三種基樁檢測方法在工程實(shí)例中的綜合應(yīng)用

【摘 要】 靜載試驗(yàn)、鉆芯法和低應(yīng)變法是基樁檢測中廣泛使用的方法。文章介紹了這幾種方法在工程實(shí)例中的綜合應(yīng)用，取得相互補(bǔ)充、驗(yàn)證的效果，從而提高了檢測結(jié)果的可靠性。

【關(guān)鍵詞】 靜載試驗(yàn) 鉆芯法 低應(yīng)變法 樁身完整性 樁身缺陷

基樁承載力和完整性檢測是基樁質(zhì)量檢測中的兩項(xiàng)重要內(nèi)容，其主要檢測方法有作為直接法的靜載試驗(yàn)和鉆芯法，以及半直接法的低應(yīng)變法，是實(shí)際中廣泛使用的檢測方法。本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了幾種檢測方法同時(shí)進(jìn)行，進(jìn)而達(dá)到相互補(bǔ)充、驗(yàn)證，以提高檢測結(jié)果的可靠性。

一、工程概況

某工程為十二層框剪結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁，基樁總數(shù)為70根，設(shè)計(jì)樁徑φ800mm，樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C25，單樁豎向抗壓承載力特征值Ra為2000kN，設(shè)計(jì)樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r。根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》（詳勘），該場地地層自上而下依次為：①雜填土：雜色，干，松散，近期雜填，主要由磚塊、混凝土塊及砂土組成，磚塊、混凝土塊含量超過70%以上，粒徑2～12cm，棱角～次棱角狀。②粗砂：黃褐色，稍濕～濕，松散，沖積成因，粒徑大于0.5mm的砂量超過80%，含有約10%的卵碎石，粒徑2～5cm，次圓狀。③卵碎石：黃褐色，稍濕，中密，坡積成因，碎石含量大于65%，粒徑2～20cm，次圓狀、次棱角狀，主要成分為石英巖碎塊，粘土、砂充填間隙，該層分布全場地。④含礫粘土：黃褐色，稍濕，可塑，坡積成因，主要由粘性土組成，切面有光澤，手握成團(tuán)，搖不散，搖震無水滲出，干強(qiáng)度大，韌性大。礫石含量30%左右，粒徑2～30mm，主要礦物成分為長石、石英，次棱角狀。⑤-1全風(fēng)化泥灰?guī)r：黃褐色，原巖風(fēng)化強(qiáng)烈呈土狀，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造已分辨不清，極軟巖，極破碎，巖石基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。⑤-2強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r：灰色，泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，軟巖，破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級，巖芯多呈碎塊狀，少有短柱狀。⑤-3中風(fēng)化泥灰?guī)r：灰褐色，泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，較軟巖，較破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級，巖芯為長柱狀、短柱狀，局部有強(qiáng)風(fēng)化夾層，夾層厚度50cm左右。

二、檢測情況

1.低應(yīng)變法

在滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求之后，對該工程全部70根基樁進(jìn)行低應(yīng)變檢測。根據(jù)現(xiàn)場檢測情況及對試樁曲線的分析與計(jì)算，進(jìn)行了樁身完整性判別，該工程Ⅰ類樁20根，Ⅱ類樁16根，Ⅲ類樁19根，Ⅳ類樁15根。典型的樁身反射波曲線見圖1、圖2，7號樁樁長9.0m，在4.7m處有嚴(yán)重缺陷，判定為Ⅳ類樁；10號樁樁長10.1m，在7.3m處有嚴(yán)重缺陷，判定為Ⅳ類樁。

2.靜載試驗(yàn)

隨后對7、15、26號基樁進(jìn)行了單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，其中7號樁最大位移量為48.36mm，15號樁最大位移量為45.95mm，26號樁最大位移量為89.32mm，Q-s曲線均出現(xiàn)明顯陡降，7、15號樁Q-s曲線見圖2、圖3，單樁豎向抗壓承載力均已達(dá)到極限。根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）相關(guān)條文規(guī)定，判定7、15、26號樁單樁豎向抗壓極限承載力Qu分別為2800kN、2400kN、1600kN，未能滿足單樁豎向抗壓承載力特征值Ra為2000kN的設(shè)計(jì)要求。

3.鉆芯法

為了進(jìn)一步判定樁身完整性并查明單樁承載力過低的原因，隨后對30根樁采用了鉆芯法進(jìn)行檢測。后判定其中Ⅰ類樁6根，Ⅱ類樁4根，Ⅲ類樁8根，Ⅳ類樁12根。典型的芯樣如圖5、圖6所示，7號樁樁長9.0m，自5.2m至樁端出現(xiàn)嚴(yán)重的離析，芯樣破碎、松散，骨料分布不均勻，離析層厚度達(dá)3.8m。樁端持力層巖芯較破碎，為設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r。10號樁樁長10.1m，自7.0m至樁端出現(xiàn)嚴(yán)重的離析，離析情況同7號樁，離析層厚度達(dá)3.1m，且樁底沉渣厚0.4m，樁端持力層巖芯破碎，為設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r。

三、原因分析

通過對比幾種檢測方法所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)資料，并結(jié)合場地工程地質(zhì)條件分析如下：

1、低應(yīng)變法所測曲線進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)樁身缺陷比較有共性。

2、鉆芯結(jié)束后，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對樁身混凝土進(jìn)行采取芯樣和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果表明混凝土芯樣試件抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。樁端持力層經(jīng)過現(xiàn)場鑒別和巖芯試樣試驗(yàn)，也滿足設(shè)計(jì)要求。

后通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致基樁承載力和完整性檢測不合格的原因是混凝土澆筑時(shí)質(zhì)量控制措施不到位。基樁灌注時(shí)逢雨季，且該地層地下水位較豐富，灌注前未徹底清除樁底沉渣和積水；灌注時(shí)未能控制好導(dǎo)管底部至孔底的距離和導(dǎo)管埋入混凝土深度，以及掌握好導(dǎo)管提拔速度，導(dǎo)致了樁底沉渣過厚和樁身混凝土離析的質(zhì)量事故。

檢測過程中，在用低應(yīng)變法對所有基樁進(jìn)行樁身完整性的初步判定后，發(fā)現(xiàn)Ⅲ、Ⅳ類樁達(dá)48%之多。隨后進(jìn)行靜載試驗(yàn)的7、15、26號樁，動(dòng)測法分別判定為Ⅳ類樁、Ⅱ類樁、Ⅳ類樁。進(jìn)一步進(jìn)行的鉆芯法，發(fā)現(xiàn)7、15、26號樁樁身離析，15號樁還存在樁底沉渣過厚，7、26號樁樁身離析嚴(yán)重，均判定為Ⅳ類樁。雖然低應(yīng)變法和鉆芯法在樁身完整性判別上尚未達(dá)到完全一致，甚至個(gè)別樁的判定還存在較大偏差：如26號樁動(dòng)測判定為Ⅱ類樁，但通過鉆芯法Ⅳ類樁。但整體上對于嚴(yán)重缺陷的定性判定，兩者還是較為吻合：如10號樁低應(yīng)變法和鉆芯法均判定為Ⅳ類樁，且樁身缺陷位置也很接近，見圖2和圖6。

四、結(jié)語

通過該項(xiàng)工程實(shí)例可以看出，上述幾種基樁檢測由于各自在可靠性或經(jīng)濟(jì)性方面存在著局限性。在實(shí)際應(yīng)用，可根據(jù)檢測目的和檢測方法的適用范圍，合理的選擇檢測方法，使各種檢測方法盡量互為補(bǔ)充或驗(yàn)證，既滿足安全適用、正確評價(jià)的要求，也達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。

參考文獻(xiàn)

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[2] 建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2003）

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