岩土工程地基基础检测技术
邱峰雯
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引言
在城市化与基础设施建设高速发展的当下,高层建筑、地下交通枢纽等大型岩土工程项目日益增多,地基基础作为建筑物的 “根基”,其质量直接决定工程的安全性与耐久性。复杂地质条件与新型基础形式的出现,对地基基础检测技术提出更高要求。传统检测技术如静载荷试验效率低、低应变法对深部缺陷识别能力弱等问题逐渐凸显,加之检测过程管理不规范、行业标准滞后,导致检测数据失真、质量隐患频发。
一、岩土工程地基基础检测技术概述
1.1 地基基础检测的概念与目的
岩土工程地基基础检测,是指在工程建设过程中,采用专业的技术手段和设备,对地基土的物理力学性质、地基承载力以及基础结构的完整性等进行测试与评估的一系列活动。地基作为建筑物的根基,其质量优劣直接关乎整个工程的安全性与稳定性;基础则是连接上部结构与地基的关键部分,承载并传递建筑物的荷载。在施工过程中,可指导施工工艺的调整,确保施工质量;在工程验收阶段,更是判断地基基础是否满足设计要求、能否投入使用的重要参考,对保障工程质量、延长建筑物使用寿命、避免安全事故发生具有不可替代的作用。
1.2 地基基础检测的基本原理
地基基础检测技术的原理融合了多学科知识。基于力学原理的检测技术,如静载荷试验,观测地基在不同荷载下的沉降量,进而分析地基的承载力与变形特性;标准贯入试验则利用重锤冲击贯入器,使贯入器贯入地基土中,根据锤击数反映地基土的密实程度和力学性质。基于波动理论的检测方法,像低应变法检测桩身完整性,是通过在桩顶施加激振力产生弹性波,弹性波在桩身中传播时,遇到桩身缺陷或桩底会发生反射,通过传感器接收反射波信号,分析波形特征来判断桩身是否存在断裂、缩颈等缺陷。
1.3 地基基础检测技术分类
按照检测目的与方法,地基基础检测技术可分为三大类。地基承载力检测技术,主要用于测定地基承受建筑物荷载的能力,除静载荷试验、标准贯入试验外,还包括动力触探试验等,通过不同方式获取地基土的力学性能参数,为地基设计提供承载力数据。地基土物理性质检测技术,借助土工试验,如室内的土样含水量、密度、液塑限试验等,以及现场的原位测试,可全面了解地基土的颗粒组成、孔隙比、压缩性等物理性质,为判断地基土类别、评估地基稳定性提供依据。基础完整性检测技术,针对桩基础等基础形式,采用低应变法、声波透射法、钻孔取芯法等,检测基础结构内部是否存在缺陷,确保基础能够有效传递荷载,保障建筑物安全。
二、地基基础检测技术应用中存在的问题
2.1 检测技术自身局限性
当前地基基础检测技术存在明显局限性。在地基承载力检测方面,静载荷试验虽被视为确定地基承载力的 “黄金标准”,但其需耗费大量时间进行分级加载与沉降观测,且试验设备笨重、对场地要求高,在工期紧张或场地受限的项目中难以应用,标准贯入试验受锤击能量损耗、杆长修正等因素影响,锤击数与地基土力学性质的对应关系存在一定不确定性,在复杂地质条件下,检测结果的准确性易受干扰。
2.2 检测过程中的问题
检测过程中的诸多环节存在问题,严重影响检测结果的可靠性。部分检测单位为降低成本,使用未经校准或精度不达标的检测设备,如传感器灵敏度下降、压力表误差过大等,导致采集的数据失真。在实际操作中,检测人员专业水平参差不齐,部分人员未严格按照操作规程开展检测工作,检测数据处理过程也存在不科学现象,一些检测人员过度依赖检测设备自带的分析软件,未结合工程实际与地质条件对数据进行深入分析,甚至为满足设计要求随意篡改检测数据,严重破坏检测工作的公正性与严肃性。
2.3 检测标准与规范不完善
检测方法不适应当前的地基基础检测现状。新出现的地基处理方法、地质条件复杂的地基、上部结构形式复杂的地基等出现,地基基础检测方面的标准规范却未能做到及时跟进,未能对这些检测标准的缺陷提出解决方案。同时,标准规范不适应这些新技术、特殊工况条件下地基基础的新检测方法、检测指标、评判标准规定不明确,致使检测人员在实际检测中无所遵循;各地标准不统一,如建筑工程桩基与交通工程桩基关于桩基完整的判别基准不同,致使检测工作得出的检测结果,难以进行统一的评判,对工程质量难以进行审查和验收。
三、地基基础检测技术的改进与发展对策
3.1 技术创新与优化
突破现有技术瓶颈,最有效的办法就是推进地基基础检测试新技术、新方法的研究与创新。对于地基承载力检测,可发展研发地基承载力快速检测设备,将传感器技术与无线传输技术结合,自动完成加载与检测数据的采集,减少检测时间。对于基础完整性检测,在减少或取消预埋检测设备的条件下来开展,比如采用太赫兹波、微波等新技术穿透桩身来检测缺陷,解决用声波透射法检测桩身完整性需预埋声测管的难题;改进低应变法的信号处理算法,增强对地基基础深埋位缺陷的识别能力。
3.2 加强检测过程管理
通过规范检测工作管理来保障检测结论的稳定性。加强检测仪器管理,制定定期检测、保养仪器的工作机制,配备仪器智能设备管理系统,随时掌握仪器工作情况和精度标准,对于不符合精度标准的仪器,及时停止运行、返厂维修或更新。在检测数据处理阶段,做好严格的检测数据审查制度,要求检测人员结合工程地质勘察资料、设计资料等信息对检测数据进行二遍审核,对于有篡改行为的要坚决拒绝;引进第三方数据监督机构,对涉及重点的检测数据进行第二遍审查,保证检测数据准确、有效。
3.3 完善检测标准与规范
完善的检验标准和方法是规范地基基础检测行业发展的根本。及时完善地基基础检测标准和规范的制订更新,组织行业内的专家,针对新的地基处理技术、对特大地质情况下的基础类型,制订相应的检验标准,确定检验方式、技术参数以及标准判定;加强各地区和各行业地基基础检验标准的相互协调,建立跨地区、跨行业检验标准工作组,整理现有检验标准之间的差异,制定统一的检验技术规程和质量验收标准,协调检测结果评价的尺度统一。
结语
基础工程的岩土工程施工,检测技术是防患于未然的重要关口。虽然在岩土工程施工中运用检测技术存在不足、实施过程中不够严格、检测标准未充分完善等现象。但是随着各项智能技术的不断渗透、不断细化全面的检测以及完善的标准检测,这将带动检测技术的精确化以及自动化。随着技术的不断完善、检测标准的不断优化,一定能够为岩土工程质量提供保障。
参考文献
[1] 梁国强. 岩土工程地基基础检测技术探讨[J]. 城市建设理论研究( 电子版),2023,(20):172-174.
[2]邵作森.岩土工程地基基础检测技术研究[J].居舍,2021,(04):67-68.