劉慶宇 吳園平 郝佳福
(河北雙誠(chéng)建筑工程檢測(cè)有限公司,河北 石家莊 050000)
地基承載力的檢測(cè)是工程建設(shè)重要準(zhǔn)備工作之一,檢測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確,直接影響后續(xù)設(shè)計(jì)與施工效果,需要選擇適宜的檢測(cè)方法,并充分考慮每一個(gè)試驗(yàn)檢測(cè)操作要點(diǎn)。
作為一項(xiàng)具有較高技術(shù)含量的系統(tǒng)工程,地基基礎(chǔ)樁的檢測(cè)需注重以下控制因素:(1) 充分了解工程施工的具體情況;(2) 熟悉承載力儀器設(shè)備的操作方法,并能通過(guò)規(guī)范的流程進(jìn)行操作;(3) 通過(guò)認(rèn)真的檢測(cè),獲得真實(shí)有效的檢測(cè)結(jié)果。唯有如此,才能獲得地基承載力的真實(shí)情況,保證工程施工質(zhì)量。本文結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)地基單樁承載力情況進(jìn)行測(cè)試,探究其檢測(cè)方法。
采用接近于樁基實(shí)際工作條件的載荷來(lái)確定樁基承載力的方法就是靜載實(shí)驗(yàn)法。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,采用壓重平臺(tái)反力裝置對(duì)單樁承載力進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)觀測(cè)靜力載荷測(cè)試下的載荷數(shù)值,讀取傳感器上荷載沉降和反彈數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集,經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐,并持續(xù)增壓,達(dá)到一定情況后停止荷載的增加,如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
樁的現(xiàn)場(chǎng)靜荷載試驗(yàn)多采用單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)對(duì)基樁的承載力進(jìn)行檢測(cè),該法能準(zhǔn)確得到基樁的極限抗壓強(qiáng)度和承載力,抗壓靜載試驗(yàn)加載反力裝置主要包括錨樁法、堆載平臺(tái)法、地錨法、錨樁和堆載聯(lián)合法以及孔底預(yù)埋頂壓法等[1]。其中,堆載平臺(tái)法單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)是基樁承載力最為常見(jiàn)的方法之一,是利用堆載或錨樁等反力裝置借助千斤頂反向施加力給單樁,用壓力表和百分表分別記錄上部堆載傳遞過(guò)來(lái)的壓力和樁頂位移。通過(guò)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理之后,繪制承載力位移曲線(Q-S) 或時(shí)間-位移曲線(S-logt),取兩者沉降差來(lái)判斷樁身承載力情況,同時(shí),由承載力-位移曲線中的曲線斜率可以判斷基樁的破壞變形狀態(tài)及極限承載力。
通過(guò)重錘敲擊樁頂,使樁和土產(chǎn)生一定的相對(duì)位移,充分激發(fā)樁周土阻力和樁端支承力,安裝在樁身兩側(cè)的壓力盒與加速度傳感器對(duì)樁頂傳輸過(guò)來(lái)的應(yīng)力波信號(hào)進(jìn)行捕捉分析,利用波形理論計(jì)算分析力和速度時(shí)程曲線,以此間接獲得基樁的質(zhì)量情況和極限承載力。高應(yīng)變檢測(cè)多用于大型樁基工程承載力檢測(cè)與計(jì)算,具有無(wú)損、便捷、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前,高應(yīng)變檢測(cè)分析方法主要有CASE 法和CAPWAP法兩種,前者主要適用于打入樁的施工檢測(cè)和監(jiān)控,后者則利用實(shí)測(cè)曲線擬合理論模型的理論曲線得到單樁理論極限承載力,是模型理論計(jì)算的一種手段。盡管CAPWAP 法的模型、原理和計(jì)算精度均比CASE 法先進(jìn),但該方法分析難度也比CASE 法復(fù)雜得多,實(shí)際操作難度大[1]。因此,實(shí)際工程多采用CASE 法分析計(jì)算單樁極限承載力。
該試驗(yàn)檢測(cè)的目的在于確定承載力以及浸水條件下的膨脹變形總量。(1) 試驗(yàn)檢測(cè)中,所設(shè)承壓板總面積應(yīng)達(dá)到0.5m2以上。(2) 進(jìn)行分級(jí)加荷,直到設(shè)計(jì)荷載,如果地基土實(shí)際含水量超過(guò)塑限含水量,則一級(jí)荷載取25KPa。每加完一級(jí)荷載,都要間隔一段時(shí)間進(jìn)行沉降觀察,前兩次需要間隔0.5h 和1.0h,之后間隔1.0h,當(dāng)沉降趨于穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行后續(xù)加載。(3) 當(dāng)連續(xù)120min 時(shí)間段內(nèi)沉降量在0.1mm 時(shí),可視為沉降量達(dá)到穩(wěn)定。(4) 水面高度應(yīng)處在承壓板的底面以下,在浸水的過(guò)程中,應(yīng)按照3d 進(jìn)行膨脹變形實(shí)時(shí)觀測(cè)。在連續(xù)的兩個(gè)觀測(cè)期間中,變形量應(yīng)處在0.1mm 以內(nèi),總的浸水時(shí)間應(yīng)控制在14d 以內(nèi)。(5) 在浸水后,當(dāng)膨脹變形趨于穩(wěn)定時(shí),結(jié)束浸水,根據(jù)要求加載,到被破壞為止。(6) 破壞時(shí)荷載的50%即為承載力基本值。
需要試驗(yàn)人員給予足夠的重視,能夠在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、展開(kāi)與進(jìn)行的過(guò)程中保持高度注意力,能夠做到根據(jù)實(shí)際情況對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,提高荷載實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量,保證地基工程的質(zhì)量。
荷載檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果依賴的便是檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,數(shù)據(jù)分析的方式以及處理的結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有著根本性的影響。為此,需要運(yùn)用規(guī)范、合理以及科學(xué)的處理方式對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提高荷載實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,進(jìn)而客觀、公正以及科學(xué)準(zhǔn)確地對(duì)地基工程的承載力做出評(píng)估,為工程提供根本性的支持與保障。
作為建筑工程施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),地基基礎(chǔ)樁的質(zhì)量安全事關(guān)重大。對(duì)其做好必要的承載力檢測(cè)是施工人員必不可少的工作內(nèi)容。通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)可以準(zhǔn)確了解地基基礎(chǔ)樁的承載參數(shù),從而達(dá)到指導(dǎo)工程實(shí)踐的目的,進(jìn)一步確保工程的施工質(zhì)量,推動(dòng)我國(guó)建筑工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。