馬文博

摘要：筆者通過在巖土工程檢測(cè)中遇到的工程實(shí)際問題總結(jié)，對(duì)常見地基基礎(chǔ)質(zhì)量產(chǎn)生的誘因進(jìn)行探析，從施工工藝、檢測(cè)試驗(yàn)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(yàn)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(cè);質(zhì)量問題

1引言

巖土工程檢測(cè)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(shí)驗(yàn)操作方法、技術(shù)的先進(jìn)性和精度等因數(shù)影響較大，分析難度大。筆者認(rèn)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(duì)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(yàn)方法問題、計(jì)算理論理解、先進(jìn)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(shí)經(jīng)查閱地勘資料及現(xiàn)場(chǎng)泥巖取樣試驗(yàn)對(duì)比，勘察報(bào)告提的試驗(yàn)參數(shù)合理，設(shè)計(jì)計(jì)算也未存在問題，但是經(jīng)單樁靜載荷試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)承載力不滿足設(shè)計(jì)要求，比設(shè)計(jì)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(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因是在地勘階段未對(duì)勘察孔進(jìn)行封孔，從而導(dǎo)致泥巖長(zhǎng)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(duì)泥巖特性認(rèn)識(shí)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(duì)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(duì)樁間土做了天然地基載荷試驗(yàn)，從而解決了問題。這種將達(dá)不到承載力要求的基樁作為增強(qiáng)體按復(fù)合地基來設(shè)計(jì)的方法值得借鑒，可以減少損失。

3擴(kuò)底灌注樁的常見問題

在工程實(shí)踐當(dāng)中時(shí)常遇到人工挖孔樁或旋挖成孔擴(kuò)底灌注樁[1]承載力檢測(cè)不滿足設(shè)計(jì)要求。分析其主要原因是施工單位對(duì)擴(kuò)底灌注樁的受力機(jī)理認(rèn)識(shí)不清楚，從而施工時(shí)不予重視。擴(kuò)底灌注樁其承載力的主要貢獻(xiàn)來自擴(kuò)大頭，一旦擴(kuò)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(kuò)底灌注樁為例，從800mm擴(kuò)大到1000mm，端阻力將會(huì)比原來提高1.5倍左右，可見未設(shè)置擴(kuò)底的危害性。旋挖成孔擴(kuò)底灌注樁施工難度大，施工單位采取逐漸擴(kuò)大樁徑的方法，殊不知該方法雖然達(dá)到擴(kuò)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(cè)成孔質(zhì)量的方法已經(jīng)很成熟，對(duì)于成孔質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)予以重視，這樣能有效地避免基樁擴(kuò)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(cè)試方法中淺層平板載荷試驗(yàn)和深層平板載荷試驗(yàn)對(duì)于檢測(cè)人員來說并不陌生，但是往往存在概念認(rèn)識(shí)不清，導(dǎo)致的為設(shè)計(jì)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(yàn)是否做到了深層載荷等。某工程設(shè)計(jì)單位反饋檢測(cè)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(chǎng)踏勘發(fā)現(xiàn)，深層平板不深層，雖然深度達(dá)到標(biāo)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(duì)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(duì)承載力的貢獻(xiàn)是很大的，但是由于檢測(cè)人員對(duì)巖土知識(shí)的不了解而往往被忽略，應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定的試驗(yàn)條件執(zhí)行，否則將會(huì)導(dǎo)致測(cè)試基本是淺層平板試驗(yàn)的結(jié)果，失去了檢測(cè)目的從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)不經(jīng)濟(jì)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(yàn)檢測(cè)過程中檢測(cè)單位一般會(huì)采用單樁復(fù)合地基的試驗(yàn)方法，利用置換率容易計(jì)算壓板面，且噸位事宜便于操作。對(duì)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(yàn)實(shí)際是單樁復(fù)合的壓板擴(kuò)大，樁型只有一種，壓板面積按實(shí)際樁數(shù)所承擔(dān)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(jìn)、成樁速度快等特點(diǎn)，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(cè)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，承載力達(dá)不到要求主要有如下幾個(gè)方面的原因：①未按休止時(shí)間恢復(fù)土體擾動(dòng)就開始載荷試驗(yàn)，對(duì)靈敏度較高的土體影響較大，據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)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(chǎng)施工時(shí)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(huì)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(gè)尺寸效應(yīng)系數(shù)來修正方妥，工程試驗(yàn)表明引孔有時(shí)會(huì)導(dǎo)致管樁承載力降低，位移很難達(dá)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(jìn)水軟化樁端泥巖層等導(dǎo)致的承載力降低。

7強(qiáng)夯置換法地基承載力檢測(cè)優(yōu)化

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

8墊層載荷試驗(yàn)的誤區(qū)

目前地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般盡量采用天然地基，以達(dá)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(dá)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(shí)簡(jiǎn)單的處理方式可能是錯(cuò)誤的。某項(xiàng)目采用設(shè)置一定厚度的墊層以達(dá)到應(yīng)力擴(kuò)散的目的，并且邀請(qǐng)了檢測(cè)單位進(jìn)行壓板試驗(yàn)，試驗(yàn)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(cè)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(cuò)誤，同一性質(zhì)的墊層擴(kuò)散角是一樣的，1m2的壓板擴(kuò)散后的承載力如果滿足要求，10m2的筏板或基礎(chǔ)擴(kuò)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(huì)對(duì)回填土的壓實(shí)度提出較高要求，但是經(jīng)常有很多單位對(duì)這一塊不夠重視，一是對(duì)其目的認(rèn)識(shí)不足，覺得無關(guān)緊要;二是一般受空間限制處理難度和費(fèi)用高;三是認(rèn)為巖土層不存在地下水或采取了止水措施地下水不會(huì)進(jìn)入到地下室范圍。其實(shí)沒有想到大盆套小盆的原理，當(dāng)大盆放有水后小盆就會(huì)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(shí)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(cè)過程還有很多需要解決的問題，可喜的是近幾年地基檢測(cè)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(cè)井法[5]測(cè)試鋼筋籠長(zhǎng)度，該法可以有效地驗(yàn)證鋼筋混凝土灌注樁及管樁鋼筋籠的長(zhǎng)度。管波法用于測(cè)試基樁完整性、全面測(cè)試樁端巖層的完整性，可有效地彌補(bǔ)鉆芯法檢測(cè)樁端持力層的以偏概全的不足。超聲探頭或機(jī)械探頭成孔質(zhì)量檢測(cè)，該法可以做到對(duì)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(cè)，該法可以檢測(cè)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(cè)。上述新技術(shù)新方法的應(yīng)用還不普及，值得學(xué)習(xí)和推廣。

11結(jié)語(yǔ)

（1）工程地質(zhì)問題對(duì)工程質(zhì)量的影響占的權(quán)重比較大，尤其對(duì)一些特殊地質(zhì)條件下的質(zhì)量控制，處理方法是否妥當(dāng)特別重要。（2）試驗(yàn)方法的準(zhǔn)確操作、檢測(cè)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(huì)導(dǎo)致誤判和嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。（3）巖土工程檢測(cè)還有許多需要探索和研究的問題，創(chuàng)新檢測(cè)手段，提高檢測(cè)精度和擴(kuò)大檢測(cè)范圍是十分必要的。

參考文獻(xiàn)：

[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(jì)規(guī)范[S].