樁基檢測技術在會展中心酒店項目中的應用探析

王 坤 （安徽省建筑工程質量第二監督檢測站，安徽 合肥 230031）

樁基檢測是一項非常嚴謹的工作，它充分體現了科學性、公正性和客觀性。樁端持力層檢測可以驗證持力層巖土性狀是否與勘察報告相符，承載力檢測可以為設計單位提供設計依據及驗證施工的基樁承載力是否滿足設計要求，完整性檢測可以檢測基樁是否有擴頸、縮頸、離析、斷樁等情況。檢測方法需要合理科學，利用一種或多種方法聯合檢測能從更多的數據綜合分析樁基礎的質量是否滿足使用要求。

1 樁基檢測在建筑工程中的應用

1.1 成孔質量檢測與樁端持力層檢測

在樁的施工中，灌注樁的成孔質量與成樁質量密不可分，擴孔、塌孔直接影響樁的承載力與耐久性；沉渣厚度影響樁的承載能力與樁的有效長度；樁端持力層的巖土性狀對嵌巖樁與摩擦端承樁的承載能力尤為重要。成孔質量檢測的內容主要包括樁孔位置、孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等。持力層檢測是檢測孔底下3倍樁徑或5m深度范圍內有無土洞、溶洞、破碎帶或軟弱夾層等不良地質條件。

1.2 地基承載力檢測

1.2.1 靜載荷試驗法

靜載荷試驗分為豎向靜載試驗和水平靜載試驗。豎向靜載試驗又分為豎向抗壓靜載試驗（檢測樁的抗壓承載力）和豎向抗拔靜載試驗（檢測樁的抗拔承載力）；水平靜載試驗檢測樁的水平承載力，推定地基土水平抗力系數的比例系數、計算樁身橫截面的彎曲應變、計算樁身彎矩以及確定鋼筋混凝土樁受拉區混凝土開裂時對應的水平荷載。

1.2.2 高應變動測法

本方法適用于檢測樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性；監測預制樁打入時的樁身應力和錘擊能量傳遞比，為選擇沉樁工藝參數及樁長提供依據。

1.2.3 深層平板載荷試驗

本方法適用于確定深部地基土層及大直徑樁端土層在承壓板下應力主要影響范圍內的承載力和變形參數。根據檢測的地基承載力參數推定樁的承載力。

1.2.4 巖石地基載荷試驗

本方法適用于確定完整、較完整、較破碎巖石地基作為天然地基或樁基礎持力層時的承載力。根據檢測的巖石地基承載力推定樁基承載力。

1.3 樁身完整性檢測

1.3.1 低應變法檢測

本方法適用于檢測混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置。對于樁身截面多變且變化幅度較大的灌注樁，應采用其他方法輔助驗證低應變法檢測的有效性。

1.3.2 聲波透射法檢測

本方法適用于混凝土灌注樁的樁身完整性檢測，判定樁身缺陷的位置、范圍和程度。對于樁徑小于0.6m的樁，不宜采用本方法進行樁身完整性檢測。當出現聲測管未沿樁身通長配置、聲測管堵塞導致檢測數據不全、聲測管埋設不符合《建筑基樁技術檢測規范》（106-2014）第10.3.2條規定的不得采用聲波透射法對整樁的樁身完整性進行評價。

1.3.3 鉆芯法檢測

本方法適用于檢測混凝土灌注樁的樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性。此方法還可判定或鑒別樁端持力層巖土性狀，鉆探深度應滿足設計要求。

2 工程實例分析

2.1 工程概況

金寨金廬房地產開發有限公司擬在金寨縣新城區的天堂湖路與映山紅大道交口的西北部地塊興建金寨縣四季瀾山會展中心酒店項目，樓高23層（框剪結構）。該項目由湖北核工業勘察設計院勘察，蘇州一科科建建筑設計研究院有限公司設計，監理公司為國華工程科技（集團）有限責任公司。地基基礎設計采用人工挖孔混凝土灌注樁，總樁數70根，樁徑0.8m～2.2m，樁身混凝土強度C30，單樁豎向抗壓承載力特征值7700kN～26900kN。

2.2 工程地質情況

根據勘察報告，該場地地層層序及巖性特征自上而下可分層描述如下：

①層雜填土(Qml)——層厚0.20～7.30m。層底標高70.84～81.89m，灰褐色、灰黃色等，主要成分為粘性土，含有機質、植物根、大量的石塊等，局部為沼澤處的淤泥質土，松散～稍密(軟塑)狀態。

②層粉質粘土(Q4al+pl)——層厚0.80～4.60m，層底標高69.49～74.08m。灰黃色、灰褐色，可塑～硬塑狀態；含氧化鐵、鐵錳結核、高嶺土等，無搖振反應，稍光滑，干強度高，韌性中等偏高。其標準貫入擊數一般為8～15擊/30cm，平均為12.2擊/30cm。

③層粉質粘土混砂礫石(Q4al+pl)——層厚0.50～2.30m，層底標高68.28～71.09m。灰黃色、灰褐色，可塑～硬塑狀態，砂礫石一般為中密狀態；含氧化鐵、鐵錳結核、高嶺土等，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。其標準貫入擊數一般為10～19擊/30cm，平均為14.3擊/30cm。

④層強風化砂巖(J)——層厚0.40～1.50m，層底標高 67.38～80.89m。棕紅色，灰黃色，褐灰色，堅硬狀態；間夾薄層泥巖，含云母、石英、長石等礦物成分，節理裂隙發育；鉆進較容易，巖體極破碎，巖體基本質量等級為V。其標準貫入擊數一般為52～67擊/30cm，平均為59.3擊/30cm。

⑤層中風化砂巖(J)——未揭穿，厚度一般大于5.0m，棕紅色，灰黃色，褐灰色，致密(堅硬)狀態；間夾薄層泥巖，局部為礫巖，含云母、石英、長石等礦物成分，節理裂隙發育；鉆進困難，風鎬開挖困難，開挖較深時需爆破。巖石為軟巖～較軟巖，中風化巖體表部較破碎，下部較完整，巖體基本質量等級為Ⅳ類。其表部標準貫入試驗實測擊數一般為117～144擊/30cm，平均值130.7擊/30cm。

2.3 檢測方法及依據

金寨縣會展中心酒店項目為端承型大直徑灌注樁，承載力檢測值較大，場地狹窄，該場地無法滿足單樁豎向抗壓靜載試驗所需堆載平臺設備所占空間，而錨樁法由于承載力過大周圍工程樁鋼筋拉力也無法滿足，因此綜合諸多因素，該項目樁基檢測方法經建設單位、設計單位、監理單位及當地監管部門共同確定，根據規范要求采用其它方式代替單樁豎向抗壓承載力的檢測。

①根據《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2014)第3.3.7條要求，對于端承型大直徑灌注樁，當受設備或現場條件限制無法檢測單樁豎向抗壓承載力時，可選擇下列方式之一，進行持力層核驗：

采用鉆芯法測定樁底沉渣厚度，并鉆取樁端持力層巖土芯樣檢驗樁端持力層，檢測數量不應少于總樁數的10%，且不應少于10根；

采用深層平板載荷試驗或巖基平板載荷試驗，檢測應復合國家現行標準《建筑地基基礎設計規范》（GB50007）和《建筑樁基技術規范》（JGJ94）的有關規定，檢測數量不應少于總樁數的1%，且不應少于3根。

為了能夠更好地檢測該項目承載力問題，采用鉆芯法與巖基平板載荷試驗聯合驗證。鉆芯法檢測為10根，巖基平板載荷試驗檢測數量為3根。

②根據《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)第10.2.13要求，人工挖孔樁終孔時，應進行樁端持力層檢驗。單樁單樁單柱的大直徑嵌巖樁，應視巖性檢驗孔底下3倍樁徑或5m深度范圍內有無土洞、溶洞、破碎帶或軟弱夾層等不良地質條件。該項目樁端持力層檢測比例為100%。

③根據《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)第10.2.15要求，樁身完整性檢測宜采用兩種或多種合適的檢驗方法進行。直徑大于800mm的混凝土嵌巖樁應采用鉆孔抽芯法或聲波透射法檢測，檢測數量不得少于總樁數的10%，且不得少于10根，且每根柱下承臺的抽檢樁數不應少于1根。該項目鉆芯法檢測比例為10%，聲波透射法檢測比例為30%，低應變檢測比例為100%。

2.4 檢測數據分析

2.4.1 巖基平板載荷試驗結果分析

本文選取的試驗點為43#樁，從載荷試驗p～s曲線（圖2）上可以看出，當壓力最大加至12000kPa時，最大沉降量為0.34mm，曲線未出現陡降，末級荷載作用下的沉降量為0.05mm；s～lgt曲線（圖1）較平坦，未見明顯下彎；從卸載回彈情況看，卸載后殘余沉降為0.24mm，最大回彈量為0.10mm，回彈率為28.40%，根據《建筑地基檢測技術規范》(JGJ340-2015)第 4.4.3 條土(巖)地基載荷試驗要點，當極限荷載小于對應比例界限荷載值的3倍時，應取極限荷載值的1/3，該試驗點持力層地基承載力特征值不小于4000kPa，滿足設計要求。

圖1 芯樣圖片

2.4.2 鉆芯法檢測結果分析

從圖1中可看出，43#樁身混凝土芯樣連續、完整、膠結好，芯樣表面僅見少量氣孔，骨料分布均勻，芯樣呈長柱狀、斷口吻合。樁端與持力層基本吻合，無沉渣。43#樁持力層5m范圍內無土洞、溶洞、破碎帶或軟弱夾層等不良地質條件，巖樣較完整。

根據《建筑基樁檢測技術規范》106-2014第7.6.3條規定，綜合評價該樁樁身完整性為Ⅰ類樁，樁端無沉渣，持力層巖土性狀與厚度滿足設計要求。

2.4.3 聲波透射法檢測結果分析

載荷試驗結果匯總表 表1

圖2 地基載荷試驗曲線圖

本文選取的樁為15#樁，從圖3中可看出聲測線聲學參數無異常，接受波形正常；由于異常聲測線在任一檢測剖面的任一區段縱向不連續分布，且在任一深度橫向分布的數量小于檢測剖面數量的50%。根據《建筑基樁檢 測 技 術 規 范 》（106-2014）第10.5.11條規定，綜合評價該樁樁身完整性為Ⅰ類樁。

圖3 波幅、聲速、PSD組合曲線附圖

2.4.4 低應變法檢測結果分析

從圖4中15#樁采集的低應變反射波信號可看出，反射波在2L/C時刻前無缺陷反射波，有樁底反射波。根據《建筑基樁檢測技術規范》（106-2014）第8.4.3條規定，綜合評價該樁樁身完整性為Ⅰ類樁。

圖4 低應變反射波法完整性檢測附圖

3 結語

本項目由于樁基靜載試驗檢測值較大，場地與檢測設備能力限制無法直接檢測該項目樁的承載力，但是通過鉆芯法與巖基載荷試驗核驗其持力層強度復合設計要求，推定了其承載能力滿足設計要求；該項目樁身尺寸屬于大直徑樁，測完整性時候通過了兩種或兩種以上的方式互相輔助驗證有效的檢測出了該項目樁的樁身完整性符合規范要求。樁基礎的質量對于建筑工程質量非常重要，樁基檢測工作對于建筑工程質量的重要性也是毋容置疑的。因此相關檢測人員一定要嚴格遵守規范要求檢測，同時也要會靈活地運用規范，做到多種方法聯合使用，綜合評價樁基礎質量。