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建筑工程地基基础检测技术探讨

时间:2021-05-19 15:19:48 | 作者:小编
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摘要:桩基础是建筑物的重要组成部分,对建筑工程的施工质量具有重要的影响。地基检测技术是地基施工质量的重要保证。因此,建筑工程技术人员有必要对地基检测技术进行深入的研究。在此基础上,本文的主要研究内容是地基基础检测技术及存在的问题,对常用地基基础检测方法和适用条件进行详细地分析,最后介绍地基基础检测技术的应用。

关键词:基础;地基检测;结构工程

由于建筑工程具有的复杂性特点,使得直观分析建设项目的质量存在较大难度。为了能够在施工过程中客观地评估项目质量,必须使用科学的检测技术和分析方法,以确保检测工作的顺利进行并减少可能出现的质量问题,这对减少建筑工程的安全与经济风险具有重要的作用。在检测前,工程技术人员应认真研究,根据实际需求确定合适的检测方法。

1地基基础检测概述

1.1检测方法

承载力测试是天然与人造地基检测的主要方法。在基础检测时,检测项目的施工应能满足工程承载力的要求。常见的方法主要有有声投射法、高应变检测法。

1.2测试依据

地基检测的主要目的是确定其承载能力能否满足工程施工的要求。在施工前,必须依据专业的技术规范与操作规程进行合理测试。

2基础测试的重要性

2.1建筑安全

目前建筑施工技术不断发展,地基质量对建筑物的整体安全性具有非常重要的影响。地基不仅承受着整个建筑物的重量,而且还会影响建筑物建成后的整体外观和安全性。在实际工程项目中,建筑安全问题频发,由于地基质量造成的工程问题广受社会关注。在城市化进程的推进过程中,人们对建筑物的要求越来越高。地基基础是建筑工程安全性的关键影响因素,科学的基础测试技术对保证建筑工程的安全具有重要作用。

2.2完善设计要求

基础的质量不仅与工程施工的技术有关,工程设计对基础质量也具有较大影响。为确保基础质量,必须进行必要的测试工作,确保基础的承载力满足设计与规范的要求。施工与验收环节都必须进行检测以保证其安全性。只有严格按照国家标准进行检测,才能更好地发挥基础的工程价值,确保建筑工程的顺利实施。

3建设项目基础检测的主要特点

3.1复杂性

我国幅员辽阔,不同地区的地质条件具有较大差异,因此建筑工程的施工地质条件具有较高的复杂性特点。在建筑施工中,地基检测对于工程地质条件的判断具有重要意义,正是由于环境条件的复杂,在特定区域工作时的规划困难程度也有所不同。进行地基检测前,必须对工程地质条件进行详细地论证,在地质情况的详细分析基础上,根据不同的地质环境制定不同的地基检测方案。在地质条件较复杂的区域,需要对地基进行实时检测,以确保工程在实施的不同阶段都能具有较高的安全性和稳定性,此项工作最好由专人负责。

3.2检测的频发性

与建筑工程的其他施工项目相比,基础施工具有较高的隐蔽性特点,对后续项目的施工质量影响较大。在基础施工过程中具有较多因素影响基础的建设,一般可分为以下情况:人员的错误操作,机械设备的使用不当,设备操作不具备安全性,混凝土施工质量不能保证等。这些都是工程施工中客观存在的因素,但会对地基检测的准确性造成较大的影响。正是由于这些因素的存在,使地基检测工作具有十分重要的意义,也使得检测工作具有较高的频繁度,实际施工中,需根据不同的工程地质情况进行合理的检测分析,这也证明了建设项目的基础检测工作具有较高的频发性特点。

3.3检测的不可预计性

在对建筑基础进行检测时无法准确预测环境条件,可以是软土地质条件,也可以是地处戈壁之类的恶劣环境,或是适合开发的良好地质环境。若检测环境条件较恶劣,会造成各种各样的负面影响。技术人员必须在较为复杂的工作环境条件下操作不同的测试设备并进行检测。这要求技术人员必须具备强大的心理素质和高尚的职业道德,以确保检测的顺利和结果的准确。很多基础检测必须使用较大的检测设备。但是,部分建筑工地张贴了阻止大型设备进入建筑工地的标志,导致检测设备不能及时进入,这也体现了基础检测工作的不可预计性。

4基础检测工作中的问题分析

4.1检测人员的安全受到威

负责基础检测工作的技术人员所处的环境往往较为艰苦,为了对基础实施监控,需要驻场进行检测。很多工程在建设前期施工条件较恶劣,甚至道路通行都不能得到基本保证,检测使用的是大型机械设备,因此整个基础检测工作会造成危害人身安全的问题。此外,在对建设项目的地基检测时,所有技术人员必须在基坑内实施检测,深基坑的安全隐患对检测人员的安全构成了较大的威胁,这就要求检测技术人员在进行基础检测过程中,需要周到、细致地考虑安全问题。

4.2基础测试的正确性得不到满足

很多基础检测工作缺乏系统的统一管理,在实际操作过程中,难以保证检测结论的准确性和真实可靠性。目前主要存在的问题如下:

4.2.1检测机构不合格部分检测机构的专业水平不能满足工程检测要求,无法依据工程的实际情况制定科学的检测计划。部分检测机构由于内部管理的混乱会阻碍检测计划的顺利实施,或制定的实施计划缺乏完整性和科学性,无法在实施过程中发挥应有的作用。

4.2.2检测数据不完整基础检测需要大量的数据和信息。如果提供的数据和信息不够完备,便无法进行有效的计算和分析,也就无法真实地反映建设项目地基的实际情况。4.2.3监督力度不足在实际检测过程中,检测技术人员容易依据经验实施建设项目的地基检测,缺乏科学性和规范性,僵化的管理模式不能依据工程实际情况进行有效调整,一定程度上影响了监控工作的有效性,这种现状容易造成检测结果不准确的问题,对建筑工程的安全稳定性造成威胁。

4.3现实条件的局限影响检测结果的准确性

地基检测是一项专业且细致的工作,对检测人员的专业素质有较高的要求,所有工作人员应完全由专业人员组成。在实际检测工作中,检测工作人员需要驻场工作,工作条件较为艰苦,技术人员要不断地观察数据。由于地基检测的工作地点只能在建筑物的基坑中,空间有限且不能有效布设检测设备。工作人员只能住在帐篷里,工作条件比较困难。若建设单位无法有效地管理特定的检测系统,容易使检测人员无法根据相关规定实施数据的监控,这种情况下很容易影响最终结果的准确性。

4.4管理体制不规范

我国有两种机构负责基础测试,分别是国家的专业机构和第三方检测机构。目前建设项目的基础检测不能从其中一方进行确定,为了解决由检测流程引起的质量问题,有必要在检测过程中从不同机构获得所需的检测数据。这种现状为其他机构提供了牟利契机,部分机构利用制度上的疏漏,将其他单位的测试数据以高价出售,实现其获利的目的。此外,检测中心的管理系统不够科学和完善,部分人利用权力谋取个人利益和进行财务交易,将虚假的审计数据出售给建筑公司。这容易使建筑管理者在施工过程中,做出不利的决策,对建筑项目的实施造成不良后果。所以相关监督机构应提高对检测机构的监管力度,保证地基检测工作得以顺利实施。

5地基检测方法及适用范围

常用的地基检测方法包括静载荷法、岩心钻探法、低应变法、高应变法、声波法等,这些方法适用于不同数量和类型的桩基础。下面对各种检测方法的适用性进行论述。

5.1静载荷法

地基的静载荷检测是将一个外力施加到桩的顶部,外力通常由桩荷载和锚桩提供,以确定单桩的承载能力、地基的阻力、抗拉强度和水平承载力的测试方法,这也是目前地基检测的最直接、最可靠方法。此外,可以在测试过程中预先将内力测试元件嵌入基础中,从而可以充分了解桩体的内力、桩之间的接地阻力、桩的接地端阻力之间的关系,这对地基设计的优化具有非常重要的意义。目前,静态自平衡检测方法也在研究和探索中,这种方法是在地基下部的平衡点处设置一个负荷箱,使地基顶部和底部处于受压状态。利用地基的侧向摩擦阻力来达到平衡载荷与自身反作用力的目的,但是此检测方法的可靠性还需进一步论证。

5.2岩心钻探法

岩心钻探法主要用于确定现场浇筑的桩质量,包括桩的长度,桩身混凝土的强度和完整性以及桩底混凝土的厚度。这种方法具有简单、直观、实用的特点。在正常情况下,岩心钻探检测法可同时确定桩长、桩身完整性、混凝土强度和沉积物厚度以及桩端承重层。在岩心钻探检测过程中,岩心拔动技术对检测结果有重要的影响。因此,用于岩心钻探的钻机和钻头应符合规范标准,以确保岩心拉拔质量不影响地基测试结果。

5.3低应变法

锤击地基并通过传感器接收应力波信号,然后评估地基的完整性和桩身缺陷的检测方法就是低应变法。该方法具有检测速度快、操作简单的特点,被广泛应用于地基的检测中。此方法的检测质量会受到传感器接收的波形影响。因此,在检测过程中,应根据实际情况选择合适的测试点和锤击点,并根据需要安装传感器,尽可能多地收集信号,确保数据分析波形的完整性。

5.4高应变法

高应变法使用带有导向装置的打桩机来测定基础的垂直承压能力和桩身的完整性。同时可以通过观察桩身应力和冲击力的传递比,确定桩身缺陷的程度。为打桩工艺参数和桩长的确定提供参数依据,目前被广泛用于地基检测。

5.5声波法

声波法是利用声波的传输特性确定桩身完整性的检测方法,具体设置见图1。声波法可以确定桩身缺陷的程度和位置。该方法在实际工程中可以实现较全面的检测,具有较好的工程适用性,需注意,待检测桩的直径应大于0.6m。

6基础检测技术的应用

6.1确定地基承载力

确定地基承载力是地基检测的重要内容。使用合适的检测技术能够准确确定地基承载力。最直观的检测方法是静载荷法,该检测法通过桩载荷或锚桩施加反作用力来确定桩沉降与压力之间的关系,并确定地基承载力和其他的工程参数。高应变法通常用于确定地基的承载力。首先使用沉重的自由落锤冲击地基顶部,然后使用传感器接收桩头的纵向位移数据。在评估地基的承载能力时,检测误差会受到荷载率的强烈影响,负载率越高,误差越大。将静态载荷法的结果与高应变法的动态检测结果进行比较,静态载荷法获得的负载能力结果更加准确,但是高应变法的动态检测法可以配合光纤检测技术(如BOTDR和FBG技术),通过铺设光纤传感器提高检测精度。

6.2判断地基完整性

在检测地基的完整性时,最常用的检测法是声波法、低应变法和岩心钻探法。声波法的主要依据是超声波在混凝土中传播速率的特性。在桩身缺陷位置评估桩身完整性时,传播速率和超声波振幅等超声参数会发生变化;低应变法的动态检测是收集锤击产生的应力波,结合地基的变形情况,分析地基的承载力和地基的完整性;岩心钻探法是用于评估可钻孔岩心完整性的最直观检测方法。直接观察地基中是否存在缺陷,或发生碎桩等其他问题。岩心钻探检测法的缺点是成本高、速度慢以及检测会对地基局部造成损坏。声波法与动态低应变法的比较分析可知,声波法的应用范围较广,不受地质条件的影响。可检测超长桩并识别桩体内的多个缺陷,同时能够对缺陷进行定量描述,检测的准确性和可靠性较高。但在实际使用中,声波法需要预先嵌入声学测量管,并且无法确定在声学测量管范围之外的桩质量。声波容易受钢套深度的干扰,因此声波信号容易被削弱,一定程度上会影响检测结果的准确性。低应变法操作简单、快速,但只能用于定性分析。当检测到超长桩时,可能无法捕获声波信号,对检测结果影响较大。对岩心钻探法和低应变法的检测结果进行比较分析,低应变法受桩底承压层的岩性、裂缝发展程度和状态的影响较大,可能会对地基完整性产生错误判断,建议可与岩心钻探法一起使用。

7结语

综上所述,地基结构的质量会直接影响建设项目的施工质量和安全性。因此,需要采取合适的地基基础检测技术。对桩基础检测时,可根据实际情况选择多个检测方法,以便比对不同的检测结果提高结论的科学性和准确性。采取适合工程具体情况的检测方法确定桩体的承载能力和完整性,并采取必要的纠偏措施,确保建筑工程的施工质量达到设计要求。

参考文献:

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[2]刘亚洲.建筑工程地基检测技术要点分析及优化策略分析[J].现代物业(中旬刊),2019(11).

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[4]和奕霖.地基基础检测中存在的问题与对策分析[J].居舍,2019(27).

作者:张繁祥 单位:甘肃省建筑科学研究院有限公司


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