建筑工程地基檢測技術(shù)要點及優(yōu)化

劉文超

（甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，甘肅 蘭州 730000）

在建筑工程建設(shè)過程中，地基施工可能存在承載力不足或結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等問題，引發(fā)基礎(chǔ)乃至整個建筑沉降，嚴(yán)重時將導(dǎo)致建筑倒塌，給人們的生命財產(chǎn)安全帶來威脅。為保證地基施工質(zhì)量，需要合理運用檢測技術(shù)，切實解決地基檢測中存在的問題，通過提高地基檢測水平保證建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為工程的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

1 建筑工程地基檢測技術(shù)要點

1.1 天然地基檢測

在建筑工程施工期間，如果施工區(qū)分布地層擁有良好地質(zhì)條件，只需對原本基層進(jìn)行少量作業(yè)就能滿足基礎(chǔ)施工要求，形成的地基就被稱之為天然地基。針對該類地基進(jìn)行檢測，重點需要對地基土進(jìn)行檢測，確認(rèn)巖土性狀、承載力等參數(shù)能否達(dá)到要求。在檢測實踐中，應(yīng)完成現(xiàn)場勘查，確定土層結(jié)構(gòu)、巖土深等信息合理制定檢測計劃，做到綜合考量地層含水量和土層流塑性、均勻性等特性能否滿足地基建設(shè)要求。對巖土物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測，應(yīng)做好原狀土樣和巖石樣品采集，使用鉆孔機將部分地基取出，要求實現(xiàn)鉆孔過程的精確控制。鉆孔后利用取土器切取原狀土，采集巖石樣品則需采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式從巖芯中取樣，要求采集的樣品都具有代表性、適應(yīng)性和有效性。取土后，利用使用膠布對取土筒進(jìn)行密封處理，并填寫送檢單，及時將樣品送往實驗室。針對巖石試件進(jìn)行包裝，可以用紗布包裹后澆蠟，并做好標(biāo)記。在實驗室檢測期間，嚴(yán)格按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）完成不同項目內(nèi)容檢測，要求滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，保證檢測結(jié)果的可信度和有效性。此外，天然地基容易出現(xiàn)邊坡滑塌等問題，在完成土體力學(xué)性能檢測后，應(yīng)加強基坑尺寸、土層結(jié)構(gòu)檢測，確定地層含水量等指標(biāo)是否將給土層均勻性帶來影響，通過全面檢測保證施工安全。

1.2 復(fù)合地基檢測

所謂的復(fù)合地基，是通過對天然地基部分土體進(jìn)行增強處理或置換得到的地基，包含加固區(qū)和增強體兩部分，能夠共同承擔(dān)建筑荷載作用。在具有一定抗剪強度、壓縮模量的土體中，通過增設(shè)豎向或水平增強體，如水泥土攪拌樁、灰土擠密樁、高壓噴射注漿樁等，形成的地基可以減少沉降發(fā)生，獲得較強承載力。在開展檢測工作時，需要通過開展荷載試驗確定地基承載力能否達(dá)到要求。采用堆載方式對建筑物部分載荷進(jìn)行模擬，如圖1所示，可以通過靜載分析確定地基豎向抗壓承載力性能是否滿足要求。

圖1 堆載測試方式

按照方法流程，將荷載分級施加到試驗對象上，對各級荷載作用下的沉降量進(jìn)行觀測，然后完成沉降和荷載關(guān)系曲線繪制，能夠反映地基承載力。在檢測實踐中，應(yīng)在各級載荷穩(wěn)定后進(jìn)行下級荷載施加，確認(rèn)最大值達(dá)到設(shè)計值的兩倍，而壓板面積為單樁承擔(dān)的地基處理面積。采用該技術(shù)，應(yīng)考慮周圍振動、環(huán)境溫度等因素帶來的影響，通過合理進(jìn)行檢測數(shù)據(jù)處理生成準(zhǔn)確檢測結(jié)果。在完成復(fù)合地基施工后，增強樁在土中，可以使用聲波透射法進(jìn)行樁身完整性測試，判斷地基均勻程度等能否達(dá)到要求。在實踐操作中，應(yīng)在指定位置埋設(shè)聲測管，確認(rèn)發(fā)射器和接收器處于相同高度，通過調(diào)整點源距離進(jìn)行測量。針對測試結(jié)果，通過線性回歸分析獲得時距曲線，可以確定樁身是否存在缺陷。此外，也可以采用鉆芯檢測方法反映整個地基強度，確定地基內(nèi)部是否存在缺陷。但采用該技術(shù)將導(dǎo)致局部地基受到損壞，因此通常僅在通過無損檢測方法無法確定地基情況時使用。

1.3 樁基礎(chǔ)檢測

遭遇軟土地基等特殊地質(zhì)條件，需要通過樁基礎(chǔ)施工將上層荷載傳遞至深層土體中，保證地基獲得足夠承載力。在建筑樓層少但壓力大的情況下，應(yīng)進(jìn)行挖孔樁施工，在施工區(qū)挖土，并完成多根鋼筋混凝土樁的現(xiàn)場澆筑。在樁上部設(shè)置承臺，通過梁拉方式連接，能夠保證各樁受力均勻。從檢測技術(shù)運用角度來看，采用挖孔樁施工方式應(yīng)加強持力層檢測，確認(rèn)承載力等性能可以滿足施工要求。針對人工加固的區(qū)域，應(yīng)根據(jù)勘測數(shù)據(jù)確定地基土密實度等是否有所提升，通過靜載荷試驗等方式驗證結(jié)構(gòu)承載力能否達(dá)到要求。針對風(fēng)化巖石，應(yīng)做好破碎情況和裂隙考察，而考慮到復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境將給檢測結(jié)果帶來影響，需開展多次重復(fù)性測試，取平均值作為檢測結(jié)果，減小結(jié)果影響系數(shù)。為進(jìn)一步掌握地基承載力情況，需要開展應(yīng)變試驗。選擇具有代表性的單樁，在樁身或底部設(shè)置應(yīng)力傳感器，能夠?qū)秱?cè)、樁端阻力進(jìn)行檢測。為準(zhǔn)確確定樁各處位置，可以提前埋設(shè)位移測量桿，確定各截面位移量，輔助判斷單樁水平承載力等性能是否達(dá)標(biāo)。在豎向抗壓能力檢測方面，可以采用高應(yīng)變檢測方法，利用重錘沖擊樁頂，產(chǎn)生向下傳播的沖擊脈沖，促使樁和土體產(chǎn)生相對位移的同時，使樁軸土體和樁端支撐力得到激發(fā)。通過對力的大小和波束信號進(jìn)行檢測，能夠依靠波動理論進(jìn)行反演推算，確定樁軸向抗壓力等性能是否達(dá)到要求。采用低應(yīng)變法進(jìn)行檢測，選取至少5根樁完成樁頂力和速度曲線分析，完成樁身完整性評估。

2 建筑工程地基檢測問題分析

2.1 設(shè)備落后

無論是采用聲波透射法還是單樁靜載荷法等方法，都要求配備先進(jìn)的設(shè)備設(shè)施，高效、高質(zhì)量地開展檢測工作。而隨著建筑工程對地基檢測要求的不斷提高，部分單位仍然存在檢測設(shè)備落后問題，使用的檢測儀器精度不高，無法保證結(jié)果準(zhǔn)確性。此外，針對樁身承載力等性能參數(shù)展開分析，需要使用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行各項測試數(shù)據(jù)處理。而使用的設(shè)備落后，未能配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，仍然需要人員進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，導(dǎo)致生成的結(jié)果存在精準(zhǔn)性問題。

2.2 方法亂用

從地基檢測技術(shù)要點來看，不同檢測方法適用于不同情形，如高應(yīng)變法、鉆芯法等方法應(yīng)用針對不同基礎(chǔ)形式、范圍等，需要結(jié)合建筑工程施工現(xiàn)場實際情況確定。如在樁身完整性檢測方面，通常采用超聲波透射法進(jìn)行檢測。但施工環(huán)境中存在較多電磁干擾因素，將嚴(yán)重影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。忽視地基周圍環(huán)境等情況盲目選用檢測方法，在檢測后未能按照要求對數(shù)據(jù)異常展開分析，將造成檢測結(jié)果出現(xiàn)前后矛盾，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用缺乏科學(xué)性，無法為地基施工提供質(zhì)量保障。

2.3 制度不全

在建筑工程施工期間，需要按照《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ340-2015）等相關(guān)規(guī)范開展地基檢測工作，如針對樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢測，要求完成單樁承載力和樁身完整性測試。但在工程建設(shè)實踐中，缺少相關(guān)監(jiān)管制度，造成人員在地基檢測技術(shù)運用方面帶有隨意性，如在樁身完整性測試時未能在灌注的混凝土凝固后開展檢測工作，導(dǎo)致檢測結(jié)果受混凝土應(yīng)變因素影響，無法用于準(zhǔn)確判斷不同位置的完整程度。人員行為不規(guī)范，甚至出現(xiàn)編纂檢測結(jié)果的行為，將給工程施工帶來較大風(fēng)險。

2.4 缺少人才

開展地基檢測工作，要求人員掌握相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠熟練運用各種檢測技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)。而缺少高素質(zhì)專業(yè)人才，在檢測過程中容易發(fā)生未做好準(zhǔn)備、設(shè)備操作失誤、方法運用錯誤等系列問題，難以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至因未能做好保護(hù)工作導(dǎo)致地基受損。在檢測項目較多、內(nèi)容較復(fù)雜的條件下，人員作業(yè)容易出現(xiàn)無序問題，難以結(jié)合實際情況編制科學(xué)的檢測方法，提交的報告也容易出現(xiàn)不規(guī)范的情況，無法為管理人員分析和處理地基施工問題提供依據(jù)。

3 建筑工程地基檢測優(yōu)化措施

3.1 檢測條件優(yōu)化

及時更新地基檢測設(shè)備，能夠創(chuàng)造良好檢測條件，為檢測工作高效開展提供支持。結(jié)合這一需求，還應(yīng)加快各種新型地基檢測技術(shù)的引進(jìn)，完成配套儀器設(shè)備的購置，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和精度。如為滿足檢測數(shù)據(jù)處理需求，應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的自動化系統(tǒng)，通過自動上傳和處理各項檢測數(shù)據(jù)提高檢測質(zhì)量，防止數(shù)據(jù)偽造等問題的發(fā)生。針對地基檢測中配備的水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等輔助測量設(shè)備，應(yīng)結(jié)合市場發(fā)展動態(tài)進(jìn)行及時更新，盡快提高自身硬件水平。而針對聲波檢測儀等主體設(shè)備，還應(yīng)及時淘汰和更新，并通過定期檢測、維護(hù)，避免設(shè)備發(fā)生故障，提高設(shè)備測量精準(zhǔn)度。為此，還應(yīng)定期對各種檢測設(shè)備開展性能屬性評估工作，確認(rèn)能否滿足現(xiàn)代建筑工程檢測需求。根據(jù)評估結(jié)果制定新設(shè)備采購計劃和舊設(shè)備處理方案，最大限度避免檢測結(jié)果受到設(shè)備因素影響。在設(shè)備管理方面，還應(yīng)建立專門的管理體系，在設(shè)備保管、使用方面明確權(quán)責(zé)關(guān)系，細(xì)化檢查維護(hù)作業(yè)細(xì)節(jié)，確保在設(shè)備使用前完成精準(zhǔn)度驗證，達(dá)到有效提高地基檢測結(jié)果質(zhì)量的目標(biāo)。

3.2 檢測方法優(yōu)化

在檢測方法選用方面，還應(yīng)進(jìn)一步明確各種方法的關(guān)聯(lián)，合理確定不同方法的使用范圍。為此，還應(yīng)對建筑工程地基檢測經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，對檢測技術(shù)展開系統(tǒng)分析，做到準(zhǔn)確進(jìn)行方法細(xì)分，為檢測方案編制提供依據(jù)。在檢測技術(shù)不斷更新的背景下，還應(yīng)加強實踐探索，在使用不同檢測方法時提前理清檢測流程，把握方法運用的優(yōu)缺點，保證方法能夠得到合理運用。如在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的情況下，使用靜載試驗等基礎(chǔ)檢測方法，還應(yīng)結(jié)合實踐進(jìn)行不斷完善。從近年來研究來看，地基沉降隨著荷載變化呈現(xiàn)出緩慢變化趨勢，在樁徑達(dá)到8 500 mm時還應(yīng)將35 mm對應(yīng)的荷載當(dāng)成是地基極限承載力。通過深入研究相關(guān)檢測方法，配合采用聲波投射等多種方法開展檢測工作，能夠得到精準(zhǔn)檢測結(jié)果，降低工程施工風(fēng)險。

3.3 檢測制度優(yōu)化

為確保地基檢測工作科學(xué)、規(guī)范開展，需要優(yōu)化檢測制度，減少各種錯誤、失誤行為，保證結(jié)果質(zhì)量合格。為此，應(yīng)健全地基檢測制度體系，明確各項工作的流程步驟，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)規(guī)范為人員作業(yè)提供指導(dǎo)。如針對復(fù)雜地質(zhì)條件，需要提前編制專門作業(yè)規(guī)范，廣泛收集相關(guān)工程信息，通過模擬檢測作業(yè)對地基檢測可能發(fā)生的問題展開分析，提出有效應(yīng)對措施。按照檢測制度，檢測團(tuán)隊需要通過前期調(diào)研編制科學(xué)檢測方案，做好人員、設(shè)備的配置，完成檢測技術(shù)方法選擇，提前做好設(shè)備校驗等相關(guān)作業(yè)準(zhǔn)備。在檢測報告編制方面，參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立撰寫規(guī)范，杜絕用詞不嚴(yán)謹(jǐn)、表達(dá)模糊等問題的發(fā)生。為確保相關(guān)制度能夠有效落實，需要建立檢測作業(yè)監(jiān)督機制，明確內(nèi)部監(jiān)督管理規(guī)則，通過定期和不定期檢查等方式確認(rèn)各項制度落實情況，使人員行為得到有效約束。此外，需要建立考核機制，從檢測方案編寫、結(jié)果可靠性等多方面進(jìn)行考核評價，將結(jié)果與人員業(yè)績獎金掛鉤，督促人員嚴(yán)格按照制度要求開展地基檢測活動。

3.4 檢測隊伍優(yōu)化

為提高檢測隊伍技術(shù)運用水平，需要篩選專業(yè)人才充實隊伍，確保人員擁有較高專業(yè)素養(yǎng)，能夠全面掌握地基檢測技術(shù)方法和作業(yè)流程，積累豐富實踐經(jīng)驗，能夠根據(jù)實際條件編制可行性檢測方案。針對現(xiàn)有人員，應(yīng)加強教育培訓(xùn)，提高人員責(zé)任意識和業(yè)務(wù)能力，使人員綜合素質(zhì)能力可以與崗位工作相匹配。在人員教育方面，考慮到地基施工現(xiàn)場存在較多危險因素，需要培養(yǎng)人員安全意識，確保人員在檢測工作中可以采取有效防護(hù)措施，積極開展現(xiàn)場安全檢查工作。此外，需定期開展培訓(xùn)活動，在向人員傳授先進(jìn)檢測技術(shù)的同時，指導(dǎo)人員加強設(shè)備操作演練，使人員可以應(yīng)對地基檢測中發(fā)生的各種問題，保證檢測工作和結(jié)果的質(zhì)量合格。

4 結(jié)論

綜上所述，建筑工程地基檢測工作較為復(fù)雜，需要結(jié)合地基類型選擇適合的檢測技術(shù)，通過把握檢測要點做好地基巖土性狀、持力層情況和樁基承載力等各方面的核查，保證地基施工質(zhì)量。而目前地基檢測面對設(shè)備落后、方法亂用等系列問題，導(dǎo)致檢測技術(shù)應(yīng)用效果不佳，還應(yīng)從各方面尋求優(yōu)化措施，從而全方位提升建筑工程的地基檢測技術(shù)水平。