民用建筑工程地基基礎檢測技術及要點分析

謝鴻達

（廣州市市政工程試驗檢測有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

建筑工程地基基礎檢測應明確建筑工程項目的特點，以保障建筑穩定和安全為目的開展檢測活動，對技術應用要點進行明確。地基檢測應依照《建筑工程地基基礎承載力測定》文件中的要求落實技術指標，并對檢測流程、檢測規范、檢測制度進行明確，切實保障地基基礎檢測結果的準確性，保障建筑工程項目基礎的穩定。

1 案例分析

某市天河路東民用建筑基礎工程采用旋挖鉆孔灌注樁及管樁進行基礎施工，旋挖鉆孔灌注樁樁徑為1000～1400mm，單樁的承載力特征值為7800～14850kN，樁長為17～54m，共計樁基礎數量45根。采用水泥攪拌樁的方式進行支護，數量共計達到205根。完成地基樁基礎施工之后，采用相應檢測技術對不同區域、不同類型的基礎進行質量檢測，設計應用靜載試驗、低應變法、聲波透射法、鉆芯法等確定最終的檢測結果，并對檢測技術的應用要點進行明確。

2 建筑工程地基基礎檢測技術應用

2.1 水泥攪拌樁檢測技術

民用建筑工程涉及水泥攪拌樁基礎施工，該區域設計分別應用鉆芯法、單樁豎向抗壓靜載、復合地基平板載荷試驗的方法進行質量檢測，以抽檢的方式對其質量、承載力等各項參數進行檢驗，共計抽檢水泥攪拌樁的數量30根。

鉆芯法：是指應用鉆機設備在基礎混凝土結構中通過鉆芯取樣的方法，對混凝土的強度參數進行明確，并觀察內部質量的方法，該技術可能會導致混凝土的局部造成一定程度的損傷，但結果的準確程度比較高。

單樁豎向抗壓靜載試驗：該方法是以試驗的方式將豎向的荷載施加到樁頂，觀察試驗過程中的單樁在不同荷載的作用下發生的沉降情況，并將最終的結果以曲線或者輔助曲線的方式直觀的展示出現。通過曲線觀察以及模型建立，對地基基礎的承載力等參數進行判斷。如何設計豎向荷載力是該技術應用的要點，按照靜載試驗的要求，對加載量等進行設計，可適當提高荷載強度，但需要避免進行相應的破壞試驗[1]。現場荷載堆載情況如圖1所示。

圖1 水泥攪拌樁單樁承載力檢測

復合地基平板載荷試驗：復合地基、淺層地基、樁端土等區域的檢測應用該技術具有一定的普遍適應性。該技術是一種原位試驗方法，在一定尺寸承壓板上進行分級荷載施壓，觀察在荷載的情況下地基土層隨著壓力變化產生的形變，是否保持原位的水準。

在水泥攪拌樁地基基礎檢測技術應用過程中，共計采用了3種檢測技術分別對復合地基、單樁承載能力和基礎混凝土結構質量進行檢驗，并嚴格依照《民用建筑地基基礎檢測規范》內容開展檢測工作，規范技術應用，減少檢測結果偏差。

2.2 管樁檢測技術

管樁承載力檢測根據實際檢測需求，對檢測樣本數量和檢測技術進行明確。管樁采用抽檢的方式進行樣本檢測，低應變法抽取樣本數量占據總數量的20%以上，同時應用單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗方法對其進行檢測，樣本數量控制在50根以內，不少于3根。

低應變法：該檢測技術是指應用激振的方式對樁基礎的完整性進行檢測，低應變法的檢測方式比較多，可以將其分為機械阻抗法、反射波法等。案例中應用低應變法中的反射波法對管樁樁身缺陷程度以及缺陷位置進行判斷，用于衡量樁基礎的質量是否滿足要求[2]。

單樁豎向抗拔靜載試驗：單樁豎向抗拔靜載試驗的應用原理與單樁豎向抗壓靜載試驗的應用原理大致相同，通過在基礎樁頂部施加豎向的上拔力，觀察樁基礎的上拔位移情況。

2.3 灌注樁檢測技術

灌注樁采用單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗、鉆芯法、聲波透射法、低應變法進行檢測，采用鉆芯法和聲波透射法檢測樁身質量應不少于總樁數量的50%，采用低應變法對所有的灌注樁進行檢測。

聲波透射法：該技術應用方式已經比較成熟，通過施加超聲波透射的方式對樁身的質量進行檢測，在樁內位置埋設兩根或者兩根以上的聲測管，并同時安裝發射器或者接收器等，將其放置到樁管之內，通過超聲波反饋后的波形變化情況，判斷樁身的完整性[3]。該技術應用操作方式包括平測法、交叉斜測法等，現場應用如圖2所示。

圖2 聲波透射法應用現場

3 民用建筑工程地基基礎檢測技術應用要點

民用建筑工程地基基礎檢測不同的基礎類型應選擇應用不同的檢測技術，并對檢測目標、檢測流程等進行明確，按照民用建筑地基基礎工程中涉及的3種地基基礎，應科學選擇檢測技術，并對技術應用要點進行明確，下文將作詳細的探討。

3.1 低應變法技術應用要點

低應變法在民用建筑地基基礎檢測中的應用，在科學取樣以及明確檢測對象的基礎上，對樁基進行無損檢測。首先，檢測人員需要科學準備好檢測過程中所需要應用到的設備，包括速度傳感器、動測儀、振力棒等，在明確檢測目標和檢測方法的基礎上，依據《低應變法應用技術規范》中的內容執行。本案例中應用低應變法對樁身是否存在缺陷進行判斷。

該技術應用的要點主要是衡量信號傳遞是否準確。對于實心樁，傳感器的安裝點與激振點的距離宜不小于樁徑1/4，當激振點在樁頂中心時，傳感器宜安裝在與樁中心2/3樁半徑的距離；對于空心樁，傳感器安裝點、激振點與樁頂面圓心構成的平面夾角宜為90°，激振點和傳感器安裝點宜在樁壁厚的1/2處。

激振點位置選擇完畢之后，準備好錘頭、錘墊等相關工具，激振方向應與樁面保持垂直，確保其以單擾動的方式傳遞信號，激振點也應與主筋位置保持一定的距離。在現場敲擊實驗過程中，應對錘頭、錘墊等工具進行選擇，并對寬脈沖和窄脈沖進行調整，確保反射信號的準確性[4]。

該技術應用受設備以及環境因素影響較大。在檢驗技術應用之前，應對傳感器等設備進行檢查，觀察設備是否存在問題，檢測過程中也可能會對設備儀器產生一定程度的影響，應時刻關注儀器的動態，及時更換儀器設備。現場環境也應保持良好，避免電磁、電壓等產生的信號導致儀器采集數據出現異常，如出現此問題，應查找并分析原因，并對參數進行重新調整。

3.2 靜載試驗技術應用要點

靜載試驗通過施加不同方向壓力對樁基的位移變化的測定，以此作為判斷樁基礎抗壓力、抗拔力、抗水平力的標準。靜載試驗應準備好測力裝置、反力裝置和載荷板等相關設備，案例中應用靜載試驗對旋挖鉆孔灌注樁及管樁質量進行檢測。

該技術應用應對檢測所使用的裝置、儀器參數型號進行明確，設計反力裝置承載力為最大試驗荷載的1.2倍，并對加載反力裝置的主要構件進行強度和變形驗算，確保反力裝置在堆載過程不會失穩破壞。

檢測技術應用過程中對荷載力的加載采用逐級加載的方式，加載量為預估極限數值的8%～10%左右，具體視情況而定。當觀察荷載相對穩定的情況下，進行下一階段的荷載加級。當達到終止加載條件時，采用分級卸載的方法，降低荷載壓力。檢測過程中，同時需要配置相應的人員進行地基基礎的沉降觀測，并做好相應的記錄工作。沉降觀測應在靜載檢測的每5min、10min、15min各測讀一下參數，累計觀測1h后，每30min讀取一次沉降參數，并將記錄數值進行記錄，達到穩定值之后，停止沉降觀測。同時沉降觀測應對終止加載條件明確，如沉降量觀測值大于上級沉降觀測值的5倍以上，則停止加載，如沉降量在上一級觀測的2倍以上，在一天內未達到穩定數值，則停止加載；當達到預設最大荷載值時，停止加載。將所記錄的值繪制曲線，作為評價地基基礎情況的依據。

3.3 鉆芯法技術應用要點

鉆芯法應使用雙管液壓鉆機，設置鉆機壓力為中等，鉆進檢測過程中確保鉆進的參數穩定，并對鉆進次數進行記錄。鉆芯法檢測技術應用要點在于對鉆頭的控制，鉆進過程中觀察鉆頭的情況，避免鉆進過程中出現偏離的情況，如出現偏差及時對其進行校正，確保垂直鉆進偏差值在0.5%以內。鉆進過程中要避免對地基基礎的主體結構產生影響，盡可能減少鉆芯孔的空隙。基于鉆芯法在抗壓強度檢測中的實際應用，鉆芯取率值應控制在95%以內，取樣的直徑應大于骨料直徑的2倍以上。案例中將鉆芯法應用到旋挖鉆孔灌注樁的質量檢測之中，切實做好記錄與數據核對工作，控制鉆進過程的速度，避免由于返孔過程中帶出大量的泥水，如出現此問題，則需要停止鉆進，分析原因，采取相應的措施解決上述問題。

鉆芯法應將設備鉆進至距離樁基礎20cm的位置，進尺參數以及泵壓參數應嚴格控制，避免出現樁底鉆穿的問題出現，鉆進持力層的深度應控制在1m以內，確保最終檢測結果的準確性。如在鉆進檢測的過程中發現問題，則采用靜載試驗的方法對最終結果進行佐證。

3.4 超聲透射法技術應用要點

超聲透射檢測法在民用建筑地基基礎灌注樁檢測中應用，該方法通過預埋聲測管的方式作為超聲波信號接收和轉化的主要通道，探頭的設置應從底部開始，逐步提升，基于設備對聲波的時間參數、變化頻率等進行明確，通過對數據的對比分析觀察基礎的質量，判斷其是否存在缺陷。

該技術應用要點在于對聲波發射器和接收器的控制，設計諧振頻率在45kHz左右，并控制基礎樁的外徑與聲測管的內徑參數符合要求，確保有效的工作段長度在15cm以內，并預先做好水密性檢測。在水壓滲水情況小于1MPa的情況下應用此技術對灌注樁進行檢測。如測距比較大，則需要輔助應用前置放大器對其進行處理。聲波檢測裝置在應用過程中復雜，抗擾能力應在0.5μs以上，參數誤差值應控制在5%以內，脈沖的電壓幅值設計在500V左右。該技術檢測應用應對預埋管的接駁方式和固定方式進行控制，采用螺口接駁方式，直接對其進行接駁固定。

針對不同的地基基礎，應采用不同的檢測技術，并對技術應用要點進行明確。民用建筑地基基礎工程涉及要素較多，應在反復測量和驗證的情況下確保地基基礎的質量滿足設計要求。

4 結語

綜上所述，本文結合具體的案例對地基基礎檢測技術進行應用，對比不同技術應用檢測結果，對技術應用要點進行明確。靜載試驗和聲波透射法在地基基礎檢測中的應用效果較好，期間需要考慮建筑局部質量以及建筑使用年限等對基礎所產生的影響，建立長效檢測機制，并嘗試在地基基礎檢測中應用新型技術，有效提高基礎檢測結果的準確性。