目前,在公路橋涵地基承載力檢測儀的檢測與評定過程中,存在不少問題。主要表現(xiàn)在依據(jù)不統(tǒng)一,檢測設(shè)備混淆,檢測結(jié)果過于簡單,造成檢測數(shù)據(jù)失真;不分適用條件,機械地套用檢測方法,特別是對于重要工程或地質(zhì)條件復(fù)雜時,沒有進行必要的室內(nèi)外試驗,簡單得出地基容許承載力,使構(gòu)造物地基承載力無法評定。針對目前地基承載力檢測的現(xiàn)狀,有必要詳細討論地基承載力的檢測方法以及如何正確運用,本文查閱了目前公路橋涵、建筑地基、巖土勘察以及鐵路等方面設(shè)計施工規(guī)范中相關(guān)內(nèi)容,通過分析比較,并結(jié)合公路工程實踐,提出了相應(yīng)的地基承載力檢測方法,可作為橋涵地基檢測的依據(jù)。
1、檢測方法
1.1靜載荷試驗
靜載荷試驗是在一定面積的承壓板上向地基逐級施加荷載,測求地基土的壓力與變形特性的原位測試方法。它反映了壓板下數(shù)倍承壓板直徑或?qū)挾确秶鷥?nèi)地基土強度、變形的綜合性狀,可以測求地基土和各種復(fù)合地基的承載力。
1.2觸探方法
觸探分靜力觸探和動力觸探。靜力觸探是將一定規(guī)格的圓錐形探頭,按一定的速率壓入土中,量測土對探頭的阻力,借以推測土的性質(zhì);動力觸探是利用一定能量的落錘,將與探桿相聯(lián)接的一定規(guī)格的探頭打入地基土中,根據(jù)探頭貫入土中的難易程度來探測地基工程性質(zhì)的一種現(xiàn)場測試方法。
1.3波速測試法
彈性波在土中的傳播速度是反映土的動力特性的一項重要參數(shù)。由此可以確定地基的動剪切模量和動彈性模量,進而求出地基承載力。通過對加固前后彈性波速度的比較,可檢驗地基的加固效果。
1.4動力參數(shù)法
該方法是根據(jù)動力學(xué)原理,分別測出復(fù)合地基中樁和土的自振頻率和初速度,計算出樁和土的抗壓剛度系數(shù),再根據(jù)抗壓剛度系數(shù)和承載力的關(guān)系計算出樁土各自的承載力,后按樁土承載力分擔(dān)公式,計算出復(fù)合地基承載力。
1.5附加質(zhì)量法
附加質(zhì)量法,在形式上是載荷板試驗的模擬,即通過在載荷板上附加一定的質(zhì)量塊,用重錘激振旁土,測出每級荷載作用下 “附加質(zhì)量—載荷板—地基”所組成體系的自振頻率,建立自振頻率與附加質(zhì)量之間的關(guān)系,進而求出地基動剛度或剛度系數(shù),再根據(jù)動靜關(guān)系求出地基承載力。
2、檢測方法的分析
2.1靜載荷試驗
靜載荷試驗被認為是檢驗地基承載力是否滿足工程要求的可靠方法,也是規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法。
但是該方法也存在一些問題:*,設(shè)備笨重,試驗周期長,受場地條件限制,一個工程只能做少數(shù)幾個點的測試,主要用于為設(shè)計提供資料,不能滿足地基處理過程中對施工質(zhì)量跟蹤檢測的要求,也不能對地基處理效果做出全面評價;其二,單樁復(fù)合地基靜載荷試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性與載荷板的形狀和尺寸密切相關(guān),當(dāng)載荷板的形狀與尺寸與實際復(fù)合地基單元塊不符時,就相當(dāng)于改變了樁的布置方式和置換率,試驗結(jié)果就不具代表性;其三,由于載荷板的大小和加載值的限制,靜載荷試驗影響的深度范圍有限,地基的淺部情況對承載力影響較大;其四,由于試驗本身的荷載分級問題,使靜載試驗的誤差在5%~10%之間;其五,靜載荷試驗承載力的取值也存在較大的隨意性。
2.2觸探方法
觸探是檢驗地基處理效果的較好手段之一,具有效率高、成本低等優(yōu)點,適用于軟土、一般粘性土、砂土及類似柔性地基的承載力預(yù)估,但是它不能模擬地基的實際受力狀態(tài),影響成果的因素較多,是較為粗略的定量方法,存在標(biāo)準(zhǔn)化和定量化的問題,另外該方法對于水泥土樁、CFG樁、大塊的碎石樁復(fù)合地基不易貫入,致使該方法的使用受到限制。
2.3波速測試法
該方法主要是通過用測試樁和樁間土的剪切波速或瑞利波速,進而求出復(fù)合地基承載力的一種方法。瑞利波是在地表進行施測,具有方便、快速、成本低的特點,隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,近十年在國內(nèi)得到了迅速的發(fā)展,該方法是利用樁和土動力學(xué)性質(zhì),測得樁和樁間土的瑞利波速,利用地基承載力與波速的相關(guān)關(guān)系,推算出地基承載力。由于瑞利波速度反映某一頻率波長深度內(nèi)地層的平均波速,因此可用平均值來表示地層的物理力學(xué)性質(zhì),改變激振器的振動頻率,瑞利波的波長也隨之改變,頻率增大,波長變小;頻率降低,波長增大,勘探深度加深,所以瑞利波法可以分層計算某一深度地層的平均物理力學(xué)參數(shù),瑞利波法測試地基的剪切波速度的理論和方法技術(shù)已趨成熟,然而如何把波速參數(shù)轉(zhuǎn)換成承載力值,仍需要針對不同的地基類型,做大量的實驗研究工作,建立其數(shù)學(xué)物理方程以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫,提高該方法的實用性。
2.4動力參數(shù)法
利用動力參數(shù)法檢測樁基承載力,已有可靠的理論和較為成熟的經(jīng)驗及應(yīng)用實踐,但是用于檢測復(fù)合地基承載力尚處在試驗階段,欲保證承載力的測試精度,必須保證參數(shù)和動靜關(guān)系的可靠性。在動參數(shù)中,自動頻率及參數(shù)質(zhì)量的確定至關(guān)重要,但是在頻譜分析圖中,有效頻率幅值不一定是大的,因而不一定形成頻譜分析圖中的主頻峰,另外帶寬不合適,會使有效頻率隱藏或模糊,也會給有效頻率的確定帶來困難。有效頻率確定不準(zhǔn),會給承載力的計算帶來很大的誤差,故該方法在確定有效頻率時,需要有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗。在動參數(shù)可靠的基礎(chǔ)之上,應(yīng)根據(jù)不同的地基類型,通過相當(dāng)數(shù)量的動靜實測對比,進行統(tǒng)計分析,以確定可靠的動靜轉(zhuǎn)換系數(shù),以保證檢測成果的可靠性。
2.5附加質(zhì)量法
附加質(zhì)量法是建立在單自由度線性振動體系模型之上的一種方法。故實體與模型是否有較好的等效性是決定該方法能否應(yīng)用的關(guān)鍵。凡是實測地基系統(tǒng)與該方法的理論型模型足夠相似或等效,采用該方法就能獲得良好的效果,故該方法適用于彈性較好,滿足單自由度體系的天然地基,各種復(fù)合地基及單樁承載力的測定;對于橡皮土、板結(jié)層、橫向彈性不對稱等類地基,效果不太理想,但是該方法可以利用自身的特點,檢驗方法的有效性,“多級附加質(zhì)量法”可以利用自振頻率(f)隨附加質(zhì)量(△m)增大而減小的規(guī)律去檢驗具體的測點與模型的等效性,如果這種規(guī)律明顯,證明等效性是好的,測出的參數(shù)是可靠的。這種方法具有廣泛的適用性、足夠的可靠性、設(shè)備簡單、測試速度快等優(yōu)點。
但是附加質(zhì)量法畢竟是一種間接方法,是通過測定動參數(shù)去測定承載力的,不能測出相應(yīng)某一承載力的地基靜變形,因此它不能替代靜載荷試驗,相反它還必須借助于靜載荷試驗,去建立其動靜關(guān)系,方可提供較準(zhǔn)確的承載力值。
3、結(jié)束語
在檢測方法中,靜載荷試驗是基本的一種方法,也是檢驗其它方法是否準(zhǔn)確的*方法。在所有動測方法中,必須依靠靜載荷試驗去建立動靜關(guān)系,才能把動參數(shù)轉(zhuǎn)換成地基承載力值;但是動測方法具有輕便、快速、不受場地條件限制等優(yōu)點,故可作為靜載荷試驗的必要補充。把動靜方法有機地結(jié)合起來,是地基承載力檢測技術(shù)發(fā)展的趨勢,也是工程建設(shè)發(fā)展的需要。
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更新時間：2015-09-28 
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