持力层核心指标与基桩质量的关系——基于钻芯检测法定量评估基桩质量的研究之六

许红叶 杨维国 俞丽婷



持力层核心指标与基桩质量的关系
——基于钻芯检测法定量评估基桩质量的研究之六

许红叶 杨维国 俞丽婷

本文是系统研究“基于钻芯检测法定量评估基桩质量的研究”系列论文的第六篇。这组系列研究论文对“钻芯检测法”推广过程中常见的问题——“定性评估的缺陷、定量评估的可行性及实际操作”作了较深入的探讨，增强了检测结果的客观性，降低了检测难度，为钻芯法检测基桩质量的科学研究和工程应用提供了一条新的解决途径。本文主要解决了持力层核心指标与基桩完整性等级定量评估之间一一对应的问题，开拓了持力层在基桩质量评估中的核心基础作用。

前言

基桩质量的快速、准确的评估，关系到整个工程的施工质量，“万丈高楼平地起”绝不是一句空话。持力层的核心指标事关基桩评估质量的大局，需要引起重视。

持力层核心指标有强度和厚度，依据《建筑桩基检测技术规范》（JGJ 106—2014）第7.6.4条，持力层强度和厚度不满足设计要求，可认定该受检桩不满足设计要求。但规范并没有提到在这种情况下，该桩完整性应判定为几类桩。规范在使用过程中由于没有明确持力层和完整性的对应关系，只是强调了持力层对于基桩质量和安全很重要，这就造成了工程技术人员的困惑，也造成了评估结论的差异。本文非常重视持力层核心指标（强度、厚度）在基桩质量评估中的支撑作用，在基桩检测领域首先提出了“一体两翼”的思想，为基桩质量定量评估起到了关键的引领作用。

持力层强度

我们查阅百度百科和相关专业术语词典，得知：土木工程结构设计中，在地基基础设计时，直接承受基础荷载的土层称为持力层。持力层强度随着深度的增加应持续增加，但出现不良地质现象时，持力层的强度会不足或剧烈变化，将造成基桩连续性不好，胶结性能下降，基桩的完整性等级将不满足设计要求，工程造价提高，工期滞后，从而使得结构不能按时有效的发挥作用。

本文从实际应用出发，结合土建工程特点，提出持力层强度分级标准及标准分，以便于工程应用。

表1　持力层强度的评估标准及标准分

表2　持力层强度分级标准

持力层厚度

《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规定，嵌岩灌注桩的桩端下三倍桩径范围内应无软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布。

在设计要求持力层厚度范围内，若有软弱夹层的存在或有溶洞，需要对桩进行地基加固处理，处理完毕并经设计校核后才能进行后续施工。因而拖延了工期，增加了造价。当持力层厚度不足，造成基桩底层混凝土强度不足，密实度下降，从而影响基桩完整性的评级。

一体两翼

持力层综合体是工程结构的坚实后盾。本文以一个两坡顶屋面的房屋为演示载体，立体展现持力层综合体的主要特征。

表3　持力层厚度的评估标准及标准分

表4　持力层厚度分级标准

“一体”以持力层综合体为核心，体现工程结构安全性；“两翼”以持力层强度和厚度为主线，持力层刚度为复线，体现工程结构适用性。二者合二为一体现耐久性。坚持“一体”，就是夯实了基础，奠定了基桩工程质量的基础；抓住“两翼”，就是抓住了特色，抓住了提升基桩完整性评估的主要因素。“一体”支撑两翼”发展，“两翼”为“一体”加顶，并不断支撑和充实“一体”。“一体”携“两翼”齐头并进、“两翼”助“一体”陆地起飞，形成协同工作的工作模式。

持力层综合体包括强度、刚度、稳定性和宽度、厚度五大指标，其中强度、厚度为核心指标。力学之翼为持力层强度，主要体现地基抵抗破坏的能力。几何之翼为持力层厚度，主要体现地基消能的特性。

因此，桩底持力层强度或厚度不足时，基桩底层混凝土密实度不足，连续性出现问题，基桩桩身完整性等级低，存在缺陷，不利于基桩性能的有效发挥。

结语

《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）没有提供持力层核心指标和基桩完整性的对应关系。但对于工程技术人员而言，由于个人理解不同，造成了对持力层核心指标重要性的把握程度的差异。由相关文献知道，持力层核心指标在基桩质量评估中占有较大权重，对其重视不足或过于重视将会造成质量评估结果的巨大误差，影响检测报告。本文经过严格的工程数据的收集、提炼、加工，最终获得了持力层核心指标的评价标准，形成了“一体两翼”的协同工作模式，为广大工程技术人员提供了重要参考及评估依据。

图1　一体两翼示意图

许红叶1杨维国1俞丽婷1，2

1.湖南高速铁路职业技术学院；2.衡阳市恒德工程质量检测有限公司

湖南省教育厅资助科研项目 “基于钻芯检测法定量评估基桩质量的研究”（13C171）的阶段性成果

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.11.038