民用建筑工程地基基础检测技术及要点分析

谢鸿达

（广州市市政工程试验检测有限公司，广东广州 510000）

0 引言

建筑工程地基基础检测应明确建筑工程项目的特点，以保障建筑稳定和安全为目的开展检测活动，对技术应用要点进行明确。地基检测应依照《建筑工程地基基础承载力测定》文件中的要求落实技术指标，并对检测流程、检测规范、检测制度进行明确，切实保障地基基础检测结果的准确性，保障建筑工程项目基础的稳定。

1 案例分析

某市天河路东民用建筑基础工程采用旋挖钻孔灌注桩及管桩进行基础施工，旋挖钻孔灌注桩桩径为1000～1400mm，单桩的承载力特征值为7800～14850kN，桩长为17～54m，共计桩基础数量45根。采用水泥搅拌桩的方式进行支护，数量共计达到205根。完成地基桩基础施工之后，采用相应检测技术对不同区域、不同类型的基础进行质量检测，设计应用静载试验、低应变法、声波透射法、钻芯法等确定最终的检测结果，并对检测技术的应用要点进行明确。

2 建筑工程地基基础检测技术应用

2.1 水泥搅拌桩检测技术

民用建筑工程涉及水泥搅拌桩基础施工，该区域设计分别应用钻芯法、单桩竖向抗压静载、复合地基平板载荷试验的方法进行质量检测，以抽检的方式对其质量、承载力等各项参数进行检验，共计抽检水泥搅拌桩的数量30根。

钻芯法：是指应用钻机设备在基础混凝土结构中通过钻芯取样的方法，对混凝土的强度参数进行明确，并观察内部质量的方法，该技术可能会导致混凝土的局部造成一定程度的损伤，但结果的准确程度比较高。

单桩竖向抗压静载试验：该方法是以试验的方式将竖向的荷载施加到桩顶，观察试验过程中的单桩在不同荷载的作用下发生的沉降情况，并将最终的结果以曲线或者辅助曲线的方式直观的展示出现。通过曲线观察以及模型建立，对地基基础的承载力等参数进行判断。如何设计竖向荷载力是该技术应用的要点，按照静载试验的要求，对加载量等进行设计，可适当提高荷载强度，但需要避免进行相应的破坏试验[1]。现场荷载堆载情况如图1所示。

图1 水泥搅拌桩单桩承载力检测

复合地基平板载荷试验：复合地基、浅层地基、桩端土等区域的检测应用该技术具有一定的普遍适应性。该技术是一种原位试验方法，在一定尺寸承压板上进行分级荷载施压，观察在荷载的情况下地基土层随着压力变化产生的形变，是否保持原位的水准。

在水泥搅拌桩地基基础检测技术应用过程中，共计采用了3种检测技术分别对复合地基、单桩承载能力和基础混凝土结构质量进行检验，并严格依照《民用建筑地基基础检测规范》内容开展检测工作，规范技术应用，减少检测结果偏差。

2.2 管桩检测技术

管桩承载力检测根据实际检测需求，对检测样本数量和检测技术进行明确。管桩采用抽检的方式进行样本检测，低应变法抽取样本数量占据总数量的20%以上，同时应用单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验方法对其进行检测，样本数量控制在50根以内，不少于3根。

低应变法：该检测技术是指应用激振的方式对桩基础的完整性进行检测，低应变法的检测方式比较多，可以将其分为机械阻抗法、反射波法等。案例中应用低应变法中的反射波法对管桩桩身缺陷程度以及缺陷位置进行判断，用于衡量桩基础的质量是否满足要求[2]。

单桩竖向抗拔静载试验：单桩竖向抗拔静载试验的应用原理与单桩竖向抗压静载试验的应用原理大致相同，通过在基础桩顶部施加竖向的上拔力，观察桩基础的上拔位移情况。

2.3 灌注桩检测技术

灌注桩采用单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、钻芯法、声波透射法、低应变法进行检测，采用钻芯法和声波透射法检测桩身质量应不少于总桩数量的50%，采用低应变法对所有的灌注桩进行检测。

声波透射法：该技术应用方式已经比较成熟，通过施加超声波透射的方式对桩身的质量进行检测，在桩内位置埋设两根或者两根以上的声测管，并同时安装发射器或者接收器等，将其放置到桩管之内，通过超声波反馈后的波形变化情况，判断桩身的完整性[3]。该技术应用操作方式包括平测法、交叉斜测法等，现场应用如图2所示。

图2 声波透射法应用现场

3 民用建筑工程地基基础检测技术应用要点

民用建筑工程地基基础检测不同的基础类型应选择应用不同的检测技术，并对检测目标、检测流程等进行明确，按照民用建筑地基基础工程中涉及的3种地基基础，应科学选择检测技术，并对技术应用要点进行明确，下文将作详细的探讨。

3.1 低应变法技术应用要点

低应变法在民用建筑地基基础检测中的应用，在科学取样以及明确检测对象的基础上，对桩基进行无损检测。首先，检测人员需要科学准备好检测过程中所需要应用到的设备，包括速度传感器、动测仪、振力棒等，在明确检测目标和检测方法的基础上，依据《低应变法应用技术规范》中的内容执行。本案例中应用低应变法对桩身是否存在缺陷进行判断。

该技术应用的要点主要是衡量信号传递是否准确。对于实心桩，传感器的安装点与激振点的距离宜不小于桩径1/4，当激振点在桩顶中心时，传感器宜安装在与桩中心2/3桩半径的距离；对于空心桩，传感器安装点、激振点与桩顶面圆心构成的平面夹角宜为90°，激振点和传感器安装点宜在桩壁厚的1/2处。

激振点位置选择完毕之后，准备好锤头、锤垫等相关工具，激振方向应与桩面保持垂直，确保其以单扰动的方式传递信号，激振点也应与主筋位置保持一定的距离。在现场敲击实验过程中，应对锤头、锤垫等工具进行选择，并对宽脉冲和窄脉冲进行调整，确保反射信号的准确性[4]。

该技术应用受设备以及环境因素影响较大。在检验技术应用之前，应对传感器等设备进行检查，观察设备是否存在问题，检测过程中也可能会对设备仪器产生一定程度的影响，应时刻关注仪器的动态，及时更换仪器设备。现场环境也应保持良好，避免电磁、电压等产生的信号导致仪器采集数据出现异常，如出现此问题，应查找并分析原因，并对参数进行重新调整。

3.2 静载试验技术应用要点

静载试验通过施加不同方向压力对桩基的位移变化的测定，以此作为判断桩基础抗压力、抗拔力、抗水平力的标准。静载试验应准备好测力装置、反力装置和载荷板等相关设备，案例中应用静载试验对旋挖钻孔灌注桩及管桩质量进行检测。

该技术应用应对检测所使用的装置、仪器参数型号进行明确，设计反力装置承载力为最大试验荷载的1.2倍，并对加载反力装置的主要构件进行强度和变形验算，确保反力装置在堆载过程不会失稳破坏。

检测技术应用过程中对荷载力的加载采用逐级加载的方式，加载量为预估极限数值的8%～10%左右，具体视情况而定。当观察荷载相对稳定的情况下，进行下一阶段的荷载加级。当达到终止加载条件时，采用分级卸载的方法，降低荷载压力。检测过程中，同时需要配置相应的人员进行地基基础的沉降观测，并做好相应的记录工作。沉降观测应在静载检测的每5min、10min、15min各测读一下参数，累计观测1h后，每30min读取一次沉降参数，并将记录数值进行记录，达到稳定值之后，停止沉降观测。同时沉降观测应对终止加载条件明确，如沉降量观测值大于上级沉降观测值的5倍以上，则停止加载，如沉降量在上一级观测的2倍以上，在一天内未达到稳定数值，则停止加载；当达到预设最大荷载值时，停止加载。将所记录的值绘制曲线，作为评价地基基础情况的依据。

3.3 钻芯法技术应用要点

钻芯法应使用双管液压钻机，设置钻机压力为中等，钻进检测过程中确保钻进的参数稳定，并对钻进次数进行记录。钻芯法检测技术应用要点在于对钻头的控制，钻进过程中观察钻头的情况，避免钻进过程中出现偏离的情况，如出现偏差及时对其进行校正，确保垂直钻进偏差值在0.5%以内。钻进过程中要避免对地基基础的主体结构产生影响，尽可能减少钻芯孔的空隙。基于钻芯法在抗压强度检测中的实际应用，钻芯取率值应控制在95%以内，取样的直径应大于骨料直径的2倍以上。案例中将钻芯法应用到旋挖钻孔灌注桩的质量检测之中，切实做好记录与数据核对工作，控制钻进过程的速度，避免由于返孔过程中带出大量的泥水，如出现此问题，则需要停止钻进，分析原因，采取相应的措施解决上述问题。

钻芯法应将设备钻进至距离桩基础20cm的位置，进尺参数以及泵压参数应严格控制，避免出现桩底钻穿的问题出现，钻进持力层的深度应控制在1m以内，确保最终检测结果的准确性。如在钻进检测的过程中发现问题，则采用静载试验的方法对最终结果进行佐证。

3.4 超声透射法技术应用要点

超声透射检测法在民用建筑地基基础灌注桩检测中应用，该方法通过预埋声测管的方式作为超声波信号接收和转化的主要通道，探头的设置应从底部开始，逐步提升，基于设备对声波的时间参数、变化频率等进行明确，通过对数据的对比分析观察基础的质量，判断其是否存在缺陷。

该技术应用要点在于对声波发射器和接收器的控制，设计谐振频率在45kHz左右，并控制基础桩的外径与声测管的内径参数符合要求，确保有效的工作段长度在15cm以内，并预先做好水密性检测。在水压渗水情况小于1MPa的情况下应用此技术对灌注桩进行检测。如测距比较大，则需要辅助应用前置放大器对其进行处理。声波检测装置在应用过程中复杂，抗扰能力应在0.5μs以上，参数误差值应控制在5%以内，脉冲的电压幅值设计在500V左右。该技术检测应用应对预埋管的接驳方式和固定方式进行控制，采用螺口接驳方式，直接对其进行接驳固定。

针对不同的地基基础，应采用不同的检测技术，并对技术应用要点进行明确。民用建筑地基基础工程涉及要素较多，应在反复测量和验证的情况下确保地基基础的质量满足设计要求。

4 结语

综上所述，本文结合具体的案例对地基基础检测技术进行应用，对比不同技术应用检测结果，对技术应用要点进行明确。静载试验和声波透射法在地基基础检测中的应用效果较好，期间需要考虑建筑局部质量以及建筑使用年限等对基础所产生的影响，建立长效检测机制，并尝试在地基基础检测中应用新型技术，有效提高基础检测结果的准确性。