談建筑工程地基基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)

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摘要：樁基礎(chǔ)是建筑物的重要組成部分，對(duì)建筑工程的施工質(zhì)量具有重要的影響。地基檢測(cè)技術(shù)是地基施工質(zhì)量的重要保證。因此，建筑工程技術(shù)人員有必要對(duì)地基檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入的研究。在此基礎(chǔ)上，本文的主要研究?jī)?nèi)容是地基基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)及存在的問(wèn)題，對(duì)常用地基基礎(chǔ)檢測(cè)方法和適用條件進(jìn)行詳細(xì)地分析，最后介紹地基基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)；地基檢測(cè)；結(jié)構(gòu)

工程由于建筑工程具有的復(fù)雜性特點(diǎn)，使得直觀分析建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量存在較大難度。為了能夠在施工過(guò)程中客觀地評(píng)估項(xiàng)目質(zhì)量，必須使用科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)和分析方法，以確保檢測(cè)工作的順利進(jìn)行并減少可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，這對(duì)減少建筑工程的安全與經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)具有重要的作用。在檢測(cè)前，工程技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真研究，根據(jù)實(shí)際需求確定合適的檢測(cè)方法。

1地基基礎(chǔ)檢測(cè)概述

1.1檢測(cè)方法

承載力測(cè)試是天然與人造地基檢測(cè)的主要方法。在基礎(chǔ)檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)項(xiàng)目的施工應(yīng)能滿足工程承載力的要求。常見(jiàn)的方法主要有有聲投射法、高應(yīng)變檢測(cè)法。

1.2測(cè)試依據(jù)

地基檢測(cè)的主要目的是確定其承載能力能否滿足工程施工的要求。在施工前，必須依據(jù)專業(yè)的技術(shù)規(guī)范與操作規(guī)程進(jìn)行合理測(cè)試。

2基礎(chǔ)測(cè)試的重要性

2.1建筑安全

目前建筑施工技術(shù)不斷發(fā)展，地基質(zhì)量對(duì)建筑物的整體安全性具有非常重要的影響。地基不僅承受著整個(gè)建筑物的重量，而且還會(huì)影響建筑物建成后的整體外觀和安全性。在實(shí)際工程項(xiàng)目中，建筑安全問(wèn)題頻發(fā)，由于地基質(zhì)量造成的工程問(wèn)題廣受社會(huì)關(guān)注。在城市化進(jìn)程的推進(jìn)過(guò)程中，人們對(duì)建筑物的要求越來(lái)越高。地基基礎(chǔ)是建筑工程安全性的關(guān)鍵影響因素，科學(xué)的基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)對(duì)保證建筑工程的安全具有重要作用。

2.2完善設(shè)計(jì)要求

基礎(chǔ)的質(zhì)量不僅與工程施工的技術(shù)有關(guān)，工程設(shè)計(jì)對(duì)基礎(chǔ)質(zhì)量也具有較大影響。為確?；A(chǔ)質(zhì)量，必須進(jìn)行必要的測(cè)試工作，確?；A(chǔ)的承載力滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求。施工與驗(yàn)收環(huán)節(jié)都必須進(jìn)行檢測(cè)以保證其安全性。只有嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，才能更好地發(fā)揮基礎(chǔ)的工程價(jià)值，確保建筑工程的順利實(shí)施。

3建設(shè)項(xiàng)目基礎(chǔ)檢測(cè)的主要特點(diǎn)

3.1復(fù)雜性

我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)的地質(zhì)條件具有較大差異，因此建筑工程的施工地質(zhì)條件具有較高的復(fù)雜性特點(diǎn)。在建筑施工中，地基檢測(cè)對(duì)于工程地質(zhì)條件的判斷具有重要意義，正是由于環(huán)境條件的復(fù)雜，在特定區(qū)域工作時(shí)的規(guī)劃困難程度也有所不同。進(jìn)行地基檢測(cè)前，必須對(duì)工程地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)地論證，在地質(zhì)情況的詳細(xì)分析基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境制定不同的地基檢測(cè)方案。在地質(zhì)條件較復(fù)雜的區(qū)域，需要對(duì)地基進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，以確保工程在實(shí)施的不同階段都能具有較高的安全性和穩(wěn)定性，此項(xiàng)工作最好由專人負(fù)責(zé)。

3.2檢測(cè)的頻發(fā)性

與建筑工程的其他施工項(xiàng)目相比，基礎(chǔ)施工具有較高的隱蔽性特點(diǎn)，對(duì)后續(xù)項(xiàng)目的施工質(zhì)量影響較大。在基礎(chǔ)施工過(guò)程中具有較多因素影響基礎(chǔ)的建設(shè)，一般可分為以下情況：人員的錯(cuò)誤操作，機(jī)械設(shè)備的使用不當(dāng)，設(shè)備操作不具備安全性，混凝土施工質(zhì)量不能保證等。這些都是工程施工中客觀存在的因素，但會(huì)對(duì)地基檢測(cè)的準(zhǔn)確性造成較大的影響。正是由于這些因素的存在，使地基檢測(cè)工作具有十分重要的意義，也使得檢測(cè)工作具有較高的頻繁度，實(shí)際施工中，需根據(jù)不同的工程地質(zhì)情況進(jìn)行合理的檢測(cè)分析，這也證明了建設(shè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)檢測(cè)工作具有較高的頻發(fā)性特點(diǎn)。

3.3檢測(cè)的不可預(yù)計(jì)性

在對(duì)建筑基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)環(huán)境條件，可以是軟土地質(zhì)條件，也可以是地處戈壁之類的惡劣環(huán)境，或是適合開(kāi)發(fā)的良好地質(zhì)環(huán)境。若檢測(cè)環(huán)境條件較惡劣，會(huì)造成各種各樣的負(fù)面影響。技術(shù)人員必須在較為復(fù)雜的工作環(huán)境條件下操作不同的測(cè)試設(shè)備并進(jìn)行檢測(cè)。這要求技術(shù)人員必須具備強(qiáng)大的心理素質(zhì)和高尚的職業(yè)道德，以確保檢測(cè)的順利和結(jié)果的準(zhǔn)確。很多基礎(chǔ)檢測(cè)必須使用較大的檢測(cè)設(shè)備。但是，部分建筑工地張貼了阻止大型設(shè)備進(jìn)入建筑工地的標(biāo)志，導(dǎo)致檢測(cè)設(shè)備不能及時(shí)進(jìn)入，這也體現(xiàn)了基礎(chǔ)檢測(cè)工作的不可預(yù)計(jì)性。

4基礎(chǔ)檢測(cè)工作中的問(wèn)題分析

4.1檢測(cè)人員的安全受到威脅

負(fù)責(zé)基礎(chǔ)檢測(cè)工作的技術(shù)人員所處的環(huán)境往往較為艱苦，為了對(duì)基礎(chǔ)實(shí)施監(jiān)控，需要駐場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)。很多工程在建設(shè)前期施工條件較惡劣，甚至道路通行都不能得到基本保證，檢測(cè)使用的是大型機(jī)械設(shè)備，因此整個(gè)基礎(chǔ)檢測(cè)工作會(huì)造成危害人身安全的問(wèn)題。此外，在對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的地基檢測(cè)時(shí)，所有技術(shù)人員必須在基坑內(nèi)實(shí)施檢測(cè)，深基坑的安全隱患對(duì)檢測(cè)人員的安全構(gòu)成了較大的威脅，這就要求檢測(cè)技術(shù)人員在進(jìn)行基礎(chǔ)檢測(cè)過(guò)程中，需要周到、細(xì)致地考慮安全問(wèn)題。

4.2基礎(chǔ)測(cè)試的正確性得不到滿足

很多基礎(chǔ)檢測(cè)工作缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，在實(shí)際操作過(guò)程中，難以保證檢測(cè)結(jié)論的準(zhǔn)確性和真實(shí)可靠性。目前主要存在的問(wèn)題如下：

4.2.1檢測(cè)機(jī)構(gòu)不合格部分檢測(cè)機(jī)構(gòu)的專業(yè)水平不能滿足工程檢測(cè)要求，無(wú)法依據(jù)工程的實(shí)際情況制定科學(xué)的檢測(cè)計(jì)劃。部分檢測(cè)機(jī)構(gòu)由于內(nèi)部管理的混亂會(huì)阻礙檢測(cè)計(jì)劃的順利實(shí)施，或制定的實(shí)施計(jì)劃缺乏完整性和科學(xué)性，無(wú)法在實(shí)施過(guò)程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

4.2.2檢測(cè)數(shù)據(jù)不完整基礎(chǔ)檢測(cè)需要大量的數(shù)據(jù)和信息。如果提供的數(shù)據(jù)和信息不夠完備，便無(wú)法進(jìn)行有效的計(jì)算和分析，也就無(wú)法真實(shí)地反映建設(shè)項(xiàng)目地基的實(shí)際情況。4.2.3監(jiān)督力度不足在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)技術(shù)人員容易依據(jù)經(jīng)驗(yàn)實(shí)施建設(shè)項(xiàng)目的地基檢測(cè)，缺乏科學(xué)性和規(guī)范性，僵化的管理模式不能依據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行有效調(diào)整，一定程度上影響了監(jiān)控工作的有效性，這種現(xiàn)狀容易造成檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題，對(duì)建筑工程的安全穩(wěn)定性造成威脅。

4.3現(xiàn)實(shí)條件的局限影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性

地基檢測(cè)是一項(xiàng)專業(yè)且細(xì)致的工作，對(duì)檢測(cè)人員的專業(yè)素質(zhì)有較高的要求，所有工作人員應(yīng)完全由專業(yè)人員組成。在實(shí)際檢測(cè)工作中，檢測(cè)工作人員需要駐場(chǎng)工作，工作條件較為艱苦，技術(shù)人員要不斷地觀察數(shù)據(jù)。由于地基檢測(cè)的工作地點(diǎn)只能在建筑物的基坑中，空間有限且不能有效布設(shè)檢測(cè)設(shè)備。工作人員只能住在帳篷里，工作條件比較困難。若建設(shè)單位無(wú)法有效地管理特定的檢測(cè)系統(tǒng)，容易使檢測(cè)人員無(wú)法根據(jù)相關(guān)規(guī)定實(shí)施數(shù)據(jù)的監(jiān)控，這種情況下很容易影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.4管理體制不規(guī)范

我國(guó)有兩種機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)基礎(chǔ)測(cè)試，分別是國(guó)家的專業(yè)機(jī)構(gòu)和第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)。目前建設(shè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)檢測(cè)不能從其中一方進(jìn)行確定，為了解決由檢測(cè)流程引起的質(zhì)量問(wèn)題，有必要在檢測(cè)過(guò)程中從不同機(jī)構(gòu)獲得所需的檢測(cè)數(shù)據(jù)。這種現(xiàn)狀為其他機(jī)構(gòu)提供了牟利契機(jī)，部分機(jī)構(gòu)利用制度上的疏漏，將其他單位的測(cè)試數(shù)據(jù)以高價(jià)出售，實(shí)現(xiàn)其獲利的目的。此外，檢測(cè)中心的管理系統(tǒng)不夠科學(xué)和完善，部分人利用權(quán)力謀取個(gè)人利益和進(jìn)行財(cái)務(wù)交易，將虛假的審計(jì)數(shù)據(jù)出售給建筑公司。這容易使建筑管理者在施工過(guò)程中，做出不利的決策，對(duì)建筑項(xiàng)目的實(shí)施造成不良后果。所以相關(guān)監(jiān)督機(jī)構(gòu)應(yīng)提高對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的監(jiān)管力度，保證地基檢測(cè)工作得以順利實(shí)施。

5地基檢測(cè)方法及適用范圍

常用的地基檢測(cè)方法包括靜載荷法、巖心鉆探法、低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、聲波法等，這些方法適用于不同數(shù)量和類型的樁基礎(chǔ)。下面對(duì)各種檢測(cè)方法的適用性進(jìn)行論述。

5.1靜載荷法

地基的靜載荷檢測(cè)是將一個(gè)外力施加到樁的頂部，外力通常由樁荷載和錨樁提供，以確定單樁的承載能力、地基的阻力、抗拉強(qiáng)度和水平承載力的測(cè)試方法，這也是目前地基檢測(cè)的最直接、最可靠方法。此外，可以在測(cè)試過(guò)程中預(yù)先將內(nèi)力測(cè)試元件嵌入基礎(chǔ)中，從而可以充分了解樁體的內(nèi)力、樁之間的接地阻力、樁的接地端阻力之間的關(guān)系，這對(duì)地基設(shè)計(jì)的優(yōu)化具有非常重要的意義。目前，靜態(tài)自平衡檢測(cè)方法也在研究和探索中，這種方法是在地基下部的平衡點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)負(fù)荷箱，使地基頂部和底部處于受壓狀態(tài)。利用地基的側(cè)向摩擦阻力來(lái)達(dá)到平衡載荷與自身反作用力的目的，但是此檢測(cè)方法的可靠性還需進(jìn)一步論證。

5.2巖心鉆探法

巖心鉆探法主要用于確定現(xiàn)場(chǎng)澆筑的樁質(zhì)量，包括樁的長(zhǎng)度，樁身混凝土的強(qiáng)度和完整性以及樁底混凝土的厚度。這種方法具有簡(jiǎn)單、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。在正常情況下，巖心鉆探檢測(cè)法可同時(shí)確定樁長(zhǎng)、樁身完整性、混凝土強(qiáng)度和沉積物厚度以及樁端承重層。在巖心鉆探檢測(cè)過(guò)程中，巖心拔動(dòng)技術(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有重要的影響。因此，用于巖心鉆探的鉆機(jī)和鉆頭應(yīng)符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，以確保巖心拉拔質(zhì)量不影響地基測(cè)試結(jié)果。

5.3低應(yīng)變法

錘擊地基并通過(guò)傳感器接收應(yīng)力波信號(hào)，然后評(píng)估地基的完整性和樁身缺陷的檢測(cè)方法就是低應(yīng)變法。該方法具有檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于地基的檢測(cè)中。此方法的檢測(cè)質(zhì)量會(huì)受到傳感器接收的波形影響。因此，在檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的測(cè)試點(diǎn)和錘擊點(diǎn)，并根據(jù)需要安裝傳感器，盡可能多地收集信號(hào)，確保數(shù)據(jù)分析波形的完整性。

5.4高應(yīng)變法

高應(yīng)變法使用帶有導(dǎo)向裝置的打樁機(jī)來(lái)測(cè)定基礎(chǔ)的垂直承壓能力和樁身的完整性。同時(shí)可以通過(guò)觀察樁身應(yīng)力和沖擊力的傳遞比，確定樁身缺陷的程度。為打樁工藝參數(shù)和樁長(zhǎng)的確定提供參數(shù)依據(jù)，目前被廣泛用于地基檢測(cè)。

5.5聲波法

聲波法是利用聲波的傳輸特性確定樁身完整性的檢測(cè)方法,具體設(shè)置見(jiàn)圖1。聲波法可以確定樁身缺陷的程度和位置。該方法在實(shí)際工程中可以實(shí)現(xiàn)較全面的檢測(cè)，具有較好的工程適用性，需注意，待檢測(cè)樁的直徑應(yīng)大于0.6m。

6基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

6.1確定地基承載力

確定地基承載力是地基檢測(cè)的重要內(nèi)容。使用合適的檢測(cè)技術(shù)能夠準(zhǔn)確確定地基承載力。最直觀的檢測(cè)方法是靜載荷法，該檢測(cè)法通過(guò)樁載荷或錨樁施加反作用力來(lái)確定樁沉降與壓力之間的關(guān)系，并確定地基承載力和其他的工程參數(shù)。高應(yīng)變法通常用于確定地基的承載力。首先使用沉重的自由落錘沖擊地基頂部，然后使用傳感器接收樁頭的縱向位移數(shù)據(jù)。在評(píng)估地基的承載能力時(shí)，檢測(cè)誤差會(huì)受到荷載率的強(qiáng)烈影響，負(fù)載率越高，誤差越大。將靜態(tài)載荷法的結(jié)果與高應(yīng)變法的動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，靜態(tài)載荷法獲得的負(fù)載能力結(jié)果更加準(zhǔn)確，但是高應(yīng)變法的動(dòng)態(tài)檢測(cè)法可以配合光纖檢測(cè)技術(shù)（如BOTDR和FBG技術(shù)），通過(guò)鋪設(shè)光纖傳感器提高檢測(cè)精度。

6.2判斷地基完整性

在檢測(cè)地基的完整性時(shí)，最常用的檢測(cè)法是聲波法、低應(yīng)變法和巖心鉆探法。聲波法的主要依據(jù)是超聲波在混凝土中傳播速率的特性。在樁身缺陷位置評(píng)估樁身完整性時(shí)，傳播速率和超聲波振幅等超聲參數(shù)會(huì)發(fā)生變化；低應(yīng)變法的動(dòng)態(tài)檢測(cè)是收集錘擊產(chǎn)生的應(yīng)力波，結(jié)合地基的變形情況，分析地基的承載力和地基的完整性；巖心鉆探法是用于評(píng)估可鉆孔巖心完整性的最直觀檢測(cè)方法。直接觀察地基中是否存在缺陷，或發(fā)生碎樁等其他問(wèn)題。巖心鉆探檢測(cè)法的缺點(diǎn)是成本高、速度慢以及檢測(cè)會(huì)對(duì)地基局部造成損壞。聲波法與動(dòng)態(tài)低應(yīng)變法的比較分析可知，聲波法的應(yīng)用范圍較廣，不受地質(zhì)條件的影響?？蓹z測(cè)超長(zhǎng)樁并識(shí)別樁體內(nèi)的多個(gè)缺陷，同時(shí)能夠?qū)θ毕葸M(jìn)行定量描述，檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性較高。但在實(shí)際使用中，聲波法需要預(yù)先嵌入聲學(xué)測(cè)量管，并且無(wú)法確定在聲學(xué)測(cè)量管范圍之外的樁質(zhì)量。聲波容易受鋼套深度的干擾，因此聲波信號(hào)容易被削弱，一定程度上會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。低應(yīng)變法操作簡(jiǎn)單、快速，但只能用于定性分析。當(dāng)檢測(cè)到超長(zhǎng)樁時(shí)，可能無(wú)法捕獲聲波信號(hào)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大。對(duì)巖心鉆探法和低應(yīng)變法的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較分析，低應(yīng)變法受樁底承壓層的巖性、裂縫發(fā)展程度和狀態(tài)的影響較大，可能會(huì)對(duì)地基完整性產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷，建議可與巖心鉆探法一起使用。

7結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地基結(jié)構(gòu)的質(zhì)量會(huì)直接影響建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量和安全性。因此，需要采取合適的地基基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)。對(duì)樁基礎(chǔ)檢測(cè)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況選擇多個(gè)檢測(cè)方法，以便比對(duì)不同的檢測(cè)結(jié)果提高結(jié)論的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。采取適合工程具體情況的檢測(cè)方法確定樁體的承載能力和完整性，并采取必要的糾偏措施，確保建筑工程的施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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作者：張繁祥 單位：甘肅省建筑科學(xué)研究院有限公司