探讨地基基础质量检测若干问题

摘要：本文提出了地基基础质量检测中经常遇到的几个问题，从规范、理论和试验上进行了一定的分析，也提出了具体工作中的注意事项，希望引起检测人员的高度重视，确保检测数据的科学和准确可靠。

关键词：特征值；标准值；低应变；声波透射；基准梁

中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：

0前 言

地基基础质量与工程建设的安全紧密相关，从事地基基础质量检测工作的责任重大。在工作中，有幸接触了省内省外的建设系统、水利水电、公路等从事地基基础检测的单位，他们对规范的理解存在一定的偏差，文章提出常见的问题供同行讨论，其目的是不断提高检测水平和对规范的更好理解。

1低应变检测桩身完整性

低应变法是检测桩身完整性的方法之一，快速、较为准确、经济是其最大的特点，应用非常广泛，得到了广大检测工作者的青睐。但有很多检测人员用低应变法计算单桩波速，据此确定桩身强度。

根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003，低应变法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置，规范中无任何依据利用单桩波速判定混凝土强度。

根据低应变的适用性，其具体的工作大致应为：在确定桩身波速平均值的前提下，根据实测的桩身应力波速度时程曲线判定桩身的完整性。桩身波速平均值的确定是低应变检测中非常重要的一个环节，其方法有三：

1）当桩长已知、桩底反射信号明确时，在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中，选择不少于 5根Ⅰ类桩的桩身波速值计算其平均值。

2）当无法根据上一条确定时，波速平均值可根据本地区相同桩型及成桩工艺的其他桩基工程的实测值，结合桩身混凝土的骨料品种和强度等级综合确定。

3）根据《江苏省建筑地基基础质量检测若干规定》提供的应力波纵波速度与灌注桩混凝土强度等级关系的推荐值（见表 1）确定桩身波速平均值。

表1 应力波纵波速度与灌注桩混凝土强度等级关系

2声波透射法

声波透射法适用于已埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。其现场检测前准备工作有：

1）采用标定法确定仪器系统延迟时间。

2）计算声测管及耦合水层声时修正值。

3）在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。

4）将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况，换能器应能在全程范围内升降顺畅。

其中第一点和第二点是较多检测单位出现错误操作的地方，在测定仪器系统延迟时间，有将径向换能器平行紧贴置于水中进行测量，如图 1 所示；也有将系统延迟时间和声测管及耦合水层声时修正值统一测定的做法，如图2

所示，将埋管用的钢管取两小段，平行紧靠置于水桶之中，再将径向传感器放入钢管中，测定的结果视为“系统延迟时间和声测管及耦合水层声时修正值”；更有甚者，将径向换能器置于地上十字交叉放置，将实测结果作为系统延迟时间输入仪器。

根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003 规范，用标定法测定仪器系统延迟时间的方法是将发射、接收换能器平行悬于清水中（见图 3），径向换能器边缘距从400mm 开始逐点改变点源距离并测量相应声时，记录若干点的声时数据并作线性回归的时距曲线（见图4

）。

t=t0+b×l（1）

式中b———直线斜率（μs/mm）；

l———换能器表面净距离；

t———声时（μs）；

t0———仪器系统延迟时间（μs）。

另外，声测管及耦合水层声时的修正值应根据声测管的内、外径，换能器的外径，管材的声速，水的声速等进行计算得出。

不同水温条件下的声速值参见表 2，钢的声速取5800m/s，PVC 管的声速取 2350m/s。

声波透射法工作中应当注意的问题：

1）配备检定合格的温度计，测定耦合水的温度，用于声测管及耦合水层声时修正值的计算。

2）配备检定合格的长度计量器具。

3）确保灌注的声测用耦合水为清水，若为浑浊水将明显加大声波衰减和延长传播时间，给声波检测结果带来误差。

4）实测时，传感器必须是从孔底向孔口移动。

5）实测过程中应及时查看实测结果，对异常点、段应采用检查、复测、细测（指水平加密、等差同步和扇形扫测）等手段排除干扰和确定异常，不得将不能解释的异常带回室内。

6）对于参与分析计算的剖面数据，应分析剔除声测管埋置不平行的结果数据。

7）对于临时性的钻孔声波透射特殊情况，钻孔是否平行将对结果产生严重的影响，如果不能确定钻孔保持等间距或钻孔情况已知的条件下，不适于开展声波透射。

3特征值、标准值

地基基础检测过程中始终贯穿着这两个名词，容易引起混淆，根据相应的规范理解如下：

1）概念

特征值：根据《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002及《建筑地基处理规范》JGJ79－2002，地基承载力特征值是由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值，实际即为地基承载力的允许值。例如：天然地基承载力特征值、复合地基承载力特征值、单桩竖向承载力特征值等。

标准值：荷载和材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后，根据其概率分布，并结合工程经验，取其中的某一分位值（不一定是最大值）确定的。《建筑结构荷载规范》GB50009－2001，标准值是荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值、中值或某个分位值）。《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002，标准值取其概率分布的 0.05分位数。例如：单桩竖向极限承载力标准值、岩石饱和单轴抗压强度标准值等。

两者之间的关系

特征值 = 标准值（常指极限状态）/ 安全系数。《建筑桩基技术规范》JGJ94－2008 中，单桩竖向承载力特征值为单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。

《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002 的岩基载荷试验中，每个场地中极限荷载除以 3 取小值为岩石地基承载力特征值。

《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003，单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值应按单桩竖向抗压极限承载力统计值（极差不超过30%时，取平均值为单桩抗压极限承载力，高应变亦同；对桩数为3根或 3 根以下的柱下承台，或工程桩抽检数量少于 3 根

时，取低值）的一半取值。

《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002 中，岩石地基承载力特征值 = 折减系数×岩石饱和单轴抗压强度标准值，其中折减系数与岩石的完整程度有关。

4单桩极限端阻力标准值

《建筑桩基技术规范》JGJ94－2008 中规定，qpk定义是桩径为 800mm 的极限端阻力标准值，对于干作业挖孔（清底干净）可采用深层平板载荷试验确定。规范《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002 之附录 D 深层平板载荷试验要点及《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72－2004 之附录 E 大直径桩端阻力载荷试验要点，均为确定端阻力特征值，该值如果用于浅基础时，将不再做深度修正。那qpk如何确定？根据定义qpk是桩径为800mm的极限端阻力标准值，深层平板载荷试验视为桩径为800mm，无侧阻特殊条件下的单桩载荷试验，其qpk的确定可参考《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003单桩竖向抗压静载试验确定极限承载力的方法进行。