浅析建筑工程地基承载力检测技术要点

谢国君

摘    要：地基是建筑工程负荷的最终载体，地基一旦发生沉降，建筑物结构不可避免会发生变化。科学合理的地基设计有利于保证建筑工程质量。地基具备相应承载力是确保建筑安全稳定的先决条件。而在现有的施工中，地基承载力检测存在诸多问题，采用科学合理的检测技术对地基的承载力进行检测以确保后续施工时地基相对稳定、对增加建筑物的安全系数具有决定性的作用。

关键词：地基承载力;检测技术

1  前言

地基承载力是建立在土壤中的应力作用抗剪强度平衡值基础上的荷载能力的表现。土壤不同于混凝土、钢材等建筑材料，其形态易变，容易受外力影响。因此，很难确定地基承载力的具体数值。科学合理的做好地基承载力检测，可以有效判断地基承载力的极限值，以保证建筑工程的安全。

2  地基承载力检测的理论依据

地基承载力数值与土质结构、埋藏深度、建筑物结构、地下水位等有关，同时，建筑物的变形程度限值也是判断地基承载力的因素之一。地基承载力极限值没有公式计算界定，其极限值通常是根据以往的工程数据及经验来判断。承载力地基稳定基础下容许建筑物的变形承载安全系数的最大值计算，而标准值则根据标准数据整理后通过动力触探试验来判定。地基承载力设计的安全系数要确保是在地基稳定的基础上最大化考虑建筑物沉降荷载力，根据极限荷载中的安全系数标准值，依据地基实际深度、宽度来制定。由于建筑物的规范和标准不一，其地基承载力设计值也有所区别，但前提是要确保建筑物地基稳固。

地基荷载力并不是一成不变的。地基随着在荷载作用不断增大而产生变形。起初地基土有弹性应力，承载力及抗力处于平衡狀态。当地基中某点或某区域的荷载增大破坏土壤抗剪强度平衡，则会出现剪切破坏区即塑性区，因土的弹性作用可维持小范围的极限平衡状态恢复原状，不会破坏地基结构，地基可以保持相对稳定状态。但当荷载不断增大并超过地基的最大承载力时，地基塑性区域会衔接成片并不断影响地基的安全承载力，若荷载超过承载力峰值则会让地基失去稳定，并对建筑物造成严重破坏。所以在确定地基承载力数值时需结合实际，具体分析地基土质荷载强度及地基变形荷载安全系数的综合表现。

3  确定地基承载力的方法

确定地基承载力方式一般有原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法。原位试验包括现场荷载试验、标准贯入试验、触探试验等;理论公式法结合建筑物沉降指标来确定地基允许承载力;在确定中小型建筑物的地基允许承载力时，根据土质抗力强度及地基埋置深度、宽度来确定。在确定承载力设计值时需要综合考虑荷载和抗力两个因素合理判断。

4  地基承载力检测的技术要点

检测地基承载力一般可通过地基土载荷实验来实现，地基土载荷实验由现场浸水载荷实验、黄土湿陷实验等多种方法组成，这种方式依据《建筑地基基础设计规范》要求进行荷载实验，并最终用于是判定土质特性及承载力。天然地基、复合地基检测数量均要高于3点，检测点数可根据建筑重要性而有所增加。

（1）地基土载荷实验步骤：实验时要确保土层湿润且维持结构原状，基宽要大于3倍压板直径。表层找平用2cm大小以下的粗、中沙石。地基实验加载量限值要2倍以上高于荷载设计值且加荷等级大于8级。四次递级每次加载间隔10分钟后每隔30分钟后读一次沉降，当持续2小时内沉降数值低于0.1mm时可继续递增加载。如发现如下情况需立刻停止加载：承压板四周土从外侧挤出;沉降s迅速加大，荷载-沉降曲线出现陡降段;加载时，连续24小时沉降速度不达标;要分情况来确定地基承载力基础值：可根据p～s曲线上比例界限确定荷载值，如极限值可确定并低于比例限值3/2时，荷载值为极限值1/2。同一土层实验点要多于3点，地基承载力基础值间相差不可高于平均值的1/3，可以平均值做为标准值。

（2）现场试坑浸水试验时，承压板面积要高于于0.5m2;递级加荷实验时荷载量要根据土壤含水量是否不小于塑限含水量时每级增加25kPa。并先隔0.5-1小时后观察两次沉降，观察逐次递加直至沉降稳定后继续加荷;沉降量2小时内小于0.1mm意味着沉降稳定;承压板要高于浸水水面，浸水期间3天或以上观察一次膨胀变形。2次观察的变形量应小于0.1mm即达到相对稳定，随即停止浸水而加荷至极限破坏，地基土承载力的基本值为极限值的1/2。黄土湿陷性载荷试验是湿陷系数、湿陷量、初始湿陷压力测试的方式，主要有单线法、双线法、饱水法载荷试验三种方式，同一土层参加试验点大于3点，试验点计算值的极差低于1/3的平均值时，地基承载力标准值取平均值。

（3）平板载荷测定仪试验方法采用该仪器可测试用砂土填压实的路基、基等的地基系数，也能计算均匀地基土的变形模量。试验使用的荷载板为圆径3m，厚2.5m钢板。其液压千斤顶与手动油泵等加载装置与高压油软管连接。千斤顶上放置有可调节、可加长杆件的球铰，手动液压泵上装可调节减压阀，液压油软管长不少于2m且两端装可防止泄漏自动阀门。测压表量程应达到荷载限值的5/4， 精度高于0.6级。测桥、测表组成下沉量测量装置。地基系数检测时应校验检测仪器。新仪器在三个月试验期内每月进行一次标定误差修正，如每次误差小于0.05时说明仪器稳定。仪器保持每年一次校验频率。具体安装步骤如下：首先要确保测试场地地面平整、干净，如有斜坡则将荷载板作为水平支撑面;二是荷载板安置时要确保与测试地面充分接触，也可铺设一层0.2cm厚的干燥砂或石膏腻子做垫层。若垫层使用石膏腻子需在放置荷载板前在底部抹油，并左右旋转用力敲打压实，也可借助荷载板上水准泡或水准仪进行调整。三是反力装置要安于荷载板最外侧1米外，且其承载部分安置于荷载板上方加以制动。四是放置千斤顶时要保持垂直状态，确保其顶端球铰座紧贴在反力装置承载部位上;测桥、测表需对称安置距离远于荷载板外侧及反力装置支承点1米，且保持与荷载板中心距离相等。在进行平板载荷测定仪加载试验时，预先在荷载板上加载持续半分钟荷载量0.01MPa，在确定荷载板稳定后停止加载，试验的初始数值以仪表读数为准;然后逐级以0.04MPa的增量加载，认真记录每一次增量加载后下沉量稳定数据即荷载量。第三，试验在以下几种情况下可终止，当地基总下沉量大于0.125cm基准值时，或者荷载强度大于预估极限接触压力抑或达到地基承载力极限;最后，如若发生荷载板倾斜、下沉过于严重的情况，需进行重新试验，并将试验点深度下挖至荷载板直径宽带，异常情况应在试验记录表中标注。

通过地基土载荷试验是检测地基承载力的有效手段，在检测地基承载力时要综合考虑荷载强度及变形力，同时结合地基特性及荷载承压板面积来判定沉降比，最终确定承载力系数。我们可以看到，地基承载力检测不仅需要执行相关任务的人员需要有效地获取相关的关键技术和理论知识，并且在检查过程中要注意测试对象的大小和相对标高数据、考虑基坑土层的分类。同时，还有必要了解施工现场地下水的具体分布情况，并注意漏水等问题。此外，我们将积极研究周围环境的特征和现实状况，例如地点条件和地底设施的散布状况，以减少或预防对周围民众的不利情况发生。要想保证地基承重力检测技术的有效性和合理性，并使它的实用价值最大化，就必须重视对相应的测试技术进行详细讨论。

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