三種基樁檢測方法在工程實例中的綜合應用

【摘 要】 靜載試驗、鉆芯法和低應變法是基樁檢測中廣泛使用的方法。文章介紹了這幾種方法在工程實例中的綜合應用，取得相互補充、驗證的效果，從而提高了檢測結果的可靠性。

【關鍵詞】 靜載試驗 鉆芯法 低應變法 樁身完整性 樁身缺陷

基樁承載力和完整性檢測是基樁質量檢測中的兩項重要內容，其主要檢測方法有作為直接法的靜載試驗和鉆芯法，以及半直接法的低應變法，是實際中廣泛使用的檢測方法。本文結合工程實例，介紹了幾種檢測方法同時進行，進而達到相互補充、驗證，以提高檢測結果的可靠性。

一、工程概況

某工程為十二層框剪結構，其基礎采用人工挖孔灌注樁，基樁總數為70根，設計樁徑φ800mm，樁身混凝土設計強度等級為C25，單樁豎向抗壓承載力特征值Ra為2000kN，設計樁端持力層為強風化泥灰巖。根據《巖土工程勘察報告》（詳勘），該場地地層自上而下依次為：①雜填土：雜色，干，松散，近期雜填，主要由磚塊、混凝土塊及砂土組成，磚塊、混凝土塊含量超過70%以上，粒徑2～12cm，棱角～次棱角狀。②粗砂：黃褐色，稍濕～濕，松散，沖積成因，粒徑大于0.5mm的砂量超過80%，含有約10%的卵碎石，粒徑2～5cm，次圓狀。③卵碎石：黃褐色，稍濕，中密，坡積成因，碎石含量大于65%，粒徑2～20cm，次圓狀、次棱角狀，主要成分為石英巖碎塊，粘土、砂充填間隙，該層分布全場地。④含礫粘土：黃褐色，稍濕，可塑，坡積成因，主要由粘性土組成，切面有光澤，手握成團，搖不散，搖震無水滲出，干強度大，韌性大。礫石含量30%左右，粒徑2～30mm，主要礦物成分為長石、石英，次棱角狀。⑤-1全風化泥灰巖：黃褐色，原巖風化強烈呈土狀，巖石結構構造已分辨不清，極軟巖，極破碎，巖石基本質量等級為Ⅴ級。⑤-2強風化泥灰巖：灰色，泥晶結構，塊狀構造，軟巖，破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級，巖芯多呈碎塊狀，少有短柱狀。⑤-3中風化泥灰巖：灰褐色，泥晶結構，塊狀構造，較軟巖，較破碎，巖體基本質量等級為Ⅳ級，巖芯為長柱狀、短柱狀，局部有強風化夾層，夾層厚度50cm左右。

二、檢測情況

1.低應變法

在滿足國家相關標準和設計要求之后，對該工程全部70根基樁進行低應變檢測。根據現場檢測情況及對試樁曲線的分析與計算，進行了樁身完整性判別，該工程Ⅰ類樁20根，Ⅱ類樁16根，Ⅲ類樁19根，Ⅳ類樁15根。典型的樁身反射波曲線見圖1、圖2，7號樁樁長9.0m，在4.7m處有嚴重缺陷，判定為Ⅳ類樁；10號樁樁長10.1m，在7.3m處有嚴重缺陷，判定為Ⅳ類樁。

2.靜載試驗

隨后對7、15、26號基樁進行了單樁豎向抗壓靜載試驗，其中7號樁最大位移量為48.36mm，15號樁最大位移量為45.95mm，26號樁最大位移量為89.32mm，Q-s曲線均出現明顯陡降，7、15號樁Q-s曲線見圖2、圖3，單樁豎向抗壓承載力均已達到極限。根據《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）相關條文規定，判定7、15、26號樁單樁豎向抗壓極限承載力Qu分別為2800kN、2400kN、1600kN，未能滿足單樁豎向抗壓承載力特征值Ra為2000kN的設計要求。

3.鉆芯法

為了進一步判定樁身完整性并查明單樁承載力過低的原因，隨后對30根樁采用了鉆芯法進行檢測。后判定其中Ⅰ類樁6根，Ⅱ類樁4根，Ⅲ類樁8根，Ⅳ類樁12根。典型的芯樣如圖5、圖6所示，7號樁樁長9.0m，自5.2m至樁端出現嚴重的離析，芯樣破碎、松散，骨料分布不均勻，離析層厚度達3.8m。樁端持力層巖芯較破碎，為設計要求的強風化泥灰巖。10號樁樁長10.1m，自7.0m至樁端出現嚴重的離析，離析情況同7號樁，離析層厚度達3.1m，且樁底沉渣厚0.4m，樁端持力層巖芯破碎，為設計要求的強風化泥灰巖。

三、原因分析

通過對比幾種檢測方法所得試驗數據和相關資料，并結合場地工程地質條件分析如下：

1、低應變法所測曲線進行分析，發現樁身缺陷比較有共性。

2、鉆芯結束后，按照相關標準對樁身混凝土進行采取芯樣和抗壓強度試驗，結果表明混凝土芯樣試件抗壓強度滿足設計要求。樁端持力層經過現場鑒別和巖芯試樣試驗，也滿足設計要求。

后通過調查發現，導致基樁承載力和完整性檢測不合格的原因是混凝土澆筑時質量控制措施不到位。基樁灌注時逢雨季，且該地層地下水位較豐富，灌注前未徹底清除樁底沉渣和積水；灌注時未能控制好導管底部至孔底的距離和導管埋入混凝土深度，以及掌握好導管提拔速度，導致了樁底沉渣過厚和樁身混凝土離析的質量事故。

檢測過程中，在用低應變法對所有基樁進行樁身完整性的初步判定后，發現Ⅲ、Ⅳ類樁達48%之多。隨后進行靜載試驗的7、15、26號樁，動測法分別判定為Ⅳ類樁、Ⅱ類樁、Ⅳ類樁。進一步進行的鉆芯法，發現7、15、26號樁樁身離析，15號樁還存在樁底沉渣過厚，7、26號樁樁身離析嚴重，均判定為Ⅳ類樁。雖然低應變法和鉆芯法在樁身完整性判別上尚未達到完全一致，甚至個別樁的判定還存在較大偏差：如26號樁動測判定為Ⅱ類樁，但通過鉆芯法Ⅳ類樁。但整體上對于嚴重缺陷的定性判定，兩者還是較為吻合：如10號樁低應變法和鉆芯法均判定為Ⅳ類樁，且樁身缺陷位置也很接近，見圖2和圖6。

四、結語

通過該項工程實例可以看出，上述幾種基樁檢測由于各自在可靠性或經濟性方面存在著局限性。在實際應用，可根據檢測目的和檢測方法的適用范圍，合理的選擇檢測方法，使各種檢測方法盡量互為補充或驗證，既滿足安全適用、正確評價的要求，也達到經濟合理的目的。

參考文獻

[1] 陳凡，徐天平，陳久照，關立軍.基樁質量檢測技術.中國建筑工業出版社.2011

[2] 建筑基樁檢測技術規范（JGJ106-2003）

[3] 建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）