一、檢測(cè)的必要性
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求不斷增長,我國各類工程建設(shè)如火如荼,而一項(xiàng)工程質(zhì)量的好壞,地基基礎(chǔ)在其中起著至關(guān)重要的作用。如果地基出現(xiàn)問題,將直接影響到整個(gè)工程的堅(jiān)固性和耐久性,地基變形、地基失穩(wěn)(剪切破壞)、地基滲流、土坡滑動(dòng)、地震破壞、軟弱地基或不良地基等造成的工程事故屢見不鮮。
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對(duì)此類事故進(jìn)行深入分析,地基承載力未能滿足相關(guān)需求是諸多事故發(fā)生的重要原因。所謂地基承載力,是指地基本身所具備的荷載能力,地基承載力特征值是指由載荷試驗(yàn)確定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值,其最大值為比例界限值。
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對(duì)于許多工程項(xiàng)目來說,無論是在施工過程中,還是在后期運(yùn)營當(dāng)中,地基所承受荷載并非固定不變,而當(dāng)荷載發(fā)生變化時(shí),地基都會(huì)呈現(xiàn)出不同程度的變形,且地基變形程度也會(huì)隨荷載的增大而增大。因此,地基承載能力是建筑工程能否安全豎立的基礎(chǔ),采用先進(jìn)設(shè)備和科學(xué)方法,加強(qiáng)對(duì)相關(guān)工程項(xiàng)目地基承載力檢測(cè)與評(píng)價(jià),有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程施工中出現(xiàn)的安全隱患,以采取恰當(dāng)?shù)拇胧?duì)存在的質(zhì)量問題進(jìn)行補(bǔ)救。要確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,對(duì)地基承載力評(píng)定影響因素進(jìn)行分析也十分必要。
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二、地基承載力評(píng)定影響因素
隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步,地基形式也在創(chuàng)新,而地基承載力是環(huán)境、材料、施工技術(shù)等因素綜合作用的結(jié)果,影響地基承載力評(píng)定準(zhǔn)確性的主要因素也有多個(gè)方面。
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01地下水的影響
地基含水率與地基承載力有著明顯的相關(guān)關(guān)系,而地基含水率主要與地下水位關(guān)系密切,地下水位比較高的時(shí)候地基含水率高,由于水的浮力作用,將使土的有效重量減少而降低土的承載力。
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地下水的影響還體現(xiàn)在其往往具有未知性,通過工程探測(cè)技術(shù)手段未必能夠?qū)Φ叵滤M(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)和判斷;另外,雖然探測(cè)時(shí)沒有地下水,但隨著地質(zhì)運(yùn)動(dòng)或受其他因素的影響,地表水通過滲透等形式,匯聚形成地下水,從而對(duì)地基的穩(wěn)定性與承載力造成影響。
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02土體物理學(xué)性質(zhì)
土體的含水率及密度等各項(xiàng)指標(biāo)是確定地基承載力的重要因素,當(dāng)土體內(nèi)含水率較高時(shí),土體內(nèi)部顆粒之間的密度、縫隙均比較大,使得土地整體硬度降低,承載力也會(huì)減弱。而在一些密度比較高的土體中,顆粒之間的空隙小,水分不易滲入,地基承載力也會(huì)較強(qiáng)。
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土體強(qiáng)度大小與地基承載力大小也有著較為直接的關(guān)系,土體的破壞本質(zhì)上是剪切破壞,粘聚力和內(nèi)摩擦力是評(píng)價(jià)土體抗剪強(qiáng)度的指標(biāo),內(nèi)摩擦力包括土粒之間的表面摩擦力和由于土粒之間的連鎖作用而產(chǎn)生的咬合力,粘聚力取決于土顆粒間的各種理化作用力,包括庫倫力、范德華力、膠結(jié)作用等。正是由于不同的土體這些作用力不同,才會(huì)具有不同的承載能力。此外,需注意的是,即使是同一種土類作為地基,其承載力也會(huì)受基礎(chǔ)類型、剛度、埋深、荷載性質(zhì)、加荷速率等各種因素的影響。
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三、地基承載力檢測(cè)方法
地基承載力試驗(yàn)檢測(cè)方法可以分為現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)法、理論公式法、規(guī)范表格法以及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法等,每種方法都有各自的特征,在進(jìn)行具體檢測(cè)時(shí)要根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的具體特征選擇針對(duì)性強(qiáng),檢測(cè)效果良好的檢測(cè)方式,為工程施工方案、施工工藝的確定和施工設(shè)備的選擇等提供全面的數(shù)據(jù)支撐。
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原位試驗(yàn)法是一種通過現(xiàn)場(chǎng)直接試驗(yàn)確定承載力的方法,包括(靜)載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、動(dòng)力觸探、旁壓試驗(yàn)等,其中以載荷試驗(yàn)法為最可靠的基本的原位測(cè)試法。
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01靜載荷試驗(yàn)
在利用靜載荷試驗(yàn)對(duì)工程地基承載力進(jìn)行檢測(cè)時(shí),在具體的位置上架設(shè)荷載平臺(tái),平臺(tái)上面堆放配重,利用承壓板進(jìn)行逐級(jí)加載,與此同時(shí)要?jiǎng)討B(tài)分析壓力數(shù)據(jù)變化特征,從而確定地基承載力。該檢測(cè)方式的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)地基的真實(shí)受力狀態(tài)進(jìn)行全程模擬,提高地基受力變形情況和承載力變化數(shù)據(jù)的真實(shí)性、全面性,相比其他檢測(cè)方式,該方式對(duì)地基承載力、受力情況的分析更加客觀、準(zhǔn)確。
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02觸探試驗(yàn)方法
觸探試驗(yàn)方法觸探主要包括動(dòng)力觸探以及靜力觸探兩種。靜力觸探主要是把規(guī)格確定的圓錐形探頭,根據(jù)相應(yīng)的速率把其壓至土中,測(cè)量土對(duì)探頭所產(chǎn)生的阻力,并憑此對(duì)土具備的性質(zhì)進(jìn)行推測(cè)。動(dòng)力測(cè)探主要是通過相應(yīng)能量的落錘,把同探桿連接的相應(yīng)規(guī)格的探頭壓至地基中,并按照探頭貫入土中的程度對(duì)地基工程性質(zhì)進(jìn)行探測(cè)的測(cè)試手段。觸探方法是對(duì)地基處理效果進(jìn)行檢驗(yàn)的有效手段,具有成本低以及效率高等明顯的優(yōu)勢(shì),適合用于近似柔性地基、一般粘性土、軟土以及砂土的承載力評(píng)估中。
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03其他方法
除了以上方法,地基承載力檢測(cè)也還有很多其他方法可以使用,但需注意的是,每一種方法除了特定的優(yōu)勢(shì),也同樣具有自身的局限性。儀旁壓測(cè)試來說,可以通過變形模量獲得極限壓力機(jī)壓縮率等指標(biāo)值,從而估算承載力,可以在無法實(shí)施其他原位測(cè)試的硬土層中進(jìn)行,但測(cè)試效率和應(yīng)用范圍同樣受限。
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四、結(jié)語
地基承載力檢測(cè)試驗(yàn)評(píng)價(jià)工程地基基礎(chǔ)質(zhì)量的重要手段,也是隱蔽工程驗(yàn)收的重要組成部分,準(zhǔn)確判定結(jié)構(gòu)的地基承載力關(guān)乎著工程整體的施工及運(yùn)營的安全性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各類新型的檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地基承載力檢測(cè)中,在實(shí)際操作中應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)的技術(shù)要求等,選用合適的檢測(cè)方法進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的檢測(cè)。
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