各类桩基检测技术(项目)简介

2020/09/15
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常见桩基检测数量

根据JGJ106-2014《建筑基桩检测技术规范》第3.3 条规定,工程桩各项目检测数量应符合下列规定:

1.低应变法检测:检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。建筑桩基设计等级为甲级的,检测数量不应少于总桩数的30%,且不应少于20 根;其他桩基工程,检测数量不应少于总桩数的20%,且不应少于10 根。

2.声波透射法:检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。检测数量不少于总桩数的10%

3.钻芯法:检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性。检测数量不少于总桩数的10%。

4.岩基平板载荷试验:确定完整,较完整,较破碎岩基作为天然地基或桩基基础持力层时的承载力。检测数量不应少于总桩数的1%,且不应少于3 根。

3.3  检测方法选择和检测数量(原文)

3.3.1  为设计提供依据的试验桩检测应依据设计确定的基桩受力状态,采用相应的静载试验方法确定单桩极限承载力,检测数量应满足设计要求,且在同一条件下不应少于3根;当预计工程桩总数小于50根时,检测数量不应少于2根。

3.3.2  打入式预制桩有下列要求之一时,应采用高应变法进行试打桩的打桩过程监测。在相同施工工艺和相近地基条件下,试打桩数量不应少于3根。

1  控制打桩过程中的桩身应力;

2  确定沉桩工艺参数;

3  选择沉桩设备;

4  选择桩端持力层。

3.3.3  混凝土桩的桩身完整性检测方法选择,应符合本规范第3.1.1条的规定;当一种方法不能全面评价基桩完整性时,应采用两种或两种以上的检测方法,检测数量应符合下列规定:

1  建筑桩基设计等级为甲级,或地基条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩工程,检测数量不应少于总桩数的30%,且不应少于20根;其他桩基工程,检测数量不应少于总桩数的20%,且不应少于10根;

2  除符合本条上款规定外,每个柱下承台检测桩数不应少于1根;

3  大直径嵌岩灌注桩或设计等级为甲级的大直径灌注桩,应在本条第1、2款规定的检测桩数范围内,按不少于总桩数10%的比例采用声波透射法或钻芯法检测;

4  当符合本规范第3.2.6条第1、2款规定的桩数较多,或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时,宜增加检测数量。

3.3.4  当符合下列条件之一时,应采用单桩竖向抗压静载试验进行承载力验收检测。检测数量不应少于同一条件下桩基分项工程总桩数的1%,且不应少于3根;当总桩数小于50根时,检测数量不应少于2根。

1  设计等级为甲级的桩基;

2  施工前未按本规范第3.3.1条进行单桩静载试验的工程;

3  施工前进行了单桩静载试验,但施工过程中变更了工艺参数或施工质量出现了异常;

4  地基条件复杂、桩施工质量可靠性低;

5  本地区采用的新桩型或新工艺;

6  施工过程中产生挤土上浮或偏位的群桩。

3.3.5  除本规范第3.3.4条规定外的工程桩,单桩竖向抗压承载力可按下列方式进行验收检测:

1  当采用单桩静载试验时,检测数量宜符合本规范第3.3.4条的规定;

2  预制桩和满足高应变法适用范围的灌注桩,可采用高应变法检测单桩竖向抗压承载力,检测数量不宜少于总桩数的5%,且不得少于5根。

3.3.6  当有本地区相近条件的对比验证资料时,高应变法可作为本规范第3.3.4条规定条件下单桩竖向抗压承载力验收检测的补充,其检测数量宜符合本规范第3.3.5条第2款的规定。

3.3.7  对于端承型大直径灌注桩,当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时,可选择下列方式之一,进行持力层核验:

1  采用钻芯法测定桩底沉渣厚度,并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层,检测数量不应少于总桩数的10%,且不应少于10根;

2  采用深层平板载荷试验或岩基平板载荷试验,检测应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定,检测数量不应少于总桩数的1%,且不应少于3根。

3.3.8  对设计有抗拔或水平力要求的桩基工程,单桩承载力验收检测应采用单桩竖向抗拔或单桩水平静载试验,检测数量应符合本规范第3.3.4条的规定。

大应变检测

大应变检测也叫高应变检测,是用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度和力时程曲线,通过波动理论分析,对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法,可用于断桩检测,为建筑业构造物下部结构桩基类质量检测术语

系地基检测规范GB50202-2018-5.1.5条规定工程桩应进行承载力检验。5.1.6、5.1.7规定应做那些试验的依据。

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小应变检测

小应变检测也叫低应变动力检测,常用在桩基完整性检测中,基本原理:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。

小应变的理论基础是一维应力波理论,基本原理是用小锤冲击桩顶,通过粘结在桩顶的传感器接受来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号,获得桩的完整性。一维应力波理论有一个重要的假设即平截面假设,即假设力和速度只是深度和时间的函数。理论上,如果杆的长度L远大于杆的直径D,可将其视为一维杆,实际上,如果L/D>7,认为可近似作为一维杆件处理。当桩顶受到锤击点(点振源)锤击时,将产生一个四周传播的应力波,类似半球面波,除了纵波外,还有横波和表面波,在桩顶附近区域内,平截面假设不成立,只有传到一定的深度即X>7D时,应力波沿桩身向下传播的波阵面才可近似看作是平面,即球面波才可近似看作是平面波,一维应力波理论才能成立。

优势

如设备简单,方法快速,费用低,是普查桩身质量的一种有力手段,最受建设单位和施工单位的欢迎。

局限性

1.对于多缺陷桩,应力波在桩中产生多次反射和透射,对实测波形的判断非常复杂且不准确,第二、第三缺陷的判断会有较大误差,一般不判断第三个缺陷。

2.不能定量计算桩底沉渣厚度。对端承桩的嵌岩效果只能做定性判断。因嵌岩有时出现较强的负向反射波,会严重影响桩底反射波和桩底沉渣的判断。

3.只能对桩身质量作定性描述,不能作定量分析。不能识别纵向裂缝,能反映水平裂缝和接缝,但程度很难掌握,易误判为严重缺陷。

4.桩身渐变扩径后的相对缩径易误判为缩径,渐变缩径或离析且范围较大时,缺陷反射波形不明显。

5.不能提供桩身混凝土强度。

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单桩竖向抗压静载试验

单桩竖向静载荷试验是指将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上,通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降,得到静载试验的Q—s 曲线及s—lg t等辅助曲线,然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。绝大多数静载试验是为工程验收提供依据,大多数为工程验收提供依据的静载试验,可按设计要求确定最大加载量,不进行破坏试验,即加载至预定最大试验荷载后即终止加载。

采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法,确定单桩竖向(抗压)极限承载力,作为设计依据,或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。当埋设有桩底反力和桩身应力、应变测量元件时,尚可直接测定桩周各土层的极限侧阻力和极限端阻力。除对于以桩身承载力控制极限承载力的工程桩试验加至承载力设计值的1.5~2倍外,其余试桩均应加载至破坏。绝大多数静载试验是为工程验收提供依据,大多数为工程验收提供依据的静载试验,可按设计要求确定最大加载量,不进行破坏试验,即加载至预定最大试验荷载后即终止加载。

检测时长

前期现场准备工作(平台架设,通电情况等)大概6-12小时,试验所需时间根据试验类型和试验方法、试验情况不同也有所区别,以单桩竖向抗压为例,标准试验时间25H。

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单桩竖向抗拔静载试验

单桩竖向抗拔承载力检测指通过一定的方法测试单桩抵抗竖向抗拔的能力并进行分析处理的过程。获取单桩竖向抗拔承载力的方法有单桩竖向抗拔静载试验、规范经验公式和理论分析。通过对相关数据的统计分析处理,可以对工程试桩的抗拔极限承载力进行推算,但这些方法的推算结果与实测值往往有较大的差异。单桩竖向抗拔检测是利用静力学的基本定理,通过采用相应的加荷设备和反力支座形成检测加荷系统,模拟接近于竖向抗拔桩的实际工作条件进行测试的方法。

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单桩水平静载试验

单桩水平静载荷试验也叫单桩横向静载荷试验,是为了确定对于受横向荷载较大的甲级,乙级建筑物桩基的单桩水平承载力的特征值。

进行单桩的横向静载试验的目的是通过试验确定试桩的横向承载能力、推求桩周土的横向地基系数,以确定实际工程桩在水平荷载作用下的受力特性。因为试验桩一般设置为竖直方向,施加的荷载便成为水平,故也称为水平荷载试验或水平推力试验。

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