地基承載力現(xiàn)場檢測儀的應(yīng)用

陳立華 ，李 瑞 ，李 鑫 ，尚知宇

（1.蘇州開普巖土工程有限公司，江蘇 蘇州215168；2.蘇州中材建設(shè)有限公司，江蘇 昆山 215300）

1 地基承載力現(xiàn)場檢測儀及其操作

地基承載力現(xiàn)場檢測儀又稱微型貫入儀，已列入我國現(xiàn)行地基及巖土相關(guān)規(guī)范中。主要用于工業(yè)與民用建筑、道路、橋涵、水利基礎(chǔ)設(shè)施，它可在現(xiàn)場快速原位測試，基礎(chǔ)開挖后驗槽，鑒別土的貫入阻力P值，地耐力［R］值，壓縮模量Es值，液性指數(shù)IL值，機箱內(nèi)配有各所在地區(qū)上述參數(shù)見表1，是經(jīng)過國家各部委科研院所通過對比試驗聯(lián)合建立的，經(jīng)專家鑒定已列入標準操作規(guī)程。

本次現(xiàn)場使用的是WG—V電子數(shù)字顯示地基承載力現(xiàn)場檢測儀。操作如下：在開挖的被測巖土面上鉆一個孔，剝?nèi)ケ韺?～10 cm的土；選擇一個合適的探頭（本次檢測采用Φ10 cm探頭及探桿）與主機連接后，垂直插入土中；當貫入到規(guī)定深度（一般為10 cm）時，讀取測試數(shù)據(jù)；在同一個被測面上以該孔為圓心，以300 mm為半徑，在圓內(nèi)取五點做貫入測試，取平均值P。以便了解各處土的均勻程度，發(fā)現(xiàn)弱點可及時采取措施進行地基處理。地基承載力現(xiàn)場檢測儀操作注意事項：

（1）當探頭插入到標準深度時，應(yīng)讀取瞬間峰值，即最大值。讀取的方法是:操作人員要始終不停地勻速加壓，記錄員要注意觀察插入深度不要干擾操作人員，當達到標準深度界線，當上面剛壓入界線瞬間，馬上按鍵讀取最大值。如掌握不好按鍵也可以不用按鍵；直接觀察壓線時的瞬間峰值。

（2）要在同一作業(yè)面上確定同一深度、不同點位的地基承載力時，每間隔0.3m取1點，共取5點做貫入測試，各點的貫入深度要一致，均為10cm。

（3）要測不同深度的承載力時，可配一把直徑2.5～3.0 cm木工鉆、順時針鉆入，逆時針把土退出，鉆一層測一層，再往下鉆一層，把已測完部分的擾動土退出來，再往下檢測次一層依次操作，總之要掌握一個原則，被測面和被測點必須是沒擾動過的土，擾動一層，鉆掉一層把擾動土退出再往下檢測，最好每一層探測下去的深度保持一致，方能準確評價土的均勻程度和變化情況。

表1 P值與［R］值、Es值、IL值參數(shù)對應(yīng)表

2 工程應(yīng)用案例

2.1 工程地質(zhì)概況

本工程由中材國際總承包（EPC），位于寧夏吳忠市，原地勘報告顯示各土層承載力特征值見表2。表1中參數(shù)是由地勘單位現(xiàn)場勘察，根據(jù)規(guī)范及當?shù)亟?jīng)驗提供，但是，由于地域不同，按規(guī)范取值均有一定的上下波動幅度，為了使基礎(chǔ)設(shè)計方案更加科學(xué)合理，第②層土是本場地天然地基和換填復(fù)合地基的主要受力層，其承載力特征值的提高對整個場地地基處理工程造價的降低和縮短施工工期將具有重要意義。因此充分的挖掘承載力特征值極為必要，建議對上部①層濕陷性黃土狀粉土、②層非濕陷性黃土狀粉土，進行地基承載力現(xiàn)場檢測，經(jīng)檢測若②層承載力特征值能提高至200kPa，大部分中、小型構(gòu)（建）筑物均可以利用②層作為天然地基持力層，且基礎(chǔ)底面積可相應(yīng)減小，從而可節(jié)省工程造價、縮短施工工期、提高設(shè)計及施工效率。

2.2 現(xiàn)場檢測結(jié)果與分析

表3的各點檢測數(shù)據(jù)，并結(jié)合寧夏自治區(qū)審圖專家提出的意見分析如下：

（1）①層濕陷性黃土狀粉土（Q41），濕陷性輕微至中等，地基的濕陷等級屬Ⅰ（輕微）非自重濕陷，濕陷起始壓力平均值142 kPa，標準值139 kPa，均大于承載力特征值130，其標貫擊數(shù)15.1，孔隙比0.856，屬中密粉土，按查表及標貫計算承載力值都超過130 kPa，基于安全考慮①層建議承載力特征值取值120 kPa（不宜作為持力層，因此維持原特征值）。

（2）②層非濕陷性黃土狀粉土（Q41）本層土濕陷系數(shù)均小于0.015，屬非濕陷性黃土狀土，按常規(guī)粉土考慮，其標貫擊數(shù)23.4，孔隙比0.754，屬中密-密實粉土，現(xiàn)提供承載力特征值為200kPa，在天然狀態(tài)下大家對此承載力無異議，且此值小于查表值及計算值，在本層土采用地基承載力現(xiàn)場檢測（微型貫入儀），檢測15處，測試結(jié)果各點承載力均大于200 kPa（見表3），平均值263 kPa。

表2 地基土承載力特征值一覽表

表3 ②土層各子項檢測點數(shù)據(jù)

（3）②層土不會因為浸水狀態(tài)下土層軟化引起承載力降低，使地基存在安全隱患。原因是：本區(qū)屬中溫帶干旱大陸性高原氣候區(qū)，氣候干燥，雨雪稀少，蒸發(fā)量大，降水入滲水量極?。槐緟^(qū)屬山間丘陵地貌，總體地形南高北低，設(shè)計場地基本結(jié)合原來地形條件呈臺階狀，地表水（包括生活用水）排泄快，不存在長時間積水，而②層下部普遍分布有③層角礫層，厚度較大，②、③層均相對透水，尤其是③層強透水，假設(shè)局部有少量地表水入滲均會很快下滲至泥巖頂部隨地形向下排泄，②層土原本屬非濕陷性土，不至于泡軟地基使地基失穩(wěn)；本區(qū)擬建工程為水泥生產(chǎn)線，重大建（構(gòu)）筑物如熟料庫、生料庫、窯尾、窯中、窯頭、煤粉制備等均采用樁基，而②層土作為天然地基淺基礎(chǔ)持力層的為其他中、小型建（構(gòu)）筑物，如銷售樓、汽車衡、堆棚、電氣室等丙類建筑，對余熱發(fā)電循環(huán)水冷卻塔、循環(huán)水池、污水處理等有可能產(chǎn)生滲漏的部位，應(yīng)設(shè)計做好防水，并加強做好地表散水、排水溝等設(shè)施，另外雖②層土屬非濕陷性土，但建議按《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范GB50025—2004》附錄F進行設(shè)計，從而保證建筑物地基安全。

2.3 現(xiàn)場檢測結(jié)論

經(jīng)上述詳細分析并且和寧夏自治區(qū)審圖中心的審圖專家充分交流溝通，最終審圖專家完全贊同我們現(xiàn)場檢測的結(jié)果，最終建議設(shè)計院對①層土及②層土持力層分別按以下地基承載力特征值進行設(shè)計：①層濕陷性黃土狀粉土承載力特征值取值120kPa，②層非濕陷性黃土狀粉土承載力特征值取值190kPa。

3 結(jié)語

巖土地勘報告的結(jié)論是實驗數(shù)據(jù)和勘察人員長期經(jīng)驗的積累，需要結(jié)合當?shù)貐^(qū)域地質(zhì)特征，對地基土層特點深入了解，要對建設(shè)場地地基土做出完整的、準確的分析和評價，只有這樣才能從源頭上把控好工程的質(zhì)量及工程造價，使整個工程真正做到降本增效。本文僅供設(shè)計、施工人員參考，有不當之處請指正。