地基基礎工程檢測

本書是建設工程質量檢測人員培訓叢書的一個分冊，按照國家《建設工程質量檢測管理辦法》和《河南省建設工程質量檢測管理實施細則》的要求，依據國家技術法規、強制性標準、施工規範以及河南省地方標準編寫完成。本書分地基基礎工程基本知識和地基基礎工程檢測兩篇，本書為建設工程質量檢測人員培訓教材，也可供從事建設工程管理、規劃設計、施工等技術人員閲讀參考。

編者的話

第一篇地基基礎工程基本知識緒論

第一章土的物理性質與工程分類

第一節土的組成

第二節土的物理性質指標

第三節無粘性土的密實度

第四節粘性土的物理性質第五節土體的變形特性

第六節土的工程分類

第二章土的抗剪強度

第一節庫侖公式

第二節土的抗剪強度指標的選擇

第三章地基承載力

第一節地基土的破壞形式

第二節按塑性開展深度確定地基承載力

第三節地基極限承載力的確定

第四節按規範表格確定地基承載力第四章地基處理

第一節概述

第二節碾壓法與夯實法

第三節換土墊層法第四節排水固結預壓法

第五節擠密法和振衝法

第六節高壓噴射注漿法與水泥土攪拌法

第七節其他地基處理方法

第五章樁的類型及其特點

第一節概述

第二節樁的分類

第三節各類樁的類型、特點與適用條件

第四節樁的承載機理

第六章基樁動測波動理論基礎

第一節一維波動方程及其解答

第二節應力波的相互作用在不同阻抗界面上的反射和透射

第三節波形頻域分析

第四節基於一維波動理論的樁一土相互作用的數值解模型

第二篇地基基礎工程檢測

第七章地基及複合地基承載力靜載試驗

第一節淺層平板載荷試驗

第二節深層平板載荷試驗

第三節岩基載荷試驗第四節複合地基載荷試驗

第八章樁的承載力檢測

第一節單樁豎向抗壓靜載試驗

第二節單樁豎向抗拔靜載試驗

第三節單樁水平靜載試驗

第四節高應變法測試樁的承載力

第九章樁身完整性檢測

第一節低應變法檢測樁身完整性

第二節高應變法檢測樁身完整性

第三節聲波透射法檢測樁身完整性

第十章錨杆鎖定力檢測

參考文獻

地基檢測研究室主要從事地基基礎檢測與試驗、地基處理檢測與監測、基坑監測、大體積混凝土澆築過程的温度監控、大型複雜結構施工過程中變形及受力的安全監測、重型工業廠房長期的健康監測、設備及環境振動測試等 。該部門依託"國家認可實驗室"、"寶鋼質量監督站"、"中冶結構及設備安裝工程檢測與監測工程技術中心"不斷的發展壯大，以半科研的形式理論聯繫實踐，不斷創新進取，強化軟硬件設施，配備先進的儀器設備，憑藉精湛的技術，廣泛服務於鋼鐵、化工、石油、交通、民房等多個領域，如今已經成為上海寶冶工程技術有限公司幾大支柱產業之一。

運用多種監測技術和信號傳輸處理方式，建立在線監控專家系統，組成了智能控制系統。自主開發完成了多項監測內容的可視化監測軟件，反應時間可控制在1s範圍內，採樣頻率可達100Hz，完全能夠做到實時監測，真正為工程建設提供信息化支持。監測內容包括大型複雜項目施工過程監測（應力變化監測），結構健康監測，基坑監測，大體積混凝土澆築温度監測，軌道、碼頭監測。

大體積混凝土澆築過程的無線温度監控

如今大型現代化工業廠房的重型設備基礎、高層建築、大型橋樑等越來越多，大體積混凝土在建築工程中被廣泛的應用，由於其一次性澆築量大，工程條件複雜，極易產生温度裂縫影響混凝土的耐久性，一般在大體積澆築過程中都要通過温度監測來控制温度裂縫的產生，針對這種情況 ，我公司經過調研對傳統的測温方法進行了改進，與一些科研院所合作開發了大體積混凝土

無線測温系統。該系統温度信息由數據採集發射終端經過無線網絡傳輸到數據接收終端，數據接收終端通過串口和PC機連接，直接把數據傳輸到PC機上配套顯示記錄軟件，通過軟件的人機界面顯示當前的温度以及超限報警信息等。此係統已在南京梅鋼5號高爐河南安陽3號高爐基礎、河北萬博廣場地板基礎混凝土澆築過程中應用，為工程順利進行提供了有力的技術保障。

自95年開展樁基檢測工作以來，圍繞寶鋼及上海市進行了大量樁基檢測，逐步完善了樁基檢測的機具配備，人員配置。我們能承擔樁基3大檢測項目（高應變、低應變、靜載荷）檢測作業，每年約完成數千根樁的低應變檢測，數百根樁的高應變檢測，數十根樁的靜載試驗檢測。此外還可進行灌注樁成孔檢測工作。我們低應變儀器為美國PIT樁身完整性檢測儀（3台），高應變儀器為美國PDA打樁分析儀（3台），靜載荷儀器為武漢巖海樁基檢測儀（3台）。

1. 高應變

2. 低應變

3. 靜載荷：堆載實驗、錨樁法

按設計和施工質量驗收規範所規定的具體檢測項目方式，宏觀上可分為兩種檢測方法：

直接法

通過現場原型試驗直接檢測項目結果的檢測方法。主要有樁身完整性檢測(鑽孔取芯法)和承載力檢測(靜載荷試驗)。

間接法

在現場原型試驗基礎上，同時基於一些理論假設和工程實踐經驗並加以綜合分析才能最終獲得檢測項目結果的檢測方法。主要包括以下三種方法：

低應變法　在樁頂面施加低能量的瞬態或穩態激振，使樁在彈性範圍內做彈性振動，並由此產生應力波縱向傳播，同時利用波動和振動理論對樁身的完整性做出評價。低應變法是普查基樁的完整性，判定樁身缺陷程度和位置的一種常用方法。適合鋼筋混凝土灌注樁，預應力混凝土樁(實心放樁、實心圓樁、管樁)等。該方法測試設備簡單輕便，檢測速度快、成本低，是基樁質量完整性普查的良好手段。

高應變法　高應變法的主要功能是判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求。這裏所説的承載力是指在樁身強度滿足樁身結構承載力的前提下，得到的樁周岩土對樁的抗力(靜阻力)。所以要得到極限承載力，應使樁側和樁端岩土阻力充分發揮，否則不能得到承載力的極限值，只能得到承載力檢測值。與低應變法檢測的快捷、廉價相比，高應變法檢測樁身完整性雖然是附帶性的，但由於其激勵能量和檢測有效深度大的優點，特別在判定樁身水平整合型縫隙、預製樁接頭等缺陷時，能夠在查明這些“缺陷”是否影響豎向抗壓承載力的基礎上，能合理判定缺陷程度。當然，帶有普查性的完整性檢測，採用低應變法更為恰當。然而高應變檢測技術是從打入式預製樁發展起來的，試打樁和打樁監控屬於其特有的功能，是靜載試驗無法做到的。

聲波透射法　聲波透射法是在樁內預埋縱向聲測管道，將超聲脈衝發射和接收探頭置於聲測管中，管中充滿清水作耦合劑，由儀器發出週期性電脈衝通過發射探頭髮射並穿透混凝土，被接收探頭接收並轉換成電信號。由儀器中的測量系統測出超聲脈衝穿過樁體所需時間、接收波幅值、接收脈衝主頻率、接收波形及頻譜等參數。最後由數據處理系統按判斷軟件對接收信號的各種參數進行綜合判斷和分析，即可對混凝土各種內部缺陷的性質、大小、位置作出判斷，並給出混凝土總體均勻性和強度等級的評價指標。 ^[2]