桩基检测技术及优缺点论文毕业论文.doc

毕业论毕业论文文 I 本科毕业论文 设计 本科毕业论文 设计 题题 目 目 桩基检测技术及优缺点桩基检测技术及优缺点 摘摘 要要 随着高层建筑物高强度地基处理的需要 桩基础成为土木工程中主要的基础形式 之一 其理论成果也不断出现 在桩基础的施工过程中 桩基检测是一个不可缺少的 环节 桩基检测是对单桩承载力和桩身质量等内容进行全面评价的重要措施 它是评 价桩基工程是否合格的依据 同时也是对不合格桩进行补强的基础 又因为桩基是隐 蔽工程 所以其检测和事故后的处理均较困难 因此 在桩基设计前和施工后都需要 进行必要的试验和检测 以保证桩基工程的质量 本文简要介绍了常用的几种桩基检 测技术 针对具体工程 利用成孔质量检测 静载试验检测 低应变动力检测和高应 变动力检测等技术对该工程的基桩进行了检测 进而对桩基质量做出评价 以确保建 设工程的质量 关键词 关键词 桩基检测 静载试验 高应变动力检测 低应变动力检测 AbstractAbstract With the development of the society and the economy pile foundation is one of the most important form of the foundation also many productions have been acquired In the process of the pile foundation construction the testing of pile foundation is an essential link The pile foundation testing is the important and comprehensive measure to the single pile supporting capacity and contents on pile body quality it is also the basis whether it appraises the pile foundation project qualified and it is to strengthening the weak piles Also because the pile foundation is the concealed work after therefore its testing and accident processing is difficult therefore all needs to carry on the essential testing after the village base design and the construction guarantees the pile foundation project the quality This article briefly describes several commonly used pile testing technology Specific projects Use into the hole quality testing static load test for detection of low strain dynamic testing and high strain dynamic testing of the project piles testing and then make the evaluation of pile foundation to ensure the quality of construction projects Key words Pile testing Static Loading Test High strain dynamic testing Low strain dynamic testing 毕业论毕业论文文 目目 录录 摘要 I ABSTRACT II 引言 1 1 桩基检测技术及优缺点 2 1 1 桩基检测技术 2 1 2 桩的承载力的检测 2 1 2 1静荷载试验法 2 1 2 2高应变动测法 3 1 3 桩的完整性检测 3 1 3 1应变动测法 3 1 3 2超声波透射法 3 1 3 3反射波法 4 2 检测方法及选定原则 5 2 1 检测方法 5 2 2 检测仪器与设备 5 2 3 桩基检测技术在工程中的实例 6 2 3 1 检测方法与检测过程分析 6 2 3 2 工程背景 7 2 4 桩基检测技术在工程上的应用 7 2 4 1 高应变动力检测 7 2 4 2 低应变动力检测 8 2 4 3 静载试验检测 8 2 4 4 成孔质量检测 8 3 桩基础在高层项目应用过程中出现的弊端 10 3 1 对预应力管桩基础弊端的相关处理措施 10 3 2 滥用预应力管桩 10 3 3 沉桩不达标和断桩 10 3 4 挤土效应和浮桩 11 结束语 13 致谢 14 参考文献 15 毕业论毕业论文文 1 引言引言 作为一种古老的基础形式 桩的应用至今已经有 12000 14000 年的历史 最初 的桩是木桩 我国是使用桩基比较早的国家之一 始建于公元 247 年的上海龙华塔及 十世纪筑成的杭州湾大海塘的石砌岸壁 是凝聚我国古代劳动人民聪明智慧的 最早 采用桩基础而完好保存至今的著名建筑 在浙江省余姚市河姆渡村发掘的新石器时代 的文化遗址中 发现数百根桩 圆桩直径约 60mm 180mm 不等 方桩的截面约 60 100mm 至 150 180mm 不等 经测定这些桩距今约为 6000 年至 7000 年 这是全球迄今发现的规模最大的木桩遗存 人类应用木桩经历了漫长的历史时期 直 到 19 世纪后期 钢筋 水泥和钢筋混凝土相继问世 木桩逐渐被钢桩和钢筋混凝土 桩取代 最先出现的是打入式预制桩 随后发展了灌注桩 后来随着机械设备的不断 改进和高层建筑对桩基的需要 产生了很多新的桩型 开辟了桩利用的广阔天地 桩的 广泛应用也促进了人们对桩的进一步探索研究 其中包括新桩型 施工手段 检测手 段 模型实验和设计计算方法等的研究 近年来由于高层建筑和大型构筑物的大量兴 建 桩基显示出卓越的优越性 它以其巨大的承载潜力和抵御复杂荷载的特殊本质以 及对各种地质条件的良好适应性 已成为高层建筑的主要基础形式 我国学者从 20 世纪 80 年代开始对桩基进行了深入系统的研究 刘金砺 终世祥 费勤发 冯国栋 刘祖德 赵锡宏 宰金眠 杨敏等人都对桩基提出了各种分析方法 并且取得了有益的成果 总之 19 世纪以来 随着水泥 混凝土 钢材 大型打桩机械和成孔机械的运用 使桩的形式多样化 规模和强度大大提高 国内外基础工程中所采用的桩型大约有 100 余种 随着科技的发展 桩基的施工 试验及检测等技术也等到了极大的发展 1 桩基检测技术及优缺点桩基检测技术及优缺点 1 1 桩基检测技术桩基检测技术 这种方法具有科学 直观 实用等特点 在检测混凝土灌注桩方面应用较广 一次 完整 成功的钻芯检测 可以得到桩长 桩身混凝土强度 桩底沉渣厚度和桩身完整 性的情况 并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状 抽芯技术对检测判断的影响很大 某工程先用 XY 1 型工程钻机 采用硬质合金单管钻具 用低压慢速小泵量及干钻相 结合的钻进方法 结果采芯率不到 70 芯样完整性极差 大多呈碎块 后来改用 SCZ 1 型液压钻机 采用金刚石单动双管钻具 采芯率达 99 芯样呈较完整的圆柱 状 所以 技术规范 对钻机和钻头作了相应的规定 就是为了避免抽芯验桩的误 判 在桩的施工中 成孔质量的检测方法有 超声波接触式仪器组合法两种法和 成孔 质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量 桩孔的孔径偏小则使整桩的承载能 力降低 桩孔上部扩径将导致成桩上部侧阻力增大 而下部侧阻力不能完全发挥 桩 孔偏斜则会削弱了基桩承载力的有效发挥 桩底沉渣过厚使得有效桩长减少 因此 成孔质量检测对于控制成桩质量尤为重要 成孔质量检验的内容主要包括桩孔位置 孔深 孔径 垂直度 沉渣厚度等 优缺点 科学 直观实用 抽芯技术对结果的影响较大 由于钻孔施工时往往采 用泥浆护壁 如果施工时泥浆原料不适合 地质条件复杂或施工人员操作不当等 容 易导致泥浆性能指标达不到规范要求 从而施工过程中出现坍塌孔 扩径 缩径 孔 底沉渣厚度等缺陷 进而导致桩基出现各种各样的质量问题 因此有必要在成孔后灌 注混凝土前对成孔质量进行检测 减少桩基安全隐患 1 2 桩的承载力的检测桩的承载力的检测 1 2 1静荷载试验法静荷载试验法 这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接 最可靠的试验方法 但在工程 实践中发现 基准桩的问题有时会被检测人员所忽视 容易出现基准桩打入深度不足 试验过程产生位移的问题 静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩 竖向和水平承载力检测 工程中多用到竖向静载荷试验 静荷载试验法显著的优点是 其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况 静载试验主要适用于工程试桩的承载力 检测 对于工程桩检测不能做破坏性试验 其检测精度高 相对误差在 10 范围内 优点 操作过程比较简单 最直接 最可靠 适用性强 缺点 劳动强度大 危险性高 测试人员十几小时长期呆在荷载底下 容易疲劳 困乏 影响测试工作 而且 危险时时存在 人为干扰因素多 1 2 2高应变动测法高应变动测法 桩基高应变动检测 就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击 使桩周土产生塑性变形 在桩头实测力和速度的时程曲线 通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数 揭 示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能 分析桩身质量 确定桩的极限承载力 它 的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求 高应变法在判定桩身水平 整合型缝隙 预制桩接头等缺陷时 能够在查明这些 缺陷 是否影响竖向抗压 承载力的基础上 合理判定缺陷程度 可作为低应变法的补充验证手段 目前在某 些地区 利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率 已成为一种普遍做法 优点 仪器设备较为轻便 检测速度快费用较传统的静荷载试验 高应变动测 技术具有下列优点 低 这是高应变动测相对传统的静荷载试验比较突出的有点 所以可做到对工程进行大比例检测 高应变动测除了和静载荷试验所不具备的功能 在混凝土预制桩及钢桩打桩过程中检测桩身应力 进行锤击效率监测 为选择沉桩 工艺参数和确定桩长确定依据 缺点 力量一旦过大就会破坏桩的结构 1 3 桩的完整性检测桩的完整性检测 1 3 1应变动测法应变动测法 基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量 引起桩身及周围土 体的微幅振动 同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度 利用波动理论或 机械阻抗理论对记录结果加以分析 从而达到检验桩基施工质量 判断桩身完整性 预估基桩承载力等目的 测试过程是获取好信号的关键 测试中应注意 测 试点的选择 测试点数依桩径不同 测试信号情况不同而有所不同 一般要求桩径 在 120cm 以上 测试 3 4 点 锤击点的选择 锤击点宜选择距传感器 20 30 cm 处不必考虑桩径大小 传感器安装 传感器根据所选测试点位置安装 注意 选择好粘贴方式 一般有石蜡 黄油 橡皮泥在保证桩头干燥 没积水的情况下 尽量多采集信号 一根桩不少于 10 锤 在不同点 不同激振情况下 观测波形 的一致性 以保证波形真实且不漏测 1 3 2超声波透射法超声波透射法 超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是 由超声脉冲发射源在砼内激 发高频弹性脉冲波 并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的 波动特性 当砼内存在不连续或破损界面时 缺陷面形成波阻抗界面 波到达该界 面时 产生波的透射和反射 使接收到的透射波能量明显降低 当砼内存在松散 蜂窝 孔洞等严重缺陷时 将产生波的散射和绕射 根据波的初至到达时间和波的 能量衰减特性 频率变化及波形畸变程度等特征 可以获得测区范围内砼的密实度 参数 检测记录不同侧面 不同高度上的超声波动特征 经过处理分析就能判别测 区内部存在缺陷的性质 大小及空间位置 声测管是探头运动的通道 在实际检测中 声测管埋设时应按设计图要求绑缚于桩 基的钢筋笼上 因为超声波透射法检测桩基质量不受桩长 桩径的影响 成为目前 我国较受欢迎的桩基检测方法 为使检测工作顺利 可先用测绳进行声测管检查 检测项目包括实际桩长 声测管内有无异物堵塞等 检查完毕后在管中装入清水以 待检测桩基质量 优点 其他完整性检测方法相比 声波透射法能够进行全面 细致的检测 且 基本上无其他限制条件 缺点 由于存在漫射 透射 反射 对检测结果会造成影响 1 3 3反射波法反射波法 又称为低应变发射波法 它是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的 一种方法 使用小锤敲击桩顶 通过粘结在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信 号 采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应 反演分析实测速度信号 频率信 号 桩身的缺陷 桩底均可以根据反射波的相位 振幅 频率特性 辅以地层资料 施工记录以及实践分析经验 对其性质进行综合分析判断 反射波法目前在国内 绝大多数的检测机构采用反射波法 瞬态时域分析法 检测桩身完整性 主要原因 是其仪器轻便 现场检测快捷 同时将激励方式 频域分析方法等作为测试 辅助 分析手段融合进去 当然 低应变法检测时 不论缺陷的类型如何 其综合表现均 为桩的阻抗变小 而对缺陷的性质难以区分 这是其最大的局限性 优点 仪器轻便 现场检测快捷 以其测点多 经济 便捷等优点 应用十分 普遍 尽管从理论到实际应用较为成熟但本身还有一定的局限性 缺点 测量时桩的阻抗变小 对缺陷的性质难以区分 2 检测方法及选定原则检测方法及选定原则 2 1 检测方法检测方法 本规程所涉及的检测方法包括低应变反射波法 高应变动测法 超声波法 包括 透射法和折射法 检测方法应根据工程的需要和检测的目的确定 检测方法检测内容 低应变反射波法检测桩身缺陷位置及影响程度 判定桩身完整性 类别 高应变动测法分析桩侧和桩端土阻力 推算单桩轴向抗压极限承载力 检测桩 身缺陷位置 类型及影响程度 判定桩身完整性类别 试打桩及打桩应力监测 透射 法检测灌注桩中声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度 判定桩身完整性类别 折 射法检测灌注桩钻芯孔周围混凝土的缺陷位置及影响程度 为保证检测结论的可靠性 可根据不同被检对象和检测要求 选用多种测试方法 进行综合分析判断 桩的检测数量应符合下列规定 1 公路工程基桩应进行 100 的完整性检测 各种方法的选定应具有代表性和满足 工程检测的特定要求 2 重要工程的钻孔灌注桩应埋设声测管 检测的桩数不应少于 50 3 高应变动测法的抽检率可由工程设计或监理单位酌情决定 但不宜少于相近条 件下总桩数的 5 且不少于 5 根 2 2 检测仪器与设备检测仪器与设备 基桩检测所用仪器设备的主要技术性能和工作环境条件应符合 基桩动测仪 JG T3055 中的规定 并具有良好的波形现场显示 记录和贮存功能 检测仪器设备必 须由法定计量单位定期进行标定和年检 合格后方能使用 所有仪器设备在检测前后 必须进行自检 确认仪器工作正常 在检测前的准备应做到以下几点 1 被检工程应进行现场调查 搜集其工程地质资料 基桩设计图纸和施工记录 监理日志等 了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况 2 检测方法和制定检测方案应根据调查结果和检测目的合理选用 3 检测时间应满足拟用检测方法对混凝土强度 或龄期 和地基土休止期的规 定 检测中需要注意的问题 1 各种墩 桩及桩墙结构的完整性检测 常用低应变或高应变动力试桩法 对 于大直径桩 用声波透射法或钻芯法检测比较合理 对于桩长大于 30m 难以准确判定 桩完整性时 可采用抽芯法 抽芯可以较准确地判断桩体混凝土的强度 同时 也可 采用声波透射法进行检测 2 高 低应变动力试桩法的适用范围 当桩长比直径大于 30m 时 或桩体有两 个以上缺陷时 动力试桩法难以提供准确的桩体完整性信号 因此 针对目前大量使 用的超长桩 动力试桩必须加以改进 提高动测信噪比 提高检测精度 3 桩基检侧的桩位应结合设计情况和施工质量综合确定 除考虑对整个工程具 有代表性外 应选择结构受力比较重要的部位 地质条件比较差的桩 由设计 监理 等单位共同认定 新规范为此对一些重要的或成桩质量可靠性差的桩基工程要求必须 采用静载试验法来确定 4 尽管在目前桩的静载试验仍被国内外公认为评价桩承载力最直观 可靠的方 法 但由于测试仪表的精度 试验方法的限制 分析方法的差异和工程判断的能力等 因素 其测试误差也能达到 10 因此 如何改进静载试验测试 分析方法 提高静 载试验的可靠度 就很迫切 近年来 试验吨位有了很大提高 国内已有不少单位可 以从事 30000 吨位以上的加载 也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和 探讨 对于大吨位的桩 在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验 5 桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检测方法进行 当采用低应变法或 声波透射法检测时 受检桩混凝土强度至少达到设计强度的 70 且不小于 15MPa 当采用钻芯法检测时 受检桩的混凝土龄期达到 28d 或预留同条件养护试块强度达到 设计强度 当基础埋深较大时 桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行 6 基桩低压应变法动测的关键是要取得准确 可靠的测试信号 所以现场检测 人员应操作熟练 有丰富的动测信号分析经验 现场应及时排除干扰信号 遇到异常 信号时 应分析原因 多换几个监测点 特别对大直径桩 桩截面各部位的运动不均 匀性会增加 桩浅部的阻抗变化往往表现出明显的方向性 故应增加检测点数量 每 个检测点得采集信号不宜少于 3 个 通过叠加平均提高信号比 现场应保证采集到一 致性好 真正反映基桩质量特性的动测信号 2 3 桩基检测技术在工程中的实例桩基检测技术在工程中的实例 2 3 1工程背景工程背景 该桥为某大桥墩柱的混凝土 墩柱为圆形结构 直径 1500mm 高度 8m 左右 因为 此次检测的墩柱质量比较差 施工单位在施工完毕拆模后 发现桩身有许多蜂窝与空 洞 后来虽然经过灌浆处理 但用 CUT 201 超声仪检测的数据结果中发现 墩柱中局 部还是存在不密实与空洞的地方 2 3 2检测方法与检测过程分析检测方法与检测过程分析 该类型的缺陷适宜于超声波方法检测 采用超声脉冲检测混凝土缺陷的基本依据 是 利用脉冲波在技术条件相同 指混凝土的原材料 配合比 龄期和测试距离一致 的混凝土中传播的时间 或速度 接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化来判定 混凝土的缺陷 超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢 与混凝土的密实度有直接关系 对于相 同质地及测试距离的混凝土来讲 声速高表明混凝土密实 反之则表明混凝土密实性 较差 如果混凝土中有空洞或者裂缝时 便破坏了混凝土的整体性 脉冲波必然会绕 过空洞或裂缝才能够被接收换能器接收 由于传播路程的增大 相应的声时肯定偏长 声速必然降低 并且 鉴于空气的声阻抗率比混凝土的声阻抗率要小的多 传播时混 凝土中脉冲波遇到蜂窝 空洞及裂缝等相应缺陷 发生反射和散射现象 声能会衰减 并且频率较高成分衰减比较快 接收信号波幅降低 频率减小或频率谱中高频部分减 少 接收到得信号波形发生畸变 不密实与空洞缺陷的检测方法是在柱身布置网格点 沿墩柱的纵向方向 每隔 300mm 为一道 每道在横截面方向对称布置 6 对测点 这样对整个墩柱进行全面的扫描 式测试 测试完毕后软件会自动根据规范进行计算 对于声速值或波幅值低于判定值 的点 会给予标注 2 4 桩基检测技术在工程上的应用桩基检测技术在工程上的应用 某办公楼为地上十四层 地下一层的高层办公楼 采用框架结构 总建筑面积 38818 6m2 其基础采用钢筋混凝土预制桩 经勘探 场地地基根据其工程特性的差异 自上而下分为四层 分述如下 粉土层 粉质粘土层 砾砂层和强风化泥岩层 基桩 设计参数要求如下 桩径为 500mm 桩长为 10 12m 工程桩总桩数为 170 根 单桩 承载力特征值 2000kN 混凝土强度等级 C40 桩端持力层为砂砾层 本次工程实践中 针对场地环境和地质条件 主要采用了如下几种检测手段 成孔质量检测 检测数 量 40 个 试桩载荷试验 检测试桩数量 3 根 高应变动力检测 检测数量 10 根 低应变动力检测 检测数量 30 根 2 4 1成孔质量检测成孔质量检测 本工程中基桩成孔质量测试采用的仪器设备主要有 JJC 1A 型孔径仪 JNC 1 型沉 渣测定仪 JJX 3A 型井斜仪 深度记录仪 充电脉冲发生器 电动绞车 孔口轮等组 成 分别对成孔的孔深 孔径 孔斜及沉渣厚度进行了检测 检测结果 设计孔深介 于 10 45m 11 94m 实测孔深介于 10 60m 12 20m 所有检测桩均大于设计要求孔深 实测局部最小孔径介于 451mm 471mm 局部最大孔径介于 524mm 633mm 无最小孔径 550mm 的桩孔 实测垂直度介于 0 68 0 97 均小于 1 实测孔底沉渣厚度介于 80 100mm 均小于 150mm 综上数据统计分析 本次桩孔成孔质量检测 4 项指标 孔 深 孔径 孔斜 沉渣厚度 均能够达到规范要求 2 4 2静载试验检测静载试验检测 本次工程中 根据设计要求 对试桩检测过程中的 3 根试桩分别进行单桩竖向静 载试验 本次检测使用的主要设备有 武汉生产的静载试验成套设备 RS JYB 主要包括 主机 中继器 控载箱 5000kN 千斤顶 位移传感器等 另外还有钢梁 压板等 检 测方法如下 本次竖向静载试验 采用锚桩反力装置与配重联合加载法 即在试验桩 桩顶放置千斤顶 再放主梁 次梁 次梁连接 4 根锚桩 同时在次梁之上堆放预制桩 作为配重 对桩的加载方式采用快速维持荷载法 即逐级加荷 加荷后隔 15min 读一 次数 每级加荷时间为 2h 预计加荷为 8 级 每级荷载增量均为 500kN 如果中间出 现破坏荷载 则停止加荷 检测结果 3 根桩的极限承载力平均值为 4000kN 最大极差 为 0 不大十平均值的 30 故单桩承载力的特征值 标准值 为 4000 2 0 2000kN 符 合设计要求 2 4 3低应变动力检测低应变动力检测 根据 建筑桩基检测技术规范 规定 低应变方法适用于检测混凝土桩的桩身完 整性 判断桩身缺陷的程度及位置 并要求根据桩身完整性检测结果 给出每根桩的 桩身完整性类别 本次工程实践中共对工程桩中的 30 根桩进行了低应变动力测试 检 测仪器由采用 FDP204PDA 型动测分析系统 加速度传感器 力棒组成 检测方法是 在桩顶放置一只加速度传感器 接受锤击过程中产生的加速度信号 通过 FDP204PDA 型桩基动测系统放大和 A D 转换 变成数字信号传给微机 信号经计算机处理后 在屏 幕显示实测波形 每根桩布采集点一个 每点采集 5 6 锤信号 将存储在磁盘上的测 试信号在时域内进行处理 根据应力波反射等价地将实测速度信号通过时域由频域辅 助 分析不同部位的反射信号 据此分析每根桩的桩身完整性 检测结果 其中 I 类 桩 28 根 满足设计要求 II 类桩 2 根 满足设计要求 2 4 4高应变动力检测高应变动力检测 本次工程中共对工程桩中的 10 根桩进行了低应变动力测试 检测仪器采用 FEI C3 型动测分析系统 该系统由 486 40 微机 12 位 A D 转换器 加速度传感器 力传感器 重锤组成 检测方法是 将两只加速度计和两只应变式力传感器 分别对称安装在桩 侧表面 锤自由下落锤击桩顶 瞬时冲击力产生的加速度和力信号 通过 FEI C3 型桩 基动测系统放大和 A D 转换 变成数字信号传给微机 信号经过计算机软件处理后存 入磁盘 同时显示实测波形 然后 将存储在磁盘上的测试信号进行回放 力 速度 利用 FEIPWAPC 软件进行曲线拟合分析 得出单桩竖向极限承载力 检测结果 所检测 的 10 根桩的单桩竖向极限承载力基本值均位于 2178kN 2342kN 之间 单桩竖向极限 承载力平均值为 2260kN 故根据本次高应变检测结果综合判定单桩极限承载力为 2260kN 3 3 桩基础在高层项目应用过程中出现的弊端桩基础在高层项目应用过程中出现的弊端 3 1 挤土效应和浮桩挤土效应和浮桩 在将预应力管桩打入土层中时 由于管桩对土体的挤压会使土体向四周排挤 周 围的土体会因此而受到严重的扰动 土体遭到严重的扰动后会发生径向位移 离管桩 一定范围内的土体受到不排水剪切和很大的水平挤压力 经过这些外部干扰后 土体 会形成具有很强的孔隙水压力的扰动重塑区 重塑区土体的不排水抗剪能力大大的削 弱了 而且直接促使周围的土体会因不排水剪切而被破坏 随着管桩数量的不断增加 会使已经打入土体的管桩和相邻靠近的管桩产生较大的侧向位移和上浮 土体的和管 桩的位移与管桩的数量成正比 用的管桩越多产生的位移就越大 例如某工程场地的 软土层厚度达 20 余米 管桩进入土层 30 余米 局部还穿越了 6S 粉砂透镜体 该工程 处了在靠近居民楼的 1 5 7 主楼及相应的地库采用钻孔灌注桩外 其余大部分主 楼和地库都采用 PHC 100 130 预应力管桩 大部分主楼的布桩密度为 5 左右 在一 些软土地基中布桩密度超过 4 时 基桩采用预应力管桩的风险比较大 工程经验表明 由于管桩的挤土效应和不对称土压力的作用 使管桩出现 类桩的几率会大大增 加 该工程在布桩密度较小的地库和 1 4 楼等没有发现 类桩 也充分印证了 这一点 浮桩只是管桩挤土效应的另外一种表现形式 但是浮桩问题表现得非常之隐蔽 往往是压桩工程结束之后在做静载检测时才发现这一问题 这个时候可能整个压桩工 程已经结束 要再次进行压桩就会处于非常被动的地位 而且再次压桩施工时的难度 和施工资金都会增加 3 2 沉桩不达标和断桩沉桩不达标和断桩 沉桩没有达到设计要求的原因主要有以下几点 施工前对地质的勘探点不够多 对持力层的起伏标高不明确 导致在考虑持力层和选择管桩的长度时出现差错 没有 设计合适的持力层 不恰当的持力层会使管桩的承载力受较大的影响 例如在选择全 风化层时由于全风化层具有易软化的特点 容易导致地下水渗入管桩内部 大大的削 弱了管桩的承载力 对单个管桩的承载力估算不准 导致选择的管桩长度与压桩力不 相匹配 管桩自身出现断裂 断桩是在管桩施工中经常遇到的问题 主要原因是使用 了未经检验的不合格管桩 管桩在地下碰到了坚硬障碍物 在压桩过程中没有控制好 垂直度 挤土效应造成管桩断裂 3 3 滥用预应力管桩滥用预应力管桩 预应力管桩虽然在工程中得到了广泛的应用 但是这并不代表着预应力管桩适用 于任何的施工场地 预应力管桩的持力层可以选择是强风化岩层 坚硬的黏土层或砂 层和碎石层 但是预应力管桩不能打入中风化和弱风化岩层 某工地在进行地基施工 时 打桩 50 根 但是其中有断桩 11 根 管桩破损率超过了 20 相关单位在分析事故 时初步判断有管桩质量问题 压桩过程问题和地质问题等三个问题 但是在随后具体 的事故分析中排除了前面 2 种事故原因 一致认为管桩破损率高是由于地质问题所造 成 之后的地质勘探结果显示 在该施工场地中 岩基是属于中至微风化岩 坚硬的 地基导致了管桩的破损断裂 3 4 对预应力管桩基础弊端的相关处理措施对预应力管桩基础弊端的相关处理措施 1 处理挤土效应和浮桩问题 对于施工过程中遇到的挤土效应 笔者结合自身多年的经验建议采取以下几种防 治措施 对管桩的压桩顺序进行合理的安排 不要盲目的追求工程的施工速度 要控制好每天的压桩数量 减少因为压桩数量过多而引起空隙水压力的叠加 优化 压桩的施工的工序 可以先对基坑进行深度开挖 这样可以有效的减少地基中土层的 侧向位移和隆起 降低因为压桩所引起的空隙水压力 在施工场地中设置袋装的砂 土和一些塑料排水板 为地基创造有利的排水条件 并且降低空隙水压力 在压桩 之前可以先进行预钻孔作业 通过预钻孔可以提高压桩的成功率 对于浮桩问题笔者认为有效的处理措施主要有 在压桩施工还没有结束前就选择 具有代表性的管桩进行测量和监控 在压桩施工结束之后就要立即使用水准仪器对管 桩进行测量记录 在整个压桩施工过程中要对管桩进行定期的测量监控 及时发现管 桩的上浮现象 如果在测量和监控过程中发现管桩有上浮现象 则可以采取控制压桩 的速率 调节压桩的路线等补救措施 通过减少挤土效应来控制管桩的上浮现象 如 果在采取上列措施后还没有解决管桩上浮问题 则好可以进行管桩复压的方法来进行 处理 2 处理沉桩不达标和断桩的措施 压桩不达标会对导致管桩的承载力下降 管桩是高层建筑物地基部分中的重要构 件 一旦管桩的承载力下降 将会对整个工程的质量造成巨大的影响 笔者认为防治 措施首先要对工程施工地段的地质进行详细的勘探 正确的对持力层进行选择 在施 工时要根据管桩规格的不同而选择合适的桩机 根据施工地质条件的不同而灵活的选 用管桩的施工方法 并且合理的安排压桩的顺序 保证管桩自身的质量 在施工过程中可能会由于管桩遇到坚硬的障碍物而出现断桩的现象 对于出现的 断桩要采取相应的补强加固措施 不能再继续使用断桩 在具体的补救措施中 可根 据断桩的类型而采取灵活的补救措施 如对于预应力管桩的浅层断桩可采取接桩的措 施 而对于深层断桩要先抽干管桩内的水 然后向管桩内放入钢筋笼 再用高级混凝 土灌注 在接桩之后还要进行管桩的承载力检测 如果断桩的断裂程度太严重就要进 行补桩 3 合理的利用预应力管桩 在管桩施工过程中 要对施工区域的地质进行充分彻底的勘探 根据地质构造的 不同而选用不同类型的管桩 勘探人员要多选用一些探测点 避免因勘探不全面而给 整个施工带来损失 如遇到中 微风化的硬岩时则应采用钻孔型灌注桩 这样就可以 提高压桩的成功率 减少管桩的破损率 同时对整个高层建筑物的质量都会有所提高 结束语结束语 利用成孔质量检测 静载试验检测 低应变动力检测和高应变动力检测等技术对 某办公楼工程的基桩进行了检测 了解被测桩的桩身完整性和桩身混凝土质量 并初 步判断桩端土支承强弱 选择合适的方法 进而对桩基质量做出评价 以确保建设工 程的质量 基检测人员在测试工作中要做到实事求是 一丝不苟 来不得半点马虎 以免给工程造成事故隐患 致致 谢谢 非常感谢老师在我大学的论文设计阶段给我的指导 从最初的定题 收集资料 到写作修改 格式纠正 到最后定稿 他给了我耐心的指导和巨大的帮助 为了指导 我们的论文 他放弃了自己的休息时间 对我们经常提出的问题都一一的细心解答 在此我要衷心的感谢老师给予我的教诲 关怀和鼓励 同时 感谢所有任课老师给我 的指导和帮助 是他们教会了我专业知识 教会了我如何学习 正因为如此 我才能 取得如此显著的进步 在此我要感谢他们给我莫大的帮助和教诲 最后 衷心感谢在 百忙之中抽出时间审阅本论文的专家教授 参考参考文献文献 1 蒋建平 大直径桩基础竖向承载性状研究 D 上海 同济大学 2004 2 刘金砺 桩基础设计施工与检测 M 北京 中国建材工业出版社 2001 67 3 侯健 对低应变法检测桩基的几点看法 J 科技创新导报 2011 27 4 23 25 4 王锦庆 浅谈桩基动力检测技术 J 城市建设理论研究 2011 7 2 34 36 5 陈凡 徐天平等 基桩质量检测技术 M 北京 中国建筑工业出版社 2003 45 6 龚献忠 反射波法检测基桩完整性的探讨 J 山西建筑 2007 33 3 45 47 7 陈毅生 灌注桩成桩质量综合性判定新方法 J 广东土木与建筑 2011 6 6 56 58 8 卓维松 灌注桩桩基质量检测技术综述 J 西部探矿工程 2010 8 3 16 20 9 李新永 岳英龙 低应变反射波法检测桩基的质量控制 J 黑龙江交通科技 2011 22 2 74 75 10 杨靖波 钻芯法在大直径灌注桩检测中的局限性与对策 J 建筑科学 2011 20 2 96 11 金勇 苏志坚 常规无损检测方法的比较 J 工 业 技 术 2011 20 3 167 12 JGJ 106 2003 建筑基桩检测技术规范 S 中国建筑工业出版社 2003 13 GB50202 2002 建筑地基基础工程施工质量验收规范 S 中国建筑工业出版社 2002 14 HIRD C C CHAN C M Correlation of shear velocity with unconfined compressive strength of cement stabilised clay J Deep Mixing 2005 5 79 85 15 Zhu D Lee CF Explicit limit equilibrium solution for slope stability Int J Numer Anal Meth Geomech 2002 26 1573 1590 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇 芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀 荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈 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