淺析建筑工程地基承載力檢測技術要點

謝國君

摘? ? 要：地基是建筑工程負荷的最終載體，地基一旦發生沉降，建筑物結構不可避免會發生變化。科學合理的地基設計有利于保證建筑工程質量。地基具備相應承載力是確保建筑安全穩定的先決條件。而在現有的施工中，地基承載力檢測存在諸多問題，采用科學合理的檢測技術對地基的承載力進行檢測以確保后續施工時地基相對穩定、對增加建筑物的安全系數具有決定性的作用。

關鍵詞：地基承載力;檢測技術

1? 前言

地基承載力是建立在土壤中的應力作用抗剪強度平衡值基礎上的荷載能力的表現。土壤不同于混凝土、鋼材等建筑材料，其形態易變，容易受外力影響。因此，很難確定地基承載力的具體數值。科學合理的做好地基承載力檢測，可以有效判斷地基承載力的極限值，以保證建筑工程的安全。

2? 地基承載力檢測的理論依據

地基承載力數值與土質結構、埋藏深度、建筑物結構、地下水位等有關，同時，建筑物的變形程度限值也是判斷地基承載力的因素之一。地基承載力極限值沒有公式計算界定，其極限值通常是根據以往的工程數據及經驗來判斷。承載力地基穩定基礎下容許建筑物的變形承載安全系數的最大值計算，而標準值則根據標準數據整理后通過動力觸探試驗來判定。地基承載力設計的安全系數要確保是在地基穩定的基礎上最大化考慮建筑物沉降荷載力，根據極限荷載中的安全系數標準值，依據地基實際深度、寬度來制定。由于建筑物的規范和標準不一，其地基承載力設計值也有所區別，但前提是要確保建筑物地基穩固。

地基荷載力并不是一成不變的。地基隨著在荷載作用不斷增大而產生變形。起初地基土有彈性應力，承載力及抗力處于平衡狀態。當地基中某點或某區域的荷載增大破壞土壤抗剪強度平衡，則會出現剪切破壞區即塑性區，因土的彈性作用可維持小范圍的極限平衡狀態恢復原狀，不會破壞地基結構，地基可以保持相對穩定狀態。但當荷載不斷增大并超過地基的最大承載力時，地基塑性區域會銜接成片并不斷影響地基的安全承載力，若荷載超過承載力峰值則會讓地基失去穩定，并對建筑物造成嚴重破壞。所以在確定地基承載力數值時需結合實際，具體分析地基土質荷載強度及地基變形荷載安全系數的綜合表現。

3? 確定地基承載力的方法

確定地基承載力方式一般有原位試驗法、理論公式法、規范表格法、當地經驗法。原位試驗包括現場荷載試驗、標準貫入試驗、觸探試驗等;理論公式法結合建筑物沉降指標來確定地基允許承載力;在確定中小型建筑物的地基允許承載力時，根據土質抗力強度及地基埋置深度、寬度來確定。在確定承載力設計值時需要綜合考慮荷載和抗力兩個因素合理判斷。

4? 地基承載力檢測的技術要點

檢測地基承載力一般可通過地基土載荷實驗來實現，地基土載荷實驗由現場浸水載荷實驗、黃土濕陷實驗等多種方法組成，這種方式依據《建筑地基基礎設計規范》要求進行荷載實驗，并最終用于是判定土質特性及承載力。天然地基、復合地基檢測數量均要高于3點，檢測點數可根據建筑重要性而有所增加。

（1）地基土載荷實驗步驟：實驗時要確保土層濕潤且維持結構原狀，基寬要大于3倍壓板直徑。表層找平用2cm大小以下的粗、中沙石。地基實驗加載量限值要2倍以上高于荷載設計值且加荷等級大于8級。四次遞級每次加載間隔10分鐘后每隔30分鐘后讀一次沉降，當持續2小時內沉降數值低于0.1mm時可繼續遞增加載。如發現如下情況需立刻停止加載：承壓板四周土從外側擠出;沉降s迅速加大，荷載-沉降曲線出現陡降段;加載時，連續24小時沉降速度不達標;要分情況來確定地基承載力基礎值：可根據p～s曲線上比例界限確定荷載值，如極限值可確定并低于比例限值3/2時，荷載值為極限值1/2。同一土層實驗點要多于3點，地基承載力基礎值間相差不可高于平均值的1/3，可以平均值做為標準值。

（2）現場試坑浸水試驗時，承壓板面積要高于于0.5m2;遞級加荷實驗時荷載量要根據土壤含水量是否不小于塑限含水量時每級增加25kPa。并先隔0.5-1小時后觀察兩次沉降，觀察逐次遞加直至沉降穩定后繼續加荷;沉降量2小時內小于0.1mm意味著沉降穩定;承壓板要高于浸水水面，浸水期間3天或以上觀察一次膨脹變形。2次觀察的變形量應小于0.1mm即達到相對穩定，隨即停止浸水而加荷至極限破壞，地基土承載力的基本值為極限值的1/2。黃土濕陷性載荷試驗是濕陷系數、濕陷量、初始濕陷壓力測試的方式，主要有單線法、雙線法、飽水法載荷試驗三種方式，同一土層參加試驗點大于3點，試驗點計算值的極差低于1/3的平均值時，地基承載力標準值取平均值。

（3）平板載荷測定儀試驗方法采用該儀器可測試用砂土填壓實的路基、基等的地基系數，也能計算均勻地基土的變形模量。試驗使用的荷載板為圓徑3m，厚2.5m鋼板。其液壓千斤頂與手動油泵等加載裝置與高壓油軟管連接。千斤頂上放置有可調節、可加長桿件的球鉸，手動液壓泵上裝可調節減壓閥，液壓油軟管長不少于2m且兩端裝可防止泄漏自動閥門。測壓表量程應達到荷載限值的5/4， 精度高于0.6級。測橋、測表組成下沉量測量裝置。地基系數檢測時應校驗檢測儀器。新儀器在三個月試驗期內每月進行一次標定誤差修正，如每次誤差小于0.05時說明儀器穩定。儀器保持每年一次校驗頻率。具體安裝步驟如下：首先要確保測試場地地面平整、干凈，如有斜坡則將荷載板作為水平支撐面;二是荷載板安置時要確保與測試地面充分接觸，也可鋪設一層0.2cm厚的干燥砂或石膏膩子做墊層。若墊層使用石膏膩子需在放置荷載板前在底部抹油，并左右旋轉用力敲打壓實，也可借助荷載板上水準泡或水準儀進行調整。三是反力裝置要安于荷載板最外側1米外，且其承載部分安置于荷載板上方加以制動。四是放置千斤頂時要保持垂直狀態，確保其頂端球鉸座緊貼在反力裝置承載部位上;測橋、測表需對稱安置距離遠于荷載板外側及反力裝置支承點1米，且保持與荷載板中心距離相等。在進行平板載荷測定儀加載試驗時，預先在荷載板上加載持續半分鐘荷載量0.01MPa，在確定荷載板穩定后停止加載，試驗的初始數值以儀表讀數為準;然后逐級以0.04MPa的增量加載，認真記錄每一次增量加載后下沉量穩定數據即荷載量。第三，試驗在以下幾種情況下可終止，當地基總下沉量大于0.125cm基準值時，或者荷載強度大于預估極限接觸壓力抑或達到地基承載力極限;最后，如若發生荷載板傾斜、下沉過于嚴重的情況，需進行重新試驗，并將試驗點深度下挖至荷載板直徑寬帶，異常情況應在試驗記錄表中標注。

通過地基土載荷試驗是檢測地基承載力的有效手段，在檢測地基承載力時要綜合考慮荷載強度及變形力，同時結合地基特性及荷載承壓板面積來判定沉降比，最終確定承載力系數。我們可以看到，地基承載力檢測不僅需要執行相關任務的人員需要有效地獲取相關的關鍵技術和理論知識，并且在檢查過程中要注意測試對象的大小和相對標高數據、考慮基坑土層的分類。同時，還有必要了解施工現場地下水的具體分布情況，并注意漏水等問題。此外，我們將積極研究周圍環境的特征和現實狀況，例如地點條件和地底設施的散布狀況，以減少或預防對周圍民眾的不利情況發生。要想保證地基承重力檢測技術的有效性和合理性，并使它的實用價值最大化，就必須重視對相應的測試技術進行詳細討論。

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