《建筑地基基础检测技术规范》DBJ50/T-136-2012编制背景及主要内容

2012-04-01 07:29熊启东李成芳孔凡林
重庆建筑 2012年9期
关键词:重庆市载荷规范

熊启东,李成芳,孔凡林

(重庆市建筑科学研究院,重庆400015)

1 编制背景

1.1 建筑地基基础工程检测工作的重要性在工程实施过程中日益体现,已引起行业主管部门的高度重视。

工业与民用建筑中的质量问题和重大质量事故多与地基与基础工程的质量有关。如何保证地基与基础工程的质量,一直备受政府部门、建设、设计、施工、监理等单位的关注。地基与基础工程大多为隐蔽性工程,受地下岩土的工程地质条件、基础结构设计、施工方法以及专业技术人员水平和经验等因素的影响而具有复杂性,发现质量问题难,事故处理更难。因此,检测工作是地基与基础工程不可缺少的重要环节,只有提高检测工作的质量和检验评定结果的可靠,才能真正做到确保地基与基础工程的质量与安全。

为了加强对建设工程质量检测的管理,规范工程质量检测行为,建设部于2005年出台了 《建设工程质量检测管理办法》,首次对检测机构的资质、检测活动进行了规定。目前,该管理办法的第一次修订工作正在进行,已完成征求意见稿,预计年底前出台。重庆市城乡建设委员会为进一步规范检测行为,于2009年出台了《重庆市建设工程质量检测管理规定》,该规定作为检测机构资质就位的管理性法规,已在我市执行。工程检测行为的规范性、科学性已引起行业管理部门的高度重视。

1.2 目前出台的规范无法解决地基基础工程检测实践中遇到的一些问题。

20世纪80年代以来,我国岩土工程检测技术得到了飞速发展,国内有关地基与基础工程检测的标准虽已初步形成系列,但这些标准只针对某一类检测方法单独制定,有关设计规范对检测的规定更为原则,往往侧重于为设计提供依据。这些标准在重庆地区施行后暴露出来的问题可归纳为:

(1)各标准之间在抽检数量、测试仪器主要性能指标、结果评定等方面缺乏统一,使检测人员在方法使用、检测数据采用及评判时显得无所适从;

(2)由于技术上的原因,各检测方法都有其一定的适用范围,若将检测能力和适用范围盲目扩大,容易产生误判;

(3)重庆是山地城市,有其独特的地质条件和基础结构形式,国家、行业和地方的一些标准强制性条文并不符合重庆地基与基础工程的实际,造成部分检测工作无法开展。

1.3 国内建设行业地基基础检测标准的编制情况。

目前,我国涉及到地基基础检测领域的专项标准编制情况如下:

(1)国家行业标准《建筑地基基础检测技术规范》正在编制过程中。

(2)兄弟省市地基基础检测标准的编制现状:

广东省出台了地标 《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008;

湖北省出台了地标 《建筑地基基础检测技术规范》DB42-269-2003;

江苏省《建筑地基基础检测技术规程》正在编制中。

四川省出台了建筑地基基础质量检测若干规定;

河南省郑州市出台了建筑地基基础检测监督管理办法。

因此,统一地基与基础工程的检测方法,使检测技术标准化、规范化和本地化,才能促进重庆市建设工程检测技术水平的进步,提高检测工作质量,为设计和施工验收提供可靠依据,从而确保工程质量。

2 编制工作情况

2007年8月,重庆市建设委员会向重庆市建筑科学研究院下达了 “重庆市建筑地基基础检测技术规范”标准编制任务(城科字2007第15号)。本标准的编制工作按准备阶段、征求意见阶段、送审及报批4个阶段进行。

2.1 准备阶段

主编单位于2007年10月启动了标准编制准备工作,筹建了编制组,召开了首次工作会议,形成了规范编制大纲,确定了规范的主要框架及内容,提出了规范编制的进度计划及各成员的工作安排。

编制组由重庆市建筑科学研究院会同重庆市都安工程勘察技术咨询有限公司、重庆市市政设计研究院等8个参编单位组成,编制组成员由来自科研院所、设计、勘察、质检、施工和监测单位的专家学者、工程技术人员21名组成,体现了不同从业人员的代表性。

2.2 征求意见阶段

2007年11月~2009年6月,编制组在借鉴广东、湖北、四川等兄弟省市已出台的检测标准的基础上,总结行业地基与基础工程检测的实践经验和科研成果,结合重庆市近年来的工程检测实际情况,重点对岩质地基、人工地基(主要含强夯地基、灌浆地基等)和机械成孔桩(主要含旋挖桩、冲孔桩等)等检测要求开展了专题研究,研究方式主要采取工程现场调研及专项试验研究、专家咨询座谈等。

在专项调研分析的基础上,编制组分别于2009年8月、12月,召开了第二次、第三次工作会议,对专题研究情况和规范编制过程中出现的一些问题进行讨论,形成了初稿。初稿形成后,在2010年2月~2010年10期间,多次邀请我市知名地基基础专家对规范初稿进行修改讨论,最终于2010年11月15日,形成征求意见稿,提交市城乡建委,并在全市范围内征求行业意见。征求意见期间,共收到行业反馈意见87条,吸收了其中的55条;在这期间,编制组于2011年3月、5月又多次邀请行业专家和参编单位对征求意见稿进行咨询和修改完善。

2.3 送审及报批阶段

2011年9月,根据修改意见形成了规范送审稿,并于9月18日组织召开了送审稿审查会。审查会专家听取了编制组所作的送审报告,对本规范的编制工作和送审稿进行了认真审查并通过了送审稿。

编制组根据审查会专家意见,对送审稿及条文说明进行了修改,于2011年10月形成了报批稿并完成了报批报告等报批文件。重庆市城乡建设委员会于2012年1月发布了该规范,规定自2012年3月1日起实施。

3 规范主要内容

本规范共包括5章和7个附录,内容包括总则、术语符号、基本规定、检测要求、试验方法等。

3.1 总则

明确了制定本规范的目的、适用范围及与国家、行业现行标准的关系。

(1)本规范适用于重庆市工业与民用建(构)筑物地基与基础工程的检测,交通、港口、铁路、电力等其它行业的地基基础检测可参照执行。

(2)重庆市建筑地基与基础工程检测除应执行本规范外,尚应符合国家、行业现行有关标准的规定。

3.2 术语、符号

列出了需要在本规范中给出确切定义的常用术语和符号。

3.3 基本规定

(1)为了更系统、科学地区分不同建筑地基的检测方法和抽检数量,本规范将地基分为天然地基和人工地基,天然地基分为天然岩质地基和天然土质地基,人工地基分为处理土地基和复合地基。

处理土地基是本次规范编制中提出的一个新的名词,定义为“为提高地基的承载力、改善变形性质或渗透性质,对土进行人工处理后的地基”,处理土地基主要含强夯地基、注浆地基及换填地基;复合地基主要含强夯置换墩、水泥粉煤灰碎石桩、旋喷桩、振冲桩等。它与复合地基的区别主要在于同一地基中是否存在增强体。

(2)为与重庆市地方标准 《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047相协调,本规范引用了该地标中的相关规定,即根据地基基础损坏造成建筑物破坏后果,将建筑物安全等级分为一、二、三级,进而根据不同的建筑安全等级,区分相应的地基基础检测要求和抽检数量。

(3)本规范区分了验证检测和扩大检测的定义。验证检测是指委托方或第三方对检测结果有异议时而进行的检测,其目的是确认检测结果的可靠性。检测点应选在有异议点附近,检测方法应比原检测方法准确度更高。对检测结果产生争议的工程案例时有发生,主要原因在于:检测方法不适合特定的工程;检测所采用的仪器设备精度不能满足要求;检测人员未严格按照规范规程的相关要求进行检测。

扩大检测是指对检测结果无异议但不满足设计要求时在未检测点进行的检测,检测除应采用原检测方法或准确度更高的检测方法外,对抽检方案和数量也有相应的基本原则。当检测结果不满足设计要求时,如何处理是比较复杂的技术问题,目前各类地基基础标准均未给出统一的处理方案。规范编制组在参考了国家、行业标准及部分省市相关地方标准的基础上,根据重庆地区的经验,提出了一些扩大检测的相关规定,填补了地基基础检测中的此项空白,有利于规范此项检测行为。

3.4 检测要求

(1)根据检测对象的不同,本规范将地基基础检测分为地基检测、基础检测、基桩检测三大类,并明确了每类检测项目的检测内容和检测方法。

(2)对于小区工程,尤其是由别墅组成的小区工程,每一单位工程的占地面积小,基桩数量少,如果按目前相关规范的抽检数量进行抽样检测,抽检量相当大,不仅检测费用高,而且检测周期长,对于这种情况,本规范在总结我市多年的工程实践经验的基础上,提出将基础类型相同、地质条件相近的各单位工程合并起来确定承载力抽检数量的方法。

(3)目前颁布的各相关规范中,岩质地基承载力检测的抽检数量一直没有统一的规定,造成在实际操作中存在一些混乱,而我市相当数量的建筑基础持力层为基岩,故对岩质地基的检测方法和抽检数量作出统一的规定就显得非常必要。

钻芯法检测地基承载力是常用的一种测试手段,本规范规定了单位工程中岩样的抽检方法,即任一单位工程中,至少应随机选取6个不同的检测点进行钻芯取样,每个检测点应钻取不少于9个100x50mm的标准芯样,进行天然湿度条件下的岩石单轴抗压强度试验。

钻芯法和岩基载荷试验与平板载荷试验的适用范围、检测要求的区别值得注意,钻芯法和岩基载荷试验适用于确定完整、较完整及较破碎岩基的承载力,平板载荷试验适用于确定破碎及极破碎岩基的承载力。而对于破碎及极破碎岩基,一般无法钻取完整芯样,即使通过钻芯取样得到的岩石单轴抗压强度值,也仅是岩块的强度值,不能代表整个地基岩体的承载力,目前的工程经验也没有两者间的对应关系可参考。我市巫山、奉节、云阳一带,分布着大量的破碎岩体,其岩块强度值较高,而整个岩基受节理、裂隙切割影响,承载力较岩块有大幅降低。

当采用岩石单轴抗压强度标准值确定地基承载力时,应符合重庆市地方标准 《工程地质勘察规范》DBJ50-043的相关要求。

(4)平板载荷试验能较为准确地提供地基土的承载力和变形参数,目前工程界普遍采用该方法来确定地基承载力。但考虑到平板载荷试验耗时长、费用高,不可能开展大量的测试,其检测代表性必然存在一定局限性,而山区地基的主要特点是土的性质差异较大,处理不当易引起建筑不均匀沉降,因此本规范根据我市岩土地质条件,提出在载荷试验前先采用一些简便的原位测试方法,对场地地质情况进行普查,掌握其总体特性,再根据普查结果,综合确定载荷试验时检测部位,起到事半功倍的效果。

(5)近年来,重庆市区由于挖山填沟而形成大量的填土地基,填土的填料多为开山放炮形成的块石,岩性以砂岩或页岩、灰岩为主,填筑方式为人工无组织抛填。针对此类地基,目前在常用的处理方法为强夯法,已取得了良好的效果,但同时在处理效果评价上也暴露出一些问题,主要表现为不同的设计、监理及检测单位,在检测方法、检测数量、检测部位、评价指标等方面的要求存在较大差异。为了规范此类地基的检测行为,为客观科学地评价地基处理效果提供依据,本规范对强夯地基的检测要求作了系统性地规定。

根据强夯设计要求及我市的普遍做法,本规范将强夯地基的检测分为两大类:为设计提供依据的试夯检测及夯后验收检测。同时为统一试夯检测的相关要求,本规范对强夯试验试夯区的选取、检测内容、试夯检测应提出的相关设计参数等进行了详细规定,同时对检测单位提交的试夯成果报告作出了相关要求,明确指出试夯报告应提出强夯地基处理设计及施工所需的一些岩土参数建议值,以作为设计及施工的参考。

(6)针对重庆地区填土地基的实际情况,规范提出了在载荷试验前,应采用圆锥动力触探、大体积干密度法、多道瞬态面波法等多种方法相结合的手段对强夯地基的施工质量进行普查的要求,主要是考虑到目前还没有一种检测手段能完全满足检测要求,比如,由于填料粒径往往较大,采用圆锥动力触探或大容重法检测过程中遇到较大块石时,检测结果的可靠性较低,甚至无法开展检测工作;开挖探井能直观地反映出填土的密实度、均匀性,但成本较高,耗时较长;多道瞬态面波法成本低及耗时短,但其检测结果受环境、设备、操作人员、地质条件等各种因素的影响较大,检测结果必须与其它手段配合使用。因此,本条提出了应采用多种方法进行检测,综合评价的要求。

强夯及灌浆地基填料多为块石,通常灌水法及灌砂法的试坑尺寸较小,无法满足此类填土的要求。本规范提出的灌水法的试坑直径及深度要求,主要是参考了 《公路土工试验规程》JTG E40的相关规定。

多道瞬态面波法作为人工地基处理效果检测的一种辅助手段,主要用于分析判断地基土的密实程度,对于普查大面积处理土地基的施工质量具有简便、快捷的优点,已在我市的多个强夯工地加以应用,取得了良好效果,故本规范首次将其列入作为填土地基的一种治理检测手段。

(7)大直径钻孔灌注桩的承载力一般均比较高,常规的堆载法、桩锚法等测试手段施行起来难度较大,近年来,我院成功引入基桩自平衡测试技术,取得了良好效果。该方法的优点是能比较真实地检测出桩的实际承载力,克服了常规堆载法、桩锚法的缺陷,但该方法的不足之处是检测费用目前仍比较高,且当桩侧摩阻力较小而端阻力较大时,提供的侧反力较小而无法测试得到桩端极限端阻力,即所加荷载可能无法达到检验荷载的要求,此时可结合堆载等方法进行综合测试。

(8)当桩身穿越下列地质条件时,成桩质量往往可靠性较低:

桩身穿越较厚的新近填土、欠固结土、软弱土及流砂层时;

水下浇筑混凝土时;

采用新工艺、新桩型时。

对于成桩质量可靠性低的工程桩,本规范提出了较《建筑基桩检测技术规范》JGJ106更为严格的检测要求,要求全部采用声波透射法或钻芯法进行检测,主要是考虑到,近年来,在松散回填地层条件下采用钻孔工艺(如旋挖成孔法)浇筑而成的灌注桩,以及水下灌注桩,经多个工程的检测发现,桩底沉渣较厚,成桩质量难以保证。

(9)处理土地基承载力检测所用载荷板直径大小应根据地基的处理深度而定,尤其是强夯地基,其有效加固深度通常在7~10m间,通常用的0.5m2的承压板,根本不可能反应有效加固深度范围内地基的实际工作状态,而仅能反应板底下1~2m深度范围内地基的力学性状,因此,本条提出载荷板直径大小应根据地基的处理深度而定的原则。

3.5 试验方法

(1)在借鉴国家、行业及地方标准相关检测要求的基础上,根据重庆市建筑地基基础检测工作实际,本规范分别列出了浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、岩基载荷试验、圆锥动力触探试验、多道瞬态面波法、地质雷达法、单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静载试验、基桩承载力自平衡测试法、低应变法、声波透射法及钻芯法等12种试验方法,每种试验方法分别明确了其适用范围、仪器设备安装、现场检测和检测数据分析与判断等四个方面的要求。

(2)为便于检测人员掌握正确的仪器设备安装要求,本规范绘制了浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静载试验、基桩承载力自平衡测试法等检测方法的设备安装示意图。

(3)本规范吸纳了地质雷达法、多道瞬态面波法和基桩承载力自平衡测试法等近年来发展较快且已在重庆市地基基础检测中广泛使用的一些新技术,结合本地经验,对其适用性、仪器设备安装、操作要点和数据处理与分析作了相应的规定。

4 结语

重庆市地方标准 《建筑地基基础检测技术规范》(DBJ50/T-136-2012)是我市首次编制完成的关于建筑地基基础检测的地方标准。本规范的颁布实施对于规范地基基础检测行为,确保检测质量,保证地基基础安全,促进检测技术进步具有重要意义。

[1]中华人民共和国建设部.GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]中华人民共和国建设部.JGJ106-2003建筑基桩检测技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3]中华人民共和国交通部.JTG E40-2007《公路土工试验规程》[S].北京:中国交通工业出版社,2007.

[4]广东省建设厅.DBJ15-60-2008建筑地基基础检测规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[5]中华人民共和国建设部.GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[6]中华人民共和国建设部.JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

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