林 立

（東莞市建設(shè)工程檢測(cè)中心，廣東 東莞 523809）

0 引言

在工程建設(shè)過(guò)程中，基礎(chǔ)下地基土承載力的測(cè)定尤為重要，直接關(guān)系到建筑物的整體性安全。因此，常用平板載荷試驗(yàn)測(cè)試天然土地基、處理土地基和復(fù)合地基以及強(qiáng)（全）風(fēng)化巖地基的承載力和變形參數(shù)。通過(guò)試驗(yàn)，繪制壓力與沉降量的對(duì)應(yīng)曲線，并按相關(guān)公式計(jì)算出土的沉降量。目前，多數(shù)檢測(cè)人員僅從數(shù)據(jù)結(jié)果判定，沒(méi)有結(jié)合Q-s、s-lgt曲線形態(tài)特征、原始數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)情況等方面綜合考慮，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤判。因此，全面歸納分析地基土平板檢測(cè)異常曲線的圖形特征刻不容緩，不僅能提高檢測(cè)人員的從業(yè)水平，還能預(yù)防檢測(cè)結(jié)論誤判，起到對(duì)比借鑒的作用。

1 檢測(cè)曲線主要特征

1.1 Q-s 曲線特征

通常，Q-s曲線有緩變型和陡降型兩種。平板試驗(yàn)曲線一般存在比例界限荷載、極限荷載（基本試驗(yàn)）。當(dāng)無(wú)法確認(rèn)比例界限時(shí)，可采用沉降相對(duì)變形值對(duì)應(yīng)的荷載（不大于最大試驗(yàn)荷載的一半）作為特征值。典型工程驗(yàn)收點(diǎn)位的Q-s曲線是變化緩慢，曲率順滑，破壞特征不明顯；而在突發(fā)狀況下產(chǎn)生的異常曲線通常有波動(dòng)段和陡降段等不規(guī)律圖形。

1.2 s-lgt 曲線特征

s-lgt曲線反映檢測(cè)過(guò)程中每級(jí)荷載作用下，本級(jí)沉降是否達(dá)到地基土承壓板沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，能否加壓至下一級(jí)。

2 異常曲線統(tǒng)計(jì)分析

經(jīng)過(guò)大量地基土平板載荷試驗(yàn)異常情況的統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出以下多種不同類(lèi)型的異常曲線。通過(guò)研究這些曲線的圖形表現(xiàn)特征，分析出異常曲線產(chǎn)生的原因和對(duì)結(jié)果的影響，能更加全面地判定檢測(cè)結(jié)果的有效性。

2.1 “壓頂”現(xiàn)象

堆載法平板載荷試驗(yàn)檢測(cè)前，由于地基土承載力較低或大雨導(dǎo)致平臺(tái)支墩下沉，造成主梁壓住千斤頂并引起向下沉降。受檢點(diǎn)土體因受到豎向荷載，產(chǎn)生壓縮變形。如果“壓頂”力過(guò)大，S-lgt曲線前幾級(jí)出現(xiàn)重疊現(xiàn)象；Q-s曲線前幾級(jí)呈平緩直線型，總沉降量變小，不僅會(huì)影響最終沉降值，還易出現(xiàn)本級(jí)沉降量大于上一級(jí)沉降量 5 倍的現(xiàn)象，造成地基土承載力誤判（見(jiàn)圖 1）。

圖1 “壓頂”現(xiàn)象曲線圖

為避免出現(xiàn)“壓頂”現(xiàn)象，檢測(cè)單位首先應(yīng)收集相關(guān)地質(zhì)報(bào)告，通過(guò)釬探或動(dòng)力觸探等方式檢測(cè)土質(zhì)承載力。根據(jù)試驗(yàn)最大荷載和平臺(tái)支墩面積，綜合判定試驗(yàn)場(chǎng)地土質(zhì)是否需要加固。其次，根據(jù)土質(zhì)情況，可合理增大主梁與千斤頂之間的預(yù)留距離。

2.2 Q-s 曲線首級(jí)沉降大

平板載荷試驗(yàn)前，為防止壓板不均勻沉降，應(yīng)在地基土與承壓板之間鋪設(shè)中粗砂。按規(guī)范要求，開(kāi)機(jī)前應(yīng)進(jìn)行預(yù)壓，防止產(chǎn)生非土體沉降。而工程檢測(cè)中，檢測(cè)人員容易忽略此步驟，易造成首級(jí)沉降過(guò)大，導(dǎo)致總沉降量比實(shí)際更大，影響結(jié)果判定（見(jiàn)圖 2）。

圖2 首級(jí)荷載沉降曲線圖

2.3 地基土承載力失真

2.3.1 承壓板選取不當(dāng)

1）復(fù)合地基承壓板選取有誤。主要原因是沒(méi)有正確考慮復(fù)合樁的布樁方式（如矩形、梅花狀等），造成受檢復(fù)合樁所承載的處理面積計(jì)算出錯(cuò)。

2）天然土承壓板選取有誤。主要原因是未按指定規(guī)范選取合適承壓板。比如軟土地基，選取的承壓板尺寸過(guò)小，總沉降相對(duì)大板會(huì)增大，導(dǎo)致不合格率升高，地基承載力變小，如圖 3 所示。左邊采用大板，結(jié)果合格；右邊采用小板，結(jié)果不合格。

圖3 大小板檢測(cè)對(duì)比圖（左大右小）

2.3.2 檢測(cè)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤

靜載儀參數(shù)設(shè)置時(shí)，率定公式輸入錯(cuò)誤，與標(biāo)定書(shū)不符；最大試驗(yàn)荷載、儀器編號(hào)（壓力傳感器、位移傳感器、千斤頂）輸錯(cuò)等。

2.3.3 位移傳感器出錯(cuò)

靜載儀數(shù)據(jù)顯示壓力值不斷上升，但位移數(shù)據(jù)不動(dòng)，一般由于傳感器伸縮桿卡死造成（見(jiàn)圖 4）。所以，試驗(yàn)前一定要開(kāi)機(jī)預(yù)檢，備帶設(shè)備。

圖4 位移傳感器故障曲線圖

2.3.4 壓力傳感器故障

當(dāng)靜載儀Q-s曲線出現(xiàn)頻繁上下跳動(dòng)，油泵表壓顯示正常而儀器界面壓力值波動(dòng)不穩(wěn)（見(jiàn)表 1），常見(jiàn)為傳感器進(jìn)水、儀器接頭破損或接觸不良等引起。因此，試驗(yàn)前宜做好相關(guān)的防水措施和自檢準(zhǔn)備。

表1 壓力傳感器故障數(shù)據(jù)表

2.3.5 千斤頂故障

1）千斤頂保壓功能損壞，常見(jiàn)為壓力穩(wěn)不住，油泵不停補(bǔ)壓。

2）千斤頂內(nèi)頂卡死，無(wú)法往上出力，壓力加不上，平臺(tái)出現(xiàn)異響，地基土沉降不再變化，如圖 5 所示。

圖5 千斤頂故障曲線圖

2.3.6 平臺(tái)傾斜

由于地基土軟硬不一，堆載平臺(tái)重心與形心不一致，造成平臺(tái)上頂過(guò)程中發(fā)生傾斜現(xiàn)象，承壓板因受力不均而側(cè)偏，導(dǎo)致 2 個(gè)（或 4 個(gè)）位移傳感器計(jì)數(shù)偏差過(guò)大，甚至造成結(jié)果失真［1-4］。

2.4 卸載后位移變負(fù)

在水鄉(xiāng)片區(qū)或軟土地區(qū)，由于土質(zhì)含水率很大，檢測(cè)基準(zhǔn)樁受擠壓上浮，造成卸載后位移為負(fù)。在此類(lèi)場(chǎng)地檢測(cè)時(shí)，一定要打牢基準(zhǔn)樁，控制好基準(zhǔn)樁、支墩與承壓板之間的距離。在場(chǎng)外設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，不間斷監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)樁標(biāo)高，如圖 6 所示。

圖6 卸載后位移變負(fù)曲線圖

2.5 檢測(cè)時(shí)效性

工地現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)異常情況突發(fā)，需中止檢測(cè)（如周邊土嚴(yán)重?cái)_動(dòng)、大雨或設(shè)備故障等），待二次開(kāi)機(jī)時(shí)，數(shù)據(jù)銜接不一致，曲線圖不順滑。因此，對(duì)于時(shí)間間隔較長(zhǎng)、場(chǎng)地土含水率變化較大的情況，宜重新檢測(cè)。

2.6 一點(diǎn)多做

由于市場(chǎng)惡性競(jìng)爭(zhēng)，某些單位低價(jià)投中標(biāo)，導(dǎo)致壓板檢測(cè)出現(xiàn)“一點(diǎn)多做”的不良行為。為了杜絕此類(lèi)情況發(fā)生，監(jiān)管部門(mén)可以要求現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員在每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)位按要求照 3 次相（堆載前定位照、堆載后全景照、吊運(yùn)后現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)痕跡照），并實(shí)時(shí)上傳監(jiān)管系統(tǒng)。

2.7 檢測(cè)數(shù)據(jù)造假

檢測(cè)過(guò)程中，由于監(jiān)管失位，個(gè)別檢測(cè)員通過(guò)改裝油泵壓力表、改置千斤頂校準(zhǔn)公式、位移傳感器下塞墊片等不法手段，弄虛作假，人為制造看似合格曲線（見(jiàn)表 2）。所以，監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)仔細(xì)核查原始曲線數(shù)據(jù)，重點(diǎn)檢查油壓、位移量有無(wú)實(shí)時(shí)變動(dòng)，即可辨真?zhèn)巍?/p>

表2 壓板檢測(cè)原始記錄局部表

3 監(jiān)管分析

3.1 數(shù)據(jù)監(jiān)管

由于工程檢測(cè)行業(yè)門(mén)檻低、收益快、監(jiān)督管理不到位等方面的原因，造成該行業(yè)市場(chǎng)主體為了逐利，弄虛作假，改數(shù)據(jù)、假數(shù)據(jù)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，拉低了整個(gè)行業(yè)的公正性，數(shù)據(jù)作假成為整個(gè)檢測(cè)行業(yè)魚(yú)龍混雜的癥結(jié)所在。為扭轉(zhuǎn)這一局面，質(zhì)監(jiān)部門(mén)應(yīng)強(qiáng)制性要求各檢測(cè)單位將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集上傳至政府監(jiān)管部門(mén)，并確保上傳功能不受人工干預(yù)；檢測(cè)業(yè)務(wù)的合同信息、檢測(cè)預(yù)開(kāi)機(jī)和結(jié)束時(shí)間應(yīng)提前上報(bào)；檢測(cè)方案宜由質(zhì)檢部門(mén)、甲方、監(jiān)理共同確定，杜絕檢測(cè)點(diǎn)位的選取由施工方操控；檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)在當(dāng)?shù)刈〗ú块T(mén)申領(lǐng)資質(zhì)許可，并通過(guò)國(guó)家（?。┯?jì)量認(rèn)證的檢測(cè)項(xiàng)目評(píng)估，在允許范圍內(nèi)從事建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)活動(dòng)，禁止無(wú)資質(zhì)、超越資質(zhì)、出借資質(zhì)等方式承攬建筑工程的檢測(cè)業(yè)務(wù)。

3.2 設(shè)備監(jiān)管

檢測(cè)前，應(yīng)由檢測(cè)人員在質(zhì)檢部門(mén)監(jiān)督網(wǎng)填報(bào)工地使用的儀器設(shè)備編號(hào)（必須備案），確保檢測(cè)公正性；現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過(guò)程中，如出現(xiàn)安全隱患（暴雨等），檢測(cè)員應(yīng)及時(shí)采取措施保障設(shè)備安全；檢測(cè)單位應(yīng)提升倉(cāng)庫(kù)設(shè)備管理水平，建立儀器出入登記制度和設(shè)備計(jì)量備案制度，謹(jǐn)防設(shè)備遺失；為加強(qiáng)倉(cāng)庫(kù)設(shè)備存放的安全性，宜安裝庫(kù)內(nèi)攝像頭；添置設(shè)備存放架，規(guī)范設(shè)備存放區(qū)域，有效地提高設(shè)備拿放和清點(diǎn)的效率。

3.3 人員監(jiān)管

檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性最關(guān)鍵的因素在于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)水平和職業(yè)道德，只有提高檢測(cè)員的實(shí)操能力和理論基礎(chǔ)，塑造良好的職業(yè)操守，才能管控好現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。主要監(jiān)管點(diǎn)如下：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員應(yīng)持證上崗；檢測(cè)前，檢測(cè)人員應(yīng)通知監(jiān)理、施工方到場(chǎng)核對(duì)并確認(rèn)檢測(cè)點(diǎn)位；復(fù)核壓板檢測(cè)標(biāo)高是否與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致；堆載過(guò)程，應(yīng)確保基準(zhǔn)樁（梁）、支撐墩與受檢樁的間距滿(mǎn)足規(guī)范要求，并對(duì)檢測(cè)平臺(tái)搭建過(guò)程拍照取證，防止點(diǎn)位錯(cuò)誤和堆載不到位；正確安裝好 GPS，防止無(wú)法傳輸檢測(cè)數(shù)據(jù)；加強(qiáng)安全教育，強(qiáng)制要求戴安全帽、穿勞保鞋、拉警戒線；多層次校核現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)參數(shù)（最大試驗(yàn)荷載、千斤頂編號(hào)、壓力傳感器編號(hào)、位移傳感器編號(hào)、校準(zhǔn)公式等）的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)大量平板載荷試驗(yàn)曲線分析研究，總結(jié)出各種異常檢測(cè)情況的曲線圖形及產(chǎn)生的原因和對(duì)結(jié)果判定的影響，提出了對(duì)應(yīng)的管理與技術(shù)措施，有效地防止檢測(cè)造假和檢測(cè)異常情況的發(fā)生，為檢測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)有效提供了保障。Q