黄种发
(健研检测集团有限公司, 福建 厦门 361000)
项目施工过程中有一项比较重要的内容就是对强夯地基处理进行检测,分为施工时候的质量检测以及强夯结束以后对地基的质量检测。一般情况下,检测方式有载荷试验、标准贯入试验、静力触探、动力触探、以及波速试验等。物探技术一直处于发展更新状态,例如新兴的面波勘探技术也被经常性的运用到强夯地基检测中。项目要求不一样,强夯加固方法不一样,因此其检测效果也是不相同的。强夯置换之后的地基竣工之后,承载力检测可以采取单墩载荷检测、以及动力触探检测,一般来说,饱和粉土地基可以利用单墩复合地基载荷试验进行强夯效果检验。不同检测方法的作用意义以及想要达到的检测目的都是大不相同的。
在岩土体原位,利用具有方形、以及圆形等具体形状和一定面积的刚性承压板,在承压板表面上加载一个竖向载荷,同时密切注意承压板的下降状况,将其升降记录下来,最终获得载荷以及沉降两者之间的关系,一般来说关系会呈曲线,随后依据这种曲线关系对岩土体的承载力和变形特征展开检验,这种检验方法被称为载荷试验。通常情况下,承压板的大小需要把控在 0.25m2之内,如果有些碎石填土颗粒直径过大,承压板的面积可以适当的增加, 但是也需要把控在 0.5m2之内。
优势:首先,载荷试验可以运用到碎石或是粘土等不同施工现场,所以此检验手段运用范围较为广泛。其次,载荷试验中试验以及建筑物实施条件有诸多雷同之处,所以可以对天然埋藏条件下的岩土施工现场进行相关模拟试验。一般来说,和其他检验手段相比,应用载荷试验检测获得的地基承载力准确性更高。
不足:首先,载荷试验因为仅能检验承压板之下1.5分米到2.0分米范围之内的岩土,此外载荷试验应用到的承压板尺寸通常小于 2米,这些都限制了载荷试验,使得载荷试验只能用于强夯地基不深的区域,如果区域过深,就不能应用载荷试验。其次,载荷试验要想操作完成,需要投入较多的人力以及精力,如果项目工期不长,就不适合用载荷试验。
利用质量效果好的穿心锤,让穿心锤在固定高度做自由下落运动,随后应用对应规格以及标准的圆锥形金属探头推进土里,按照探头需要进入的深度以及范围选择具体的锤击数,最终获得对应地基土的力学性质,这种过程被称为动力触探。动力触探一般是连续贯入,可以从地面开始作业,也开始从钻孔底端开始作业,动力触探试验检验结果一般可以显示地基土的力学性质以及深度两者间的联系,因此此种检测手段不仅可以实现勘探目标,还可以实现测试目标。
优势:首先,动力触探是连续贯入作业,且是从土层地面开始的,所以可以较为容易的获得地基中土层表面到深处区域的动探击数,可以综合强夯处理前的距离接近的点击数、以及深度关系曲线做对应的比较,一方面可以清楚看到地基强夯的加固效果,另外一方面,也可以看到起影响深度和效果较好的加固深度。其次,很多碎石土地基是不能利用原位检测方式,就可以运用重型或是超重型的动力触探来进行碎石土地基检测。最后,相较于载荷试验,动力触探试验便捷性更高,花费时间更少,能够作业的区域和范围也更加广泛,所以可以建立强夯处理地基土的地质剖面[1]。
不足:由于强夯处理场地土质性质都是有区别的,强夯效果也是不相同的,动力触探不容易建立适合所有场地的动探击数和承载力以及变形参数等表示项目性质指标的关系,因此一旦缺乏载荷试验和动探技术有关资料或是数据,就很难依照动探技术对施工现场土的承载力作准确性高的判定。
面波通常指瑞雷面波,面波由于波的干扰,可以从弹性分界面构成沿着界面传播的一类弹性波。地基强夯加固效果的有效性和深度是成反比的,即有效性越高,深度越小,如下图1所示:
图1 强夯前、以及强夯后地层速度比较
优势:首先,面波波速试验更为便捷,速度也更快。其次,优于面波波速检测的是土体间的平均波速,因此可以处理传统检测手段中以点带面的现象,提高检验结果的准确系数。最后,面波波速应用范围较为广泛,一般不会要求地形和土质,特别是有些抛石填海地基,动力触探和载荷试验都没有办法开展作业,不能实现相应的检测,但是使用面波波速就符合施工现场检测的标准要求,所以如果应用到地基区域较深的强夯加固效果检测,其有着较大的好处。
不足:面波波速试验与施工现场土的力学性质有一定的关系,可是一旦缺乏面波波速试验的参数做对应对比,就难以利用面波波速试验对地基承载力和对应的力学指标进行准确性高的评判[2]。
在对强夯地基开展检验时候,可以从以下几方面来考虑:首先,可以在强夯前以及强夯后利用瑞雷面波波速做检验,主要是认识施工现场地标瑞雷面波分布图以及影响深度分布图,随后分析出场地地基土的均匀性,主要是得到施工设计需要的准确数据。随后就可以利用载荷试验、或是动力触探等试验方式深入验证瑞雷面波,从而迅速、准确确定施工现场地基土的承载力、有效加固深度和不同工程性质指标,特别是瑞雷面波波速难以准确做出检测的区域,应该设置较多的载荷试验点结合整体试验结果以及资料做相关分析、归纳,从而准确定位以及判断施工现场场地。其次,优于强夯地基土性质都是有区别的,因此对部分施工面积过大的强夯地基的不同数据指标做检验过程中,应该第一时间选用载荷试验和动力触探开展比较试验,主要是为获取不同指标之间的关系。最后利用这个关系,综合考虑施工场地触探等指标来准确地判定地基土的承载力和有关项目性质[3]。
因为强夯地基土存在诸多不确定干扰因素,如果只应用一类检验手段可能难以获取准确性最高的结果。所以在选用地基检验方法时候,应该综合考虑施工现场和土质具体状况,选用最合理检验方法,保证工程施工的顺利开展。
[1]陈国玉,李永,王智.“瑞利波”在强夯后地基处理检测中的应用与研究[J].中国水运(下半月),2017,17(4):242-244.
[2]解磊,张彬,刘硕.E_(V2)检测技术在夯实地基检测中的应用[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2016(3):420-427.