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1、7 地基基础工程的质量检测技术7.1 一般规定7.1.1 地基加固效果检测及桩基础检测的一般规定1.桩基础工程和地基加固工程主要是指目前常用的钢筋混凝土预制桩、钢桩、混凝土灌注桩等桩基以及针对软土地基所进行的地基加固，如高压喷射注浆桩地基、土和灰土挤密桩地基等复合地基和预压地基、粉煤灰地基等非复合加固地基。针对以上这些桩基工程及地基处理工程所进行的质量检测，主要有静载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、轻便触探试验、基桩的动力测试等。2.质量检测的目的主要是通过现场试验来确定桩基、复合地基、非复合加固地基（如强夯地基、粉煤灰地基等）的极限承载力以及桩体质量的检测，从而为工程设计
2、提供参数、进行校验和对施工工艺能否达到设计要求进行评价。3.承载力检验的数量应按下列规定：1）复合地基的检验数量为总数的0.5l，但不应少于3处；其中有单桩强度检验要求时，为总数的0.51，但不应少于3根。2）非复合地基的检验数量每单位工程不应少于3点；1000m2以上工程，每100m2至少应有1点；3000m2以上工程，每300m2至少应有1点；每一独立基础下至少应有1点；基槽每20m应有l点。3）对工程桩中的混凝土灌注桩，检验桩数不宜少于总桩数的l，且不应少于3根；当工程总桩数少于50根时，不应少于 2根。4.桩身质量检验的数量应按下列规定：1）混凝土灌注桩的检验数量不应少于总数的 30，
3、且不应少于 20根；混凝土预制桩及地下水位以上且终孔后经过核验的灌注桩，检验数量不应少于总数的10，且不得少于10根。2）其他桩基工程的检验数量下应少于总数的20%，且不应少于10根。3）每个柱子承台下不得少于1根。4.试验完毕须进行试验资料的整理、绘制试验成果曲线，并最终确定基桩或地基土的极限承载力。一般当参加统计的试验点实测值的极差不超过平均值的30时，可取此平均值作为该土层的承载力特征值或基桩的极限承载力。有关部门还应对试验报告进行审核，审核检测报告、检测过程，并作出检测结论。7.1.2 基坑工程检测的一般规定l. 对基坑侧壁安全等级为一级及二级 ,或对构件质量有怀疑的安全等级为三级的支
4、护结构应进行质量检测。2. 基坑工程应以环境保护和动态设计与信息化施工为主要目的，开展相应的基坑支护监测工作。3. 基坑监测工作应由具备相应资质的专业监测机构进行，其成果应及时提供给施工、监理、设计、业主等各方。4. 基坑支护的监测工作是动态设计和信息化施工的依据，是基坑工程的一个重要组成部分。基坑监测必须贯穿整个基坑施工过程。7.2 地基加固效果的检测7.2.1地基土静载荷试验地基土静载荷试验包括平板载荷试验、螺旋板载荷试验和复合地基载荷试验。7.2.1.1 检测目的地基土静载荷试验基本能够模拟建筑物地基的实际受荷条件，比较准确地反映地基土受力状况和变形特征，是直接确定地基土承载力、变形模量
5、和竖向基床反力系数等参数的最可靠方法，也是其他原位测试方法测得的地基土力学参数建立经验关系的主要依据。7.2.1.2 检测方法（1）平板载荷试验是一种常用的对天然地基土的测试方法，它以刚性平底承压板模拟建筑物基础，将竖向荷载均匀传至地基土上，通过实测地基土的变形从而确定承载力。加荷装置宜采用压重平台装置；量测仪器应每年由国家法定计量单位进行率定，并出具合格证；试验装置应有遮挡设施，严禁日光直射基准梁；反力系统可采用地锚式或撑壁式；加载方式一般采用相对稳定法（慢速维持荷载法）对可塑状、坚硬状的黏性土、粉土 砂土、碎石类士等，可根据具体条件采用快速法；承压板底高程应与基础底面设计高程相同；试坑长度
6、和宽度应大于承压板宽度的3倍，压板下宜铺设中、粗砂找平；该试验适用于地表浅部各类地基土。（2）螺旋板载荷试验适用于地下水位以下一定深度处的砂土、软黏士和硬黏土层等天然地基土的测试，它将螺旋形的承压板旋入地面，通过传力杆对承压板施加荷载，由得到的地基土变形来确定承载力。螺旋形承压板应有足够的刚度，螺旋加工准确。加载装置采用油压千斤顶，反力系统采用地锚式。加载方式有应力法（逐级加荷）和应变法（等沉降速率加荷）。（3）复合地基载荷试验的基本原理、仪器设备与天然地基载荷试验基本相同，但由于复合地基是由两种性能不同的材料组成，在载荷作用下的受力状况比较复杂，因此，在实际试验时，可通过对承压板条件的改变来
7、真实地反映地基的实际受力状况。单桩复合地基载荷试验的承压板可用圆形或方形，面积为一根桩承担的处理面积；多桩复合地基载荷试验的承压板可用方形或矩形，其尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定。桩的中心（或形心）应与承压板中心保持一致，并与载荷作用点相重合。试验前，应采取措施，防止试验场地地基土含水量变化或地基土扰动，以免影响试验结果。（4）当试验过程中出现下列情况之一时,即可终止对地基土的加载：1）承压板周围的土明显侧向挤出；2）沉降急剧增大；3）累计沉降量已大于承压板宽度或直径的6；4）总加载量已经达到设计要求值的2倍以上。7.2.1.3 结果判定（1）平板载荷试验由载荷试验PS曲线确定地基土允许承
8、载力时,可采用强度和变形双重安全度控制的方法。按P-S曲线的线型可分为拐点法、相对沉降法和极限荷载法。拐点法适用于硬塑一坚硬的黏性土、粉土、砂土、碎石土等拐点明显或可确定的情况，一般取第一拐点所对应的荷载。相对沉降法是在经过校正后的P-S曲线上取Sb（b为刚性承压板的宽度或直径）一定比值所对应的荷载；太沙基取Sb=0.02，斯坎普顿取Sb=0.03；一般黏性土、粉土宜采用Sb=0.02，砂士宜采用Sb=0.010.015。采用极限荷载法时，取S-lgt曲线上尾部明显向下曲折的前一级荷载；当用PS、lgP-lgS、S-lgP、P-SP、P-St等曲线时，取第二拐点所对应的荷载；当载荷试验未做到破
9、坏荷载，则可用外插作图法确定其极限荷载。（2）螺旋板载荷试验其评定地基土承载力的方法与常规载荷试验基本相同，只不过在螺旋板载荷试验中已考虑了上覆自重压力的因素。（3）复合地基载荷试验当压力-沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半。当压力-沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定；1）对砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换墩：当以黏性土为主的地基，可取sb 或sd等于0.015所对应的压力（当b值或d值大于2m时，按2m计算）；当以粉土或砂土为主的地基，可取sb 或sd等于0.01所对应的压力。2）对土挤密桩
10、、石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基，可取sb 或sd等于0.012所对应的压力；对灰土挤密桩复合地基，可取sb 或sd等于0.008所对应的压力。3）对水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土桩复合地基，当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基 可取sb 或sd等于0.008所对应的压力；当以黏性士、黏士为主的地基，可取sb 或sd等于0.01所对应的压力。4）对水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基，可取sb 或sd等于0.0060.010所对应的压力。5）对刚性桩复合地基，可取sb 或sd等于0.010所对应的压力。6) 对有经验的地区，也可按当地经验确定相对变形值。按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一
11、半。7.2.2 静力触探试验静力触探试验包括单桥探头静力触探（测定比贯入阻力ps）、双桥探头静力触探（测定锥尖阻力qc和侧壁摩阻力fs）和带侧孔压的单、双桥探头静力触探，适用于黏性土、粉性土、砂土、素填土、冲填土和新加固的复合地基。7.2.2.1 检测目的静力触探是用准静力将内部装有传感器的探头匀速压入土中，由贯入过程中受到的阻力转换成电信号，再通过贯入阻力与土的工程性质之间的相关关系以及统计关系，来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、检验桩身施工质量、选择桩端持力层、预估单桩承载力等的目的。该方法对于地层变化较大的复杂场地以及不易取得原状土样的饱和砂土、高灵敏度的软黏土地层和桩基工程的勘察，具
12、有独特的优越性。7.2.2.2 检测方法（1）静力触探的主要设备由探头、压力装置、反力装置和测试仪器等四部分组成。探头分单桥和双桥两种；将探头压入地层的加压装置常用的有液压传动式、手摇链条式和电动丝杆式三种；反力装置主要采用地锚抗拔或重物加压；常用的电测仪器有电阻应变仪、数字测力仪和自动记录仪三种。（2）在探头匀速贯入土层的过程中记录仪器读数、核对贯入实际深度和记录深度。如遇到薄的坚硬层时，可以用钻探穿透坚硬层或用动力触探锤击穿坚硬层；也可抽出单桥探头内的顶柱后试穿透坚硬层。如贯入深度超过30m，或穿过厚层软土后再进入硬土层时，应配装测斜装置以测读探头偏斜角进行深度修正；也可采取导向护壁。（3
13、）当贯入到预定深度或出现下列情况之一时，可终止试验： 1）触探机的负荷达到额定负荷的120%；2）探头贯入阻力达到额定荷载的120； 3）探杆丝扣部分的应力超过容许强度； 4）反力装置失效。7.2.2.3 结果判定1静力触探试验成果分析应包括下列内容：绘制各种贯入曲线：单桥和双桥探头应绘制ps-z曲线、qc-z曲线、fs-z曲线、Rf-z曲线；孔压探头尚应绘制ui-z曲线、qt-z曲线、ft-z曲线、Bq-z曲线和孔压消散曲线：ut-lgt曲线：其中 Rf摩阻比；ui孔压探头贯入土中量测的孔隙水压力（即初始孔压）；qt真锥头阻力（经孔压修正）；ft真侧壁摩阻力（经孔压修正）；Bq静探孔压系数，
14、 uo试验深度处静水压力（kPa）；VO试验深度处总上覆压力（kPa）；ut孔压消散过程时刻t的孔隙水压力。根据贯TY 曲线的线型特征，结合相邻钻孔资料和地区经验，划分土层和判定土类；计算各土层静力触探有关试验数据的平均值，或对数据进行统计分析，提供静力触探数据的空间变化规律。2.根据静力触探资料，利用地区经验可进行力学分层，估算土的塑性状态或密实度、强度、压缩性、地基承载力、单桩承载力、沉桩阻力，进行液化判别等。根据孔压消散曲线可估算土的固结系数和渗透系数。7.2.3标准贯入试验标准贯入试验是动力触探的一种，适用于难以采取不扰动土样的砂士和粉性土，也可用于一般黏性土。该试验一般结合钻探进行，
15、贯入阻力的大小用贯入器贯入土中30cm的锤击数N63.5来表示。由于影响标准贯入试验的因素很多，如机具设备、落锤方式、试验方法等，这些可通过标准化方法使它们统一，但另外一些因素如杆长、地下水、上覆土压力等的影响无法人为地加以控制，因此就目前的试验水平而言，应通过杆长的修正、上覆土压力的修正和地下水位的修正而对标贯击数进行修正。7.2.3.1 检测目的标准贯入试验是利用一定的锤击能量（锤重63.50.5kg，落距762cm，钻杆直径42cm），将一定规格的对开管式贯入器打入钻孔孔底的土中，根据打入土中的贯入阻力大小来判别土层的变化情况和土的工程性质，如评定砂土的密实度、估算砂土的内摩擦角和压缩模量、评定地基土的极限承载力、估算单桩极限承载力等，利用贯入器中的扰动土样，还可直接对土进行鉴别和颗粒分析。7.2.3.2 检测方法标准贯入试验设备比较简单。主要由探杆、穿心锤、贯入器三部分组成。试验时，应采用自动脱钩的落锤法，并设法减小导向杆与锤间的摩阻力，以保持锤击能量的恒定。为保证试验的钻孔质量，要求采用回转钻进，为保持孔壁稳定，必要时可用泥浆或套管护壁；为保证穿心锤中心施力，贯入器垂直打入，应保持导向杆、探杆和贯入器的垂直度；为保持钻杆受锤击后不产生侧向晃动、影响测试精
