的作用降低，同時，樁孔上部位置孔徑參數(shù)的擴(kuò)大可能會導(dǎo)致成樁樁體上部側(cè)阻力參數(shù)明顯增大，進(jìn)而導(dǎo)致樁體下部側(cè)阻力性能無法得到有效發(fā)揮。通過成孔質(zhì)量檢測，能夠直觀反映樁孔孔徑的實際情況、孔垂直度和樁底沉渣的厚度，這些指標(biāo)都是影響樁承載力和地基安全的關(guān)鍵因素，所以通過成孔質(zhì)量檢測有效控制成孔的質(zhì)量非常重要。

目前成孔質(zhì)量檢測儀器主要有超聲波法和機(jī)械式兩種，對于樁孔孔徑變化大的部位（如機(jī)械擴(kuò)孔、擴(kuò)底樁），機(jī)械式成孔質(zhì)量檢測儀可能無法探測，而超聲波成孔質(zhì)量檢測儀則不受此限制，因而使用范圍更廣，同時由于采用超聲測距，測試精度更高。

2.2 靜載荷試驗檢測

考慮到工程樁體檢測無法進(jìn)行破壞性試驗，在現(xiàn)階段技術(shù)條件下工程樁體承載作用力的檢測主要以靜載試驗完成。靜載試驗檢測內(nèi)容包括水平承載作用力檢測以及豎向承載作用力檢測（現(xiàn)階段樁基工程實踐應(yīng)用最為廣泛的為豎向承載作用力檢測）。其最為顯著的優(yōu)勢在于：檢測過程當(dāng)中的模擬受力條件與樁基礎(chǔ)實際受力條件較為一致。實踐研究結(jié)果表明：靜載試驗在應(yīng)用于樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢測中的檢測精確度較高，檢測結(jié)果相對誤差保持在±10%范圍之內(nèi)，應(yīng)用較為普遍。

隨著超高層建筑的發(fā)展，基礎(chǔ)樁也朝著大直徑樁和高承載力方向發(fā)展，這類樁的靜載檢測出現(xiàn)新的問題，無論是堆載法還是錨樁法，因為樁徑大，按照規(guī)范要求，基準(zhǔn)樁與錨試樁（或支腿）的距離也更長，基準(zhǔn)梁變長，同時隨著試驗進(jìn)行，對錨試樁（或支腿）周圍受沉降影響土體范圍擴(kuò)大，這就要求提高基準(zhǔn)梁長度和剛度，增強(qiáng)穩(wěn)定性，另外還需要對基準(zhǔn)樁的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)基準(zhǔn)樁的監(jiān)測結(jié)果對靜載試驗的樁身位移進(jìn)行必要的修正，才能確保大直徑樁、大噸位樁靜載檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性［2］。

2.3 聲波透射法樁身完整性檢測

聲波透射法作為一項傳統(tǒng)的檢測方式，在交通系統(tǒng)投資力度持續(xù)加大，大直徑鉆孔灌注樁下得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。同傳統(tǒng)聲波透射法相比，新時期的數(shù)字化聲波儀裝置將聲時判讀、聲幅參數(shù)以及聲頻參數(shù)作為了分析判斷指標(biāo)，其有著極為深遠(yuǎn)的應(yīng)用價值。

聲波透射法在工程應(yīng)用中越來越受到重視，相比低應(yīng)變法具有明顯的檢測優(yōu)勢：對于工藝復(fù)雜的樁，低應(yīng)變法無法細(xì)致分析樁身變化情況；對于長樁，由于受到長徑比的制約，很難探測到長徑比大（一般認(rèn)為是30左右）的樁的深部問題。而聲波透射法相當(dāng)于沿樁身給樁做CT，適合于任何工藝、任何樁長的樁，且結(jié)果更為直觀、便于判讀。當(dāng)然，聲波透射法也有一定的局限性：由于聲測管是在鋼筋籠內(nèi)部綁扎，因而它不能檢測鋼筋籠及其以外的保護(hù)層混凝土情況，另外，由于是采用高頻聲波檢測的原理，可能存在由于聲測管周圍較薄的水泥漿（或夾泥），高頻聲波無法穿透造成聲測信號衰減強(qiáng)烈，從而放大樁身缺陷，這時應(yīng)結(jié)合低應(yīng)變法結(jié)果進(jìn)行綜合判定［3］。

2.4 鉆孔取芯法檢測

該方法一般用于對問題樁的驗證，能夠直觀準(zhǔn)確反映樁身質(zhì)量，包括樁身混凝土強(qiáng)度、膠結(jié)以及離析程度等問題。由于該方法有較高的成本投入與較慢的響應(yīng)速度，這是制約該檢測技術(shù)普遍應(yīng)用的最根本性因素。不得不予以重視的是：鉆孔取芯法在實際運(yùn)行過程當(dāng)中勢必會導(dǎo)致樁基礎(chǔ)樁身結(jié)構(gòu)或是部分構(gòu)件出現(xiàn)局部性破壞問題，需要后期進(jìn)行注漿加固處理。由于大多數(shù)灌注樁較長（如大于40 m）、樁徑相對來說也不大（一般直徑在1200 mm以內(nèi)），因此使用此方法往往因為鉆孔偏移（也可能是樁本身傾斜）無法對樁身下部混凝土情況進(jìn)行驗證［4］。

2.5 高應(yīng)變法檢測

高應(yīng)變法相對靜載荷試驗來說，具有速度快、成本低的優(yōu)勢，但相對來說，承載力檢測誤差也比較大（一般認(rèn)為誤差可達(dá)20%），同時檢測過程中質(zhì)量控制比較難，因而其應(yīng)用受到限制，一般在無法進(jìn)行靜載荷試驗的情況下，采用高應(yīng)變法作為承載力檢測的補(bǔ)救措施［5］。

高應(yīng)變法檢測要取得好的測試效果是不容易的，主要的影響因素有以下幾點：

1）傳感器的安裝不符合要求，安裝面不平、樁兩側(cè)相對的傳感器不通過樁軸心、應(yīng)變傳感器處于明顯的變形狀態(tài)、傳感器固定不緊；

2）樁頭處理不符合要求，樁頂不平，樁頂加固處理不符合要求；

3）錘重不符合要求，尤其是大承載力時，錘重過輕無法打動樁，承載力未充分激發(fā)；

4）無導(dǎo)向裝置，重錘偏心導(dǎo)致錘擊力偏心。

上述幾點綜合作用下，現(xiàn)場一般很難取得滿意的速度和應(yīng)變波形。這就要求現(xiàn)場檢測技術(shù)人員有很強(qiáng)的高應(yīng)變檢測理論知識，現(xiàn)場能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，獲得比較滿意的測試曲線，這樣后續(xù)分析才有可靠的數(shù)據(jù)作為支撐，否則結(jié)果可想而知。

3 結(jié)論

工程建設(shè)質(zhì)量不僅關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時也關(guān)系到現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會優(yōu)化與完善。而建筑結(jié)構(gòu)安全性的保障在當(dāng)前技術(shù)條件下多以豐富多彩的地基檢測技術(shù)予以完成。本文針對部分地基檢測相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

收稿日期：2018-11-23