巖土工程檢測質(zhì)量問題誘因分析

馬文博

摘要：筆者通過在巖土工程檢測中遇到的工程實際問題總結(jié)，對常見地基基礎(chǔ)質(zhì)量產(chǎn)生的誘因進行探析，從施工工藝、檢測試驗方法、概念理解等方面將看似復(fù)雜難解的質(zhì)量問題予以解析，將以往不正確的施工工藝、試驗方法予以總結(jié)，以此為我們的工程技術(shù)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：巖土工程;檢測;質(zhì)量問題

1引言

巖土工程檢測過程中遇到的質(zhì)量問題比較多，也十分復(fù)雜，受工程地質(zhì)環(huán)境、實驗操作方法、技術(shù)的先進性和精度等因數(shù)影響較大，分析難度大。筆者認為將遇到的工程質(zhì)量問題予以分析、總結(jié)、研究是十分必要的，通過對誘因的明確探析為以后出現(xiàn)的工程問題提供借鑒是十分寶貴的工程資料。本文從工程地質(zhì)因數(shù)、試驗方法問題、計算理論理解、先進技術(shù)方面等做了詳盡的案例探析。

2泥巖地層下混凝土灌注樁問題

某泥巖地層采用干成孔混凝土灌注樁，由于土質(zhì)均勻，無地下水，成孔質(zhì)量好。同時經(jīng)查閱地勘資料及現(xiàn)場泥巖取樣試驗對比，勘察報告提的試驗參數(shù)合理，設(shè)計計算也未存在問題，但是經(jīng)單樁靜載荷試驗發(fā)現(xiàn)承載力不滿足設(shè)計要求，比設(shè)計的極限值降低了50%～80%經(jīng)分析排查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致承載力達不到設(shè)計要求的原因是在地勘階段未對勘察孔進行封孔，從而導(dǎo)致泥巖長期受到鉆孔水的浸泡，導(dǎo)致樁端和樁側(cè)泥巖軟化，端阻和側(cè)阻大大降低。這是典型的對泥巖特性認識不足，不重視的。因此，泥巖地層不論在勘察階段還是在施工階段都要對水的影響予以重視并采取相應(yīng)措施。最后將樁基礎(chǔ)改為剛性樁復(fù)合地基，大大降低了樁的作用，并對樁間土做了天然地基載荷試驗，從而解決了問題。這種將達不到承載力要求的基樁作為增強體按復(fù)合地基來設(shè)計的方法值得借鑒，可以減少損失。

3擴底灌注樁的常見問題

在工程實踐當中時常遇到人工挖孔樁或旋挖成孔擴底灌注樁[1]承載力檢測不滿足設(shè)計要求。分析其主要原因是施工單位對擴底灌注樁的受力機理認識不清楚，從而施工時不予重視。擴底灌注樁其承載力的主要貢獻來自擴大頭，一旦擴底未處理好或施工不正確很大概率導(dǎo)致承載力不滿足要求[2]。以樁徑800mm的擴底灌注樁為例，從800mm擴大到1000mm，端阻力將會比原來提高1.5倍左右，可見未設(shè)置擴底的危害性。旋挖成孔擴底灌注樁施工難度大，施工單位采取逐漸擴大樁徑的方法，殊不知該方法雖然達到擴底的目的但是側(cè)摩阻力由于在樁基向下位移脫離土體而失效。目前檢測成孔質(zhì)量的方法已經(jīng)很成熟，對于成孔質(zhì)量檢測應(yīng)予以重視，這樣能有效地避免基樁擴底問題、成孔八字形帶來的承載力問題。

4天然地基承載力確定問題

天然地基承載力原位測試方法中淺層平板載荷試驗和深層平板載荷試驗對于檢測人員來說并不陌生，但是往往存在概念認識不清，導(dǎo)致的為設(shè)計提供的承載力不合理。提供的承載力是否需要修正、深層平板載荷試驗是否做到了深層載荷等。某工程設(shè)計單位反饋檢測單位提供的地基承載力與地勘提供的結(jié)果差距較大。經(jīng)現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn)，深層平板不深層，雖然深度達到標高，但是壓板四周留有2倍的板寬臨空面，不能反映樁周土對承載力的提高作用，根據(jù)太沙基地基極限承載力理論這一部分超載作用對承載力的貢獻是很大的，但是由于檢測人員對巖土知識的不了解而往往被忽略，應(yīng)該嚴格按照規(guī)定的試驗條件執(zhí)行，否則將會導(dǎo)致測試基本是淺層平板試驗的結(jié)果，失去了檢測目的從而導(dǎo)致設(shè)計不經(jīng)濟合理。

5多樁復(fù)合與多樁型復(fù)合壓板面積確定

在平常的試驗檢測過程中檢測單位一般會采用單樁復(fù)合地基的試驗方法，利用置換率容易計算壓板面，且噸位事宜便于操作。對多樁復(fù)合與多樁型復(fù)合壓板方案采用不多，容易混淆概念。多樁復(fù)合地基載荷試驗實際是單樁復(fù)合的壓板擴大，樁型只有一種，壓板面積按實際樁數(shù)所承擔的面積確定即可，壓板面為：

6管樁常見承載力影響因數(shù)

隨著預(yù)應(yīng)力管樁承載能力的提高、施工工藝的改進、成樁速度快等特點，預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用越來越廣泛，但是預(yù)應(yīng)力管樁的成樁還是受到地質(zhì)條件的影響較大，在檢測過程中也經(jīng)常遇到承載力不滿足要求的情況出現(xiàn)。通過大量的工程實踐經(jīng)驗總結(jié)，承載力達不到要求主要有如下幾個方面的原因：①未按休止時間恢復(fù)土體擾動就開始載荷試驗，對靈敏度較高的土體影響較大，據(jù)統(tǒng)計時間效應(yīng)可使樁的承載力比初始狀態(tài)提高40%～400%。②施工工藝的影響，目前管樁施工都要求樁頭設(shè)置管靴，然而有些施工單位為了方便成樁在現(xiàn)場施工時不放，殊不知這將形成土塞效應(yīng)，使樁端承載力降低。另外由于地質(zhì)條件的影響，管樁引孔也比較普遍，引孔會導(dǎo)致孔壁應(yīng)力松弛，樁端土可能相處非原狀土，從而導(dǎo)致側(cè)阻力和端阻力有所降低，類似于大直徑灌注樁要乘一個尺寸效應(yīng)系數(shù)來修正方妥，工程試驗表明引孔有時會導(dǎo)致管樁承載力降低，位移很難達到穩(wěn)定。③其他如施工順序的影響導(dǎo)致的浮樁、超靜孔隙水壓力導(dǎo)致的浮樁、管內(nèi)進水軟化樁端泥巖層等導(dǎo)致的承載力降低。

7強夯置換法地基承載力檢測優(yōu)化

強夯置換法地基承載力的計算分為軟黏土和飽和粉土地基中強夯置換復(fù)合地基承載力fspk，根據(jù)復(fù)合地基承載力計算是否考慮樁間土的承載力貢獻來判定試驗方法，不考慮樁間土的承載力貢獻可僅采用“單墩靜載荷試驗”，這樣可以優(yōu)化檢測方案且偏于保守，考慮樁間土的承載力貢獻按復(fù)合地基靜載荷試驗即可。

8墊層載荷試驗的誤區(qū)

目前地基基礎(chǔ)設(shè)計一般盡量采用天然地基，以達到降低成本、加快工期的目的。但是由于天然地基的不均勻性，多存在局部土質(zhì)較差達不到承載力的要求，為了節(jié)省成本業(yè)主往往不愿意換填處理或采用其他地基處理方法，有時簡單的處理方式可能是錯誤的。某項目采用設(shè)置一定厚度的墊層以達到應(yīng)力擴散的目的，并且邀請了檢測單位進行壓板試驗，試驗結(jié)果滿足承載力要求，但是在建設(shè)過程中仍然出現(xiàn)了承載力不足的情況。究其原因，局部墊層承載力檢測滿足要求不能代表筏板或基礎(chǔ)承載力滿足要求，犯了概念性錯誤，同一性質(zhì)的墊層擴散角是一樣的，1m2的壓板擴散后的承載力如果滿足要求，10m2的筏板或基礎(chǔ)擴散力度較小，可能就不滿足要求了。

9無地下水的地下室同樣要抗浮

基坑回填一般圖紙都會對回填土的壓實度提出較高要求，但是經(jīng)常有很多單位對這一塊不夠重視，一是對其目的認識不足，覺得無關(guān)緊要;二是一般受空間限制處理難度和費用高;三是認為巖土層不存在地下水或采取了止水措施地下水不會進入到地下室范圍。其實沒有想到大盆套小盆的原理，當大盆放有水后小盆就會飄起來，如果基坑四周不按要求回填土，就可能在施工過程中降雨的作用下雨水倒灌導(dǎo)致地下室上浮，這種案例時有出現(xiàn)。

10新技術(shù)新方法在常見問題中的應(yīng)用

在工程檢測過程還有很多需要解決的問題，可喜的是近幾年地基檢測工作者們一直在不停地探索，這些新技術(shù)新方法的應(yīng)用能夠解決很多疑難問題。磁測井法[5]測試鋼筋籠長度，該法可以有效地驗證鋼筋混凝土灌注樁及管樁鋼筋籠的長度。管波法用于測試基樁完整性、全面測試樁端巖層的完整性，可有效地彌補鉆芯法檢測樁端持力層的以偏概全的不足。超聲探頭或機械探頭成孔質(zhì)量檢測，該法可以做到對灌注樁、地下連續(xù)墻成孔或成槽質(zhì)量事前控制。鉆孔軌跡檢測，該法可以檢測樁基抽芯孔、管樁孔垂直度、終孔位置及路徑，形成三維圖做到事后檢測。上述新技術(shù)新方法的應(yīng)用還不普及，值得學(xué)習和推廣。

11結(jié)語

（1）工程地質(zhì)問題對工程質(zhì)量的影響占的權(quán)重比較大，尤其對一些特殊地質(zhì)條件下的質(zhì)量控制，處理方法是否妥當特別重要。（2）試驗方法的準確操作、檢測方案的正確制定以及相關(guān)理論的理解也是十分重要的，否則差之毫厘謬以千里，會導(dǎo)致誤判和嚴重的工程質(zhì)量事故。（3）巖土工程檢測還有許多需要探索和研究的問題，創(chuàng)新檢測手段，提高檢測精度和擴大檢測范圍是十分必要的。

參考文獻：

[1]JGJ94—2008.建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ79—2012.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].