淺談地基與基礎工程施工與檢測要點及常見問題

何睿

（眉山市建設工程質量安全監督站　四川　眉山　620010）

淺談地基與基礎工程施工與檢測要點及常見問題

何睿

（眉山市建設工程質量安全監督站四川眉山620010）

近十年來，我國經濟體量不斷增大，建筑業蓬勃發展，中小城市建筑已一改以往多層建筑為主的面貌，電梯公寓和大型商業綜合體等成規模建筑大量涌現，這一轉變對建筑物結構安全尤其是地基與基礎工程施工質量安全提出了更高的要求。本文以此為背景對建筑地基基礎施工和檢測中應注意的相關問題和要點進行簡要分析論述。

地基；基礎工程；檢測

1　地基與基礎工程相關概念

（1）地基，是指用來支承上部建筑物或構筑物基礎的土體或巖體。用作建筑物地基的土層大致可以分為巖石、碎石土（通常指卵石）、砂土、粉土、粘性土和人工回填土等類別；按形成方式可分為天然地基和處理地基（人工地基），天然地基是地質條件較好，不需要處理即具備一定的承載力，可直接將基礎放在上面的自然形成土層；天然土層若承載力較小，存在不良的地質條件，需經過人工處理后才能在上面修建建筑物，謂之人工加固地基。天然地基的優點是節約工程費用，缺點是承載力有限，無法承載較大荷載建筑物；處理地基優點是具備較好的承載力和工程適用性，缺點是工期較長、成本較高。

（2）基礎，是指用以將建筑物自身重量（荷載）均勻有效的傳遞給地基的建筑物下部結構，因此必須穩定、牢固、可靠。按照埋置深度，可劃分為淺基礎和深基礎。淺基礎埋置深度一般為3～ 5m，通常其基礎埋置深度不大于基礎的寬度，只需要排水、開挖基槽等一般施工步驟即可建造。常見的淺基礎結構類型有獨立基礎、條形基礎、十字交叉基礎、筏板基礎、箱形基礎等。埋置深度＞5m，以下部堅實土層（如稍密、密實卵石層）或巖層作為持力層的基礎，稱為深基礎，常用的深基礎有樁基礎、大直徑樁墩基礎、沉井基礎、地下連續墻、箱樁基礎等，這其中以樁基礎應用最為廣泛。天然地基上修造淺基礎技術相對簡單、施工便捷、工程量較小、費用較節省；深基礎持力層較好且基礎周邊的摩擦阻力可承受部分建筑物荷載，所以承載力較高，但施工需專業設備如打樁機、沉井機、挖槽機等，施工技術較復雜，造價高，工期長。

2　常見的地基基礎工程及特點

筆者所在的成都平原地區，廣泛使用的地基處理方式有換填墊層、強夯地基、復合地基：如水泥粉煤灰碎石樁復合地基（CFG）、旋噴樁復合地基、振沖樁復合地基等；樁基礎常見的有預制方樁、預應力管樁（PHC）、人工挖孔樁、旋挖樁等。這其中，淺部換填地基，強夯地基，復合地基中的CFG和振沖樁，預制方樁等一般用于荷載較小的多層房建工程和廠房工程；預應力管樁、旋噴樁、人工挖孔樁、旋挖樁多用于荷載較大的高層建筑和自重大結構復雜的廠房工程。

3　常見地基基礎工程檢測方法及特點

（1）地基處理工程驗收檢測的主控指標是地基承載力，樁基礎工程驗收檢測的主控指標是單樁承載力和樁身完整性。樁身結構完整性檢測的目的是查清楚樁身是否存在缺陷及缺陷位置，以便對影響樁體承載力和耐久性的樁體缺陷進行補救，以保證工程質量，杜絕事故隱患。

（2）常見的承載力檢測方法有高應變法和靜載荷試驗法，高應變法試驗費用低、周期短、效率高、能進行打樁監控，但通常僅適用于尺寸（邊長或直徑）較小的預制樁和預應力管樁，不適用于大直徑擴底樁和預估Q-s曲線為緩變曲線的大直徑灌注樁。靜載荷試驗法是采取接近于地基或工程樁實際工作狀態條件的試驗方法，采用堆載、錨樁等方式提供反力，利用千斤頂對處理地基或工程樁分級施加荷載并記錄相應沉降量用以確定地基承載力特征值或單樁的極限承載力，此法系工程檢測領域目前最為成熟準確可靠的承載力檢測方法，缺點是費用高，周期長，存在安全隱患。

（3）常見的樁身完整性檢測方法有低應變法（反射波法）、聲波透射法和鉆芯法。低應變法，屬于動力測樁，即在樁頂給樁作用一動態力，可以是瞬態沖擊力或穩態激振力，通過實時測量樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線，根據頻域或波動理論分析，對樁的完整性進行判定的一種檢測方法。低應變法具有儀器設備輕便、檢測速度快，費用低，可用作對工程樁進行普查的特點，但其對樁身截面不規則多變并且變化幅度較大的大直徑樁檢測時精度和準確性明顯下降，應采用其他輔助方法來驗證低應變法檢測的有效性。聲波透射法又叫埋管式聲波透射法，適用于澆筑前已預埋（與鋼筋籠綁扎或點焊在一起）聲測管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測，系通過實時測量聲波在混凝土介質中傳播的波幅衰減、聲時和頻率等相關聲學參數的相對變化，判定樁身缺陷的位置并量化其缺陷程度的方法。聲波透射法相比低應變法準確性更高，可對工程樁樁身缺陷大小、具體位置、類型進行定量定性分析，但因需要預先埋設聲測管，且聲測管無法重復使用，給施工帶來不便也增加成本，同時檢測周期較長、檢測效率低。鉆芯法，是利用專業鉆孔機，從樁身混凝土中鉆取芯樣以檢測混凝土強度或觀察樁體內部混凝土質量的方法。它對樁身混凝土會造成局部損傷，因此是一種半破損的現場檢測手段。鉆芯法可以直接看到樁身混凝土芯樣，因此相比其他的樁身完整性檢測方法更加科學、直觀、實用，但其成本高昂，耗時長，對樁身有一定破壞性，所以在工程檢測領域一般此法僅作為驗證低應變法和聲波透射法檢測結果的一種輔助檢測方式，不適用于大范圍的樁身完整性普查。

4　地基與基礎工程施工和檢測要點及常見問題

4.1處理地基

筆者所在地區處理地基應用廣泛，但施工質量參差不齊，很多施工隊伍能力低下，一味追求利潤最大化，偷工減料現象普遍。一些CFG樁復合地基工程，取土成孔不到位，混凝土標號不配夠，基本不按碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水的配比進行樁身材料制備，背離了設計者創造較好的技術性能和經濟效果的初衷；很多CFG樁施工單位為了節約成本，不鋪設或者鋪設非常薄的褥墊層，殊不知褥墊層對于CFG樁設計至關重要，它對地基基礎最終沉降、調整樁土應力比和水平荷載，發揮重要作用，太厚了無法發揮樁的優點，太薄了應力過于集中在樁上，土的作用沒有發揮；一些施工隊伍為了能混過檢測關，將備檢CFG樁淺部澆筑大量高標號混凝土，人為做大CFG樁直徑，硬生生將復合地基做成墩基礎。

個別處理地基設計方案與勘察報告嚴重脫節，設計者限于能力經常抄襲復制別人方案，根本不論證該種地基處理方案是否與工程地質條件相適宜，筆者曾目睹過一個靠近居民區的振沖地基（不加填料振沖擠密法）處理施工現場水漫金山，無法排走的泥漿拉了一車又一車，工程被迫停工，復核場地勘察報告后才發現地基土分布大量粘土，而不加填料的振沖擠密法僅適用于處理黏粒含量不大于10％的中砂、粗砂地基，加之現場未合理布置排水溝等，所以才會泥漿四溢無法施工。

旋噴樁復合地基在施工時應使用挖掘機在樁側開挖回漿槽，注漿的時候要將從注漿孔中返出地面的水泥漿及時清運干凈，否則待覆蓋整個場地表面的水泥漿凝結硬化后，將會為下一步的清理破樁造成極大阻礙，增加大量人力物力支出。旋噴樁是采用高壓泵（＞20MPa）把水泥漿液通過鉆桿端頭的特殊噴嘴，以高速噴入土層，注漿施工中要嚴密防備高壓漿體崩出傷人，當噴漿結束后，應立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭，確保管路內沒有殘余壓力。

4.2樁基礎

樁基施工時，應選用質量合格的預制方樁和預應力管樁，打入樁樁頂2～3d長度范圍內箍筋應加密，并設置鋼筋網片，部分預制樁生產廠家為節約成本，將樁頭部位箍筋人為減少，代之以一塊與主筋焊接在一起的薄鋼板，澆筑樁身混凝土時為節省水泥河沙用量在樁體內埋置漂石（人頭石），這些行為既為樁體打入和使用埋下隱患，也為完工后的樁身完整性驗收檢測造成較大阻礙，檢測的時候不得不把鋼板去除，否則將嚴重影響測試圖形，造成缺陷判斷困難。

預制樁和管樁施工方案的編制和設計，特別是持力層的確定，一定要特別認真嚴謹，要認真的研讀擬建工程的地勘報告。例如某管樁工地，采用直徑400的AB型管樁，樁長6～8m，設計要求以中風化巖層作為持力層，在打樁過程中為按照設計要求將樁送至巖層標高，強行穿越場區分布廣泛厚度不均勻的稍密中密卵石層夾層，有些卵石層厚達3～5m，造成送樁非常困難，部分樁體被打壞也未能達到設計要求持力層，并且很長一段樁體露在地面以上，造成很大浪費，同時后期樁身完整性檢測也發現大量缺陷樁，通過分析我們可以發現，以稍密或中密卵石層作為持力層已可以滿足承載力要求，并可避免強穿卵石層對樁體的損壞。

某高層建筑管樁基礎，采用φ500的AB型管樁，打樁施工結束后驗收檢測時，低應變檢測樁身完整性非常好，但做靜載試驗時個別受檢樁沉降非常大，承載力無法達夠設計要求，究其原因，發現當管樁以中風化泥巖為持力層時，當樁端嵌入巖層后，被破壞的泥巖巖層在地下水的作用下會迅速軟化無法保證承載力，因此預應力管樁樁端以遇水容易軟化的泥巖或其他土層為持力層時，承載力檢測一定要保證不少于28d的休止期。

人工挖孔灌注樁承載力高，多用于高層建筑，因此對勘察、設計、施工、監理都提出了較高的要求。設計在進行樁位布置時一定要避免將兩根大直徑的異形樁挨的太近，以免在澆筑時將兩樁相鄰的護壁漲爆，導致后續補救處理非常麻煩。同時人工挖孔樁在澆筑時如孔底巖層有難以抽干凈的承壓水時，應采取水下灌注混凝土，否則按常規方式進行混凝土澆筑，灌注樁樁底混凝土在水頭作用下極易產生離析，導致后續必須進行壓漿處理，耗時費錢。灌注樁混凝土設計標號一般為C30，目前大部分商混都能滿足要求，但要特別小心一些無良廠商提供達不夠標號的不合格混凝土，若用此類混凝土澆筑后，樁身完整性一般不會有大問題，但進行大噸位的靜載荷試驗時，就會出現樁頭開裂，沉降過大的情況，嚴重危及建筑物結構安全。人工挖孔灌注樁施工時一定要進行技術交底，嚴格照圖進行護壁施工，確保作業人員人身安全。人工挖孔灌注樁預埋聲測管后，在混凝土養護過程中，一定要采取措臨時措施封閉聲測管，防止雜物進入管內影響測試結果。灌注樁在使用混凝土標準配重塊進行大噸位的靜載試驗時配重塊一定要像砌筑磚砌體一樣交錯碼放吊裝，切不可出現“通縫”，否則容易導致堆載平臺傾覆等重大安全事故。

5　結束語

地基和基礎工程施工質量和施工安全，對建筑整體結構安全意義重大，我們在施工和檢測時一定要認真分析勘察報告（前提是地勘報告必須真實準確），結合本地施工特點和經驗進行合理化的設計，組織編制有針對性的施工方案和技術交底材料，認真組織驗收檢測，對發現的問題進行及時的補救和處理，確保地基基礎工程施工質量萬無一失。

[1]陳希哲.土力學及基礎工程.中央廣播電視大學出版社，1995.

[2]《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-202）.

[3]《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）.

[4]《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2014）.

[5]徐攸在.樁基檢驗手冊.中國水利水電出版社，1999.

[6]劉興錄.樁基工程與動測技術.中國建筑工業出版社，2013.

TU753

A

1673-0038（2015）29-0147-02

2015-7-3

何睿（1979-），男，工程師，本科，主要從事建筑工程質量監督管理工作。