工程地基基础检测技术研究
杨雅慧
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引言
随着社会经济的飞速发展与城市化进程的持续加速,各类大型、超大型工程建设项目如雨后春笋般涌现。在这些工程项目中,地基基础承受着上部结构传来的巨大荷载,并将其均匀传递至地基土中。若地基基础存在质量问题,如承载力不足、沉降过大、不均匀沉降等,可能引发建筑物倾斜、开裂甚至倒塌等严重后果,不仅会造成巨大的经济损失,还可能危及人民生命安全。因此,采用科学有效的地基基础检测技术,对地基基础的质量进行严格把控,是保障工程建设顺利进行、确保工程质量的重要举措。
1 地基承载力检测技术
1.1 静载荷试验
静载荷试验是确定地基承载力最直接、最可靠的方法。该试验通过在地基上逐级施加竖向荷载,观测地基在各级荷载作用下的沉降情况,直至地基达到破坏状态,从而确定地基的极限承载力。根据极限承载力,结合一定的安全系数,即可得到地基的承载力特征值。静载荷试验适用于各类地基土,包括天然地基、处理地基以及复合地基等。在某大型商业综合体项目中,对天然地基进行静载荷试验,采用堆载反力装置,加载分级为8 级,最大加载量为设计要求承载力特征值的 2 倍。通过试验,准确获取了地基的承载力特征值,为基础设计提供了可靠依据。
1.2 动力触探试验
动力触探试验是利用一定质量的落锤,以一定高度自由落下,将探头贯入土中,根据贯入阻力大小来判断土的性质和状态。动力触探试验分为轻型动力触探、重型动力触探和超重型动力触探,可用于检测地基土的密实度、承载力以及查明地基土的均匀性等。在某道路工程地基检测中,采用重型动力触探试验对填方路基的压实质量进行检测。通过测量每贯入10cm 所需的锤击数,与相关规范标准进行对比,判断路基填土的密实度是否满足设计要求,及时发现并处理了部分压实不足的区域,保证了道路地基的稳定性。
1.3 标准贯入试验
标准贯入试验是用质量为 65kg 的穿心锤,以 76cm 的落距,将一定规格的标准贯入器先打入土中 15cm ,然后开始记录每打入土中 30cm 的锤击数,以此来判断土的工程性质。标准贯入试验可用于砂土、粉土和一般黏性土的地基检测,确定地基土的密实度、承载力等参数。在某工业厂房地基检测中,采用标准贯入试验对地基土进行分层测试,根据不同深度土层的标准贯入锤击数,结合地区经验公式,计算出各土层的承载力特征值,为基础设计提供了详细的土层参数。
2 桩基础检测技术
2.1 低应变反射波法
低应变反射波法是通过在桩顶施加低能量的瞬态激振,使桩身产生弹性振动,并由此产生应力波沿桩身传播。当桩身存在缺陷或桩底时,应力波会发生反射,通过检测反射波的波形、频率等特征,可判断桩身的完整性,确定桩身缺陷的位置与程度。低应变反射波法具有测试设备轻便、检测速度快、成本低等优点,广泛应用于各类桩基础的桩身完整性检测。
2.2 高应变动力测试法
高应变动力测试法是用重锤冲击桩顶,使桩身产生较大的应变,通过测量桩顶的力和速度时程曲线,运用波动理论分析,来确定单桩竖向抗压承载力和桩身完整性。高应变动力测试法不仅能检测桩身完整性,还能对桩的承载力进行评估,适用于检测预制桩、灌注桩等各类桩基础。
2.3 声波透射法
声波透射法是在桩身内预埋若干根声测管,将声波发射与接收换能器分别置于不同声测管中,管内注满清水作为耦合剂。发射换能器发射声波,通过测量声波在桩身混凝土中的传播时间、波幅及主频等声学参数,对桩身完整性进行评价。声波透射法检测精度高,可检测出桩身内部较小的缺陷,且检测范围可覆盖全桩长。
2.4 钻孔取芯法
钻孔取芯法是利用钻机在桩身内钻取芯样,通过对芯样的观察与测试,检测桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷、桩底沉渣厚度以及桩端岩土性状等。钻孔取芯法能够直观地了解桩身内部情况,获取的检测数据较为可靠,但该方法属于局部破损检测,检测成本较高,检测效率相对较低。在某重要市政工程桩基检测中,对部分存在疑问的灌注桩采用钻孔取芯法进行验证检测。通过钻取芯样,对桩身混凝土的强度、密实性以及桩底沉渣厚度等进行了详细检测,为桩基工程质量问题的处理提供了准确依据。
3 地基沉降观测技术
地基沉降观测是通过在建筑物或地基上设置沉降观测点,使用精密水准仪、全站仪等测量仪器,定期对观测点的高程进行测量,记录地基在施工过程及使用期间的沉降情况。通过对沉降观测数据的分析,可了解地基的沉降速率、沉降量以及差异沉降等信息,判断地基的稳定性,预测地基的最终沉降量。在某高层建筑施工过程中,从基础施工开始,就设置了沉降观测点,按照规定的观测周期进行观测。在施工初期,由于地基土受施工扰动影响,沉降速率相对较大,随着施工的进展,沉降速率逐渐趋于稳定。通过对沉降观测数据的实时分析,及时调整了施工进度与施工工艺,确保了建筑物在施工过程中的安全与稳定。
4 土工试验技术
土工试验是通过对地基土进行室内试验,测定地基土的物理力学性质指标,如含水率、密度、孔隙比、液限、塑限、压缩系数、抗剪强度等。这些指标对于评估地基土的工程性质、确定地基处理方案以及进行地基基础设计具有重要意义。在某工程地基检测中,对不同土层的土样进行了土工试验。通过测定土样的抗剪强度指标,为水闸基础的稳定性分析提供了关键数据;根据土样的压缩系数,评估了地基土的压缩性,为地基沉降计算提供了依据。
5 结论
综上所述,工程地基基础检测技术作为保障工程建设质量的关键环节,在工程设计、施工及运营过程中发挥着不可替代的作用。通过对常见地基基础检测技术类型的深入了解与合理应用,结合实际工程案例,能够有效提升工程地基基础的质量控制水平。随着科技的不断进步,智能化检测技术、无损检测技术以及多技术融合的综合检测体系将成为工程地基基础检测技术的未来发展方向。工程建设领域的相关人员应密切关注检测技术的发展动态,积极应用新技术、新方法,不断完善工程地基基础检测工作,为工程建设的安全与稳定提供坚实保障,推动工程建设行业的持续健康发展。
参考文献
[1] 高超 . 岩土工程地基基础检测技术 [J]. 中华建设 ,2025,(06):160-162.
[2] 杨靖 . 建筑工程地基基础检测技术要点及优化对策研究 [J]. 陶瓷 ,2025,(03):169-171.