岩石取样方案.doc

挖孔桩基础的检测与验收、前言重庆市在地貌形态上属低山丘陵区，冲沟、河流发育，因而建筑物基础多位于斜坡上或冲沟内。位于斜坡上的建筑物其地基为半挖半填形式，在回填土部分采用挖孔桩基础。位于冲沟内的建筑物一般均采用挖孔桩基础。在挖孔桩基础的监理过程中，不论施工人员，还是监理人员，经常提出相同的问题：挖孔桩桩底达到设计标高后，取多少个岩样进行力学性能试验？桩身砼试块取多少组？桩身砼质量抽查（动测）多少组？是否进行单桩竖向承载力检测？等等。本文对挖孔桩基础施工及验收中的几个问题从勘察、设计、施工质量验收几个方面进行了系统的分析，重点讨论了规范中的技术要求。文中所引用的规范条文（楷体字）为国家现行勘察、设计、施工质量验收规范中的原条文（或条文说明），监理人员可根据工程的具体情况直接引用。 二、挖孔桩基底岩样取样数量的确定挖孔桩桩底达到设计标高后究竟取多少组岩样进行力学性能试验，现行的桩基规范、质量验收规范中没有明确的、定量的规定。但设计规范中的规定较明确，且为强制性条文。勘察规范对每一土（岩）层取样的数量也有具体要求。各规范的具体要求如下：1.建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002基槽开挖至设计标高，经验槽合格后，方可进行垫层施工（7.1.6条）。所有建筑物均应进行施工验槽（A.1.1条）。2.建筑桩基技术规范JGJ94-94挖至设计标高时，孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残碴、积水，然后进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和浇筑桩身砼（6.5.9条）。3.建筑地基基础设计规范GB50007-2002每层土的试验数量不得少于六组（4.2.4条）人工挖孔桩终孔时，应进行桩端持力层检验，应视岩性检验桩底下3d或5m深度范围内有无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件（强制性条文）。条文说明：人工挖孔桩应逐孔进行终孔验收，终孔验收的重点是持力层的岩土特征。对单柱单桩的大直径嵌岩桩，终孔时应用超前钻逐孔对桩底下3d或5m深度范围内持力层进行检验，查明是否存在溶洞、破碎带和软弱夹层等，并提供岩芯抗压强度试验报告（lO.1.6条）。4.岩土工程勘察规范GB50021-2001每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6件（组）（4.1.20条）。对于大直径挖孔桩，应逐桩检验孔底尺寸和岩土情况（13.2.2条）。5.重庆市建筑地基基础设计规范DB505001-1997参加分析统计的试验单值不应少于6个，对于岩石单轴受压强度试验单值不应少于9个。当分析得出的岩土性质指标，其变异系数大于0.3时，应查明误差过大的原因，同时增加试验数据量（A.O.1条）。同类岩石的试验数据量不得少于9个（C.0.1条）。6.重庆市地方标准工程地质勘察规范DB505oo5-1998采集岩样的勘探孔（井）宜在平面上均匀分布（4.3.6条）。当置信概率为0.95时，岩样量小试验数量为9个（4.4.4条）。从上述规范中可以看出，建筑地基基础设计规范中单柱单桩的大直径嵌岩桩要求每孔都取样，并进行3d深度范围的检验。勘察规范中的6组或9个试验单值的概念是指在整个建筑场地内，同一地貌单元、同一岩性取样数量的总和。对于一栋建筑来讲，就是取样的数量不少于6组或9个试验单值。亦即在6个孔中每孔取一组（每组取3个标准岩样，50100），或在9个孔中每孔取1个标准岩样。笔者认为：在重庆主城区，地层岩性主要为侏罗系中统沙溪庙组砂、泥岩，层位稳定，一般不存在空洞的问题（江边临空面除外）。基底下3d或5m范围内的破碎带和软弱夹层问题应当在工程地质勘察阶段已查明。若在施工阶段再逐孔进行检验，将增加很大的工程量，且此工程量与现行的岩土工程勘察规范所规定的工作重复。同一地貌单元、同一岩性取样数量，对于一栋建筑，取样的数量不少于6组或9个试验单值是合适的，对于建筑群可适当增加。有的试验室要求施工单位在每一孔中取得的岩样数量，要满足可制成9个（或6个）标准岩样的做法与工程岩体试验方法标准、（GBT50266-39）的规定不一致，并且按建筑地基基础设计规范介绍的方法求得每一孔岩石的单轴抗压强度的标准值是不符合岩土参数统计要求的。详细参阅岩土工程勘察规范14.2条；岩土参数的分析与选定。三、桩身质量检验1.建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002桩身质量应进行检验。设计等级为甲级、成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30，且不少于20根；其它桩基工程的抽检数量不应少于总数的10，且不少于10根。每个柱子承台下不得少于l根（5.1.6条）。此条规定单往单桩100检验。2.建筑桩基技术规范JGJ94-94对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性低的基桩工程，应进行成桩质量检测。检测的方法可采用可靠的动测法；检测数量根据具体情况由设计确定（9.1.4条）。3.建筑地基基础设计规范GB50007-2002施工完后的工程桩应进行桩身质量检验。直径大于800mm的砼嵌岩桩应采用钻孔抽芯法或声波透射法检测，检查桩数不得少于总桩数的lO，且每根柱下承台的抽检桩数不得少于1根。条文说明：直径大于800mm的单柱单桩的嵌岩桩必须100检测（10.1.7条）。综上所述，直径大于800mm的单柱单桩必须进行100的桩身质量检验。检验方法应采用钻孔抽芯法，或声波透射法，或可靠的动测法。四、桩身砼取样1.建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-3002小于50m3的桩，每根桩必须有1组试件（强制性条文，5.1.4条）。2.建筑桩基技术规范JGJ94-94直径大于lm的桩，每根桩应有1组试块（6.2.8条）。五、单桩竖向承载力检测1.建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002工程桩应进行承载力检验。设计等级为甲级、成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法，检验桩的数量不应少于总数的1，且不应少于3根，当总数少于50根时，不应少于2根。条文说明：关于静载荷试验桩的数量，如果施工区域地质条件单一，当地又有足够的实践经验，数量可根据实际情况，由设计确定。非静载荷试验桩的数量，可按国家现行行业标准建筑工程基桩检测技术规范JGJlO6的规定执行（5.1.5条）。非静载荷试验桩的数量，国家现行行业标准建筑工程基桩检测技术规范JGJlO6规定100检验。2.建筑桩基技术规范JGJ94-941）下列情况之一的桩基工程，应采用静载试验对工程桩单桩竖向承载力进行检测，检测的数量不宜少于总数的l，且不应少于3根，当总数少于50根时，不应少于2根。a.工程桩施工前未进行单桩静载试验的一级建筑桩基；b.工程桩施工前未进行单桩静载试验，且有下列情况之一者：地质条件复杂、桩施工质量可靠性低、确定单桩竖向承载力的可靠性低、桩数多的二级建筑桩基。2）下列情况之一的桩基工程，可采用可靠的动测法对工程桩单桩竖向承载力进行检测。a.工程桩施工前已进行单桩静载试验的一级建筑桩基；b.属于1.6款规定外的二级建筑桩基；c.三级建筑桩基；d.一、二级建筑桩基静载试验捡测的辅助检测。（9.2.29.2.3条）3.建筑地基基础设计规范GB50007-2002施工完成后的工程桩应进行竖向承载力检验（强制性条文）。大直径嵌岩桩的承载力可根据终孔时桩端持力层岩性报告结合桩身质量检验报告核验（10.1.8）。4.岩土工程勘察规范GB50021-2001单桩竖向和水平承载力，应根据工程等级、岩土性质和原位测试成果并结合当地经验确定。甲级地基建议做静载荷载的试验。试验的数量不宜少于工程桩数的1，且每个场地不少于3根（4.9.6条）。5.重庆市建筑地基基础设计规范DB5050Ql-1997每栋单体建筑物的嵌岩桩施工完毕后，应抽样进行单桩静载荷试验。随机抽取1，不得少于5根（5.4.18条）。嵌岩桩极限承载力的确定，应以现场原型桩的静载荷试验为准，试桩数不得少于3根（5.4.4条）。对于一级建筑物，嵌岩桩的单桩承载力，必须通过现场试验原形桩的静载荷试验确定（5.4.5条）。对于设计等级为甲级（或一级建筑）的地基基础上述规范要求进行单桩静载荷试验。但是，大直径嵌岩灌注桩单桩承载力设计值上千吨，进行现场试验受试验条件和试验能力限制，凡乎不可能完成。尽管规范有要求，在重庆地区还没有进行过现场原形大宜径嵌岩灌注桩的静载荷试验。对于用小应变的动测法确定单桩承载力，学术上存在争议。笔者认为，对于大直径嵌岩桩的承载力根据终孔时桩端持力层岩性报告结合桩身质量检验报告核验的方法是合理和可行的。六、工程实例某工程，双塔楼21层（地下3层），建筑面积4万m2，钢筋砼框架一短肢剪力墙结构，挖孔桩基础。布置挖孔桩lO2个，直径0.9l.4m，其中直径大于lmm的挖孔桩共72个。该建筑位于长江岸边，地层为侏罗系中统沙溪庙组砂岩、泥岩，地基持力层为中等风化砂岩。工程开工于2002年10月，2003年1月通过地基与基础分部工程验收。1）地基检查（取岩样）挖孔桩终孔时逐孔迸行了检查验收。在15个基坑中取砂岩样（毛坯样200200200）15件进行饱和单轴抗压强度试验。取样深度范围为嵌岩段至桩底。试验室用每一试件制成标准岩样69个，用建筑地基基础设计规范介绍的方法求得每一件岩石的饱和单轴抗压强度标准值。前面第二部分内容笔者已提到试验室的统计方法是不符合岩土参数统计要求的，本文不作深入讨论。笔者提醒监理工程师注意下面几个问题：a.同一地貌单元、同一层位、同一岩性，岩石单轴抗压强度标准值只有一个，不是检测报告提出的每一孔一个标准值。b.岩石单轴抗压强度标准值是一个经修正后的统计值，其中的单值可能大于或小于该值。只要该值大于等于设计文件要求的强度值，即满足设计要求。C.有的试验室“岩石单轴抗压强度检测报告”中的试验依据（或执行标准）是GB50007-2002，是错误的。正确的依据应为工程岩体试验方法标准（GBT50266-99）。2）桩身砼取样和桩身质量检验直径大于lmm的桩每桩取l组砼试块。对16根桩进行了桩身砼强度检验（动测法）GB50202-2002和GB5007-2002规定，直径大于800mm的桩，必须100地进行桩身质量检验；每桩必须取1组试块。根据建设部的有关规定，本工程是2003年1月1日以前开工的，所以采用JGJ94-94第9.1.4条的规定，检测数量是根据具体情况由设计确定的。采用第6.2.8条，直径大于lm的桩每桩取1组砼试块。3）单桩竖向承载力检测本工程未进行单桩竖向承载力检测。在地基与基础分部工程验收时，由设计根据桩端持力层报告结合桩身质量检验报告核算合格。七、挖孔桩基础验收应检查下列资料1）地基基础设计交底纪要及首次地基验槽会议纪要2）地基基础方面的设计变更3）桩位测量放线图4）挖孔桩检查记录（一桩一表）5）挖孔桩施工记录6）桩底岩石单轴抗压强度报告7）柱底3d（或5m深度范围）钻芯报告8）原材料部分（合格证、出厂检验报告、备案证、见证送取委托单、复检报告、配合比报告、钢筋焊接报告等）9）钢筋隐蔽检查记录10）砼浇灌许可证11）砼试块强度检测报告12）桩身砼强度动测报告13）分部工程质量验收记录八、结束语本文把国家现行勘察、设计、施工质量验收规范对人工挖孔桩部分的具体技术要求进行了分类整理，便于监理工程师查阅。其中规范的原条文可以直接引用。笔者的个人观点，是笔者的工作经验和对规范的理解，仅供同行们参考。错漏之处，敬请指正。桩基础检测方案的选择 第一章总则第一条为规范我省桩基工程质量的检测行为，明确有关检测工作内容和方法，确保建设工程质量，根据国家、省现行技术规范、规程及规定，结合本省实践，制定本规定。第二条本规定适用于本省行政区域内钢筋混凝土桩和钢桩的检测。支护桩、水泥土搅拌拉等复合地基竖向增强体的检测，应分别按行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ12099、建筑地基处理技术规范JGJ7991或广东省标准建筑基坑支护工程技术规程DBJT152097执行，当JGJ12099、JGJ7991或DBJT152097未作具体规定时，应参照本规定执行。第三条桩基工程除按本规定进行检测外，其原材料、混凝土试件及桩位偏差等还应按有关规范、标准的要求进行检验。第二章一般规定第四条桩基工程质量检测包括成桩质量检测和承载力检测两部分，一般应先进行成桩质量检测，后进行承载力检测。钢桩应采用高应变动力试验和静载试验检测。加固补强后的桩基，应采用适合的试验方法，检测加固补强效果是否达到设计要求。第五条承受水平荷载和抗拔荷载的桩基工程，应根据设计要求，分别进行水平静载试验和抗拔静载试验。第六条本规定所指检测数量，按单位工程计算。同一单位工程中既有一桩一柱、又有群桩的桩基工程，应分别按照一桩一柱和群拉确定检测数量。同一单位工程中采用不同桩型的，应分别计算。小区工程中，工程桩数量少于50根的单位工程，如无争议，可按地质条件相近、桩型相同、同一施工单位施工的若干个单位工程基桩数量合并来计算检测数量。第六条受检桩桩位应由监理单位或建设单位会同勘察设计、施工单位共同确定，并报质量监督机构。受检桩桩位应按如下原则确定：l、基桩的承载力检测，应首选成桩质量较差的基桩；2、当采用两种或两种以上检测方法进行成桩质量检测时，应依据前一种试验方法的检测结果选择成桩质量较差的基桩；3、选择对施工质量有怀疑的桩；4、选择设计方面认为重要的桩；5、选择岩土特性复杂可能影响施工质量的桩；6、选择代表不同施工工艺条件和不同施工单位的桩；7、同类型的桩宜均匀分布。第三章检测前的准备工作第八条委托桩基质量检测的单位应提供下列资料：l、工程名称、工程地点、建设、勘察、设计、监理、施工单位名称；2、工程地质勘察报告；3。桩基础施工平面图；4、工程桩设计资料和施工记录；5、其他有关资料。第九条凡用于桩基质量检测的仪器设备性能应符合有关检测方法的要求，并应按有关规定进行检定，检定合格后方可使用。第十条从成桩到开始试验的间歇时间宜满足规范规定要求，间歇时间未满足规范规定要求但委托方要求提前进行试验的，应在检测报告中注明。第十一条应按有关规范、规程和检测单位要求，做好受检桩的桩头处理以及场地、道路、供电供水等准备工作。第四章检测方法第十二条静载试验执行建筑地基基础设计规范GBJ7-89或建筑桩基技术规范）JGJ94-94。用于指导设计和有争议的桩基工程的静载试验应采用慢速维持荷载法，其它工程桩的检验可采用快速维持荷载法。试验目的：确定竖向抗压、抗拔、水平承载力的权限值作为设计依据，或抽样评价工程桩的承载力是否满足设计要求。第十三条高应变动力试验执行基桩高应变动力检测规程JGJ10697。试验目的：判定基桩的竖向承载力和评价桩身结构完整性，采用实测曲线拟合法分析桩侧与极端土阻力分布。监测预制桩打入时的桩身应力与拉锤效率，选择沉桩设备与工艺参数，选择预制桩合理的桩型和机长。第十四条基桩反射波法检测执行广东省标准基桩反射波法检测规程DBJ15272000。试验目的：普查桩身结构完整性，判定桩身结构完整性质量等级。为静载试验、高应变动力试验、钻孔抽芯试验等确定桩位提供依据。第十五条钻孔抽芯检测鉴于目前国家和本省尚未制定钻孔抽芯检测标准，其检测按下列规定进行：1、设备安装、操作参照国家地质矿产部行业标准钻孔灌注桩施工规程DZT0155附录D（抽芯取样）；应采用高转速的油压钻机、单动双管钻具、直径101mm以上的钻头进行抽芯。2、芯样试件制作、试验、混凝土强度换算值的计算参照中国工程建设标准化协会标准钻芯法检测混凝土强度技术规程CECS03：88。如果试件内骨料的最大粒径大于试件半径，则该试体的强度值无效。3、每孔按上、中、下三个部位各取1组有代表性的芯样试件，每组芯样3个试件，每组芯样的强度代表值的确定参照混凝土强度评定标准GBJ10787。当缺陷位置能取样试验时，必须取样进行混凝土抗压试验。持力层取材应靠近桩底部。4、桩端持力层岩土分类参照岩土工程勘察规范GB5002194或建筑地基基础设计规范GBJ789或广东省标准建筑地基基础设计规范DBF15391。5、沉渣厚度的判别标准按设计要求或参照地基与基础工程施工及验收规范GBJ20283。6、对桩底持力层的钻探，每桩应不少于1孔且钻探深度不小于设计要求值；当无设计要求值时；应执行建筑地基基础设计规范GBJ789的有关规定，一般应不小于3倍桩径且不小于3m。7、各种桩径的桩其每桩钻孔数分别规定为：小于12m的钻1孔，1216m的钻2孔，大于l.6m的钻3孔。对于无法保证钻至桩底的超长桩，在保证总钻孔数的前提下，可减少每桩的钻孔数，而相应增加检测桩数。单孔开孔位置宜偏离桩中心1015cm。试验目的：检验灌注桩桩身混凝土质量、桩身混凝土强度是否达到设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；极端持力层的强度和厚度是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实等。第十六条超声波透射法检测参照执行基桩低应变动力检测规程JGJT9395。各种桩径的桩其每桩的声测管埋设数量分别规定为：桩径小于12m的埋设双管，122Om的埋设三管；大于2Om的埋设四管。试验目的：检测桩身混凝土的均匀性，桩身缺陷及位置，判定桩身结构完整性。第五章检测数量第十七条成桩质量检测采用基桩应力波反射法、高应变动力试验、钻孔抽芯法、超声波透射法。应根据地质条件、施工工艺、建筑桩基类别，合理选择一种或多种检测方法，确保建设工程质量。成桩质量检测数量规定如下：l、每根柱下承台的灌注桩，抽检桩数不得少于1根；2、一类建筑桩基、地质条件复杂、成桩质量可靠性较低或有争议的桩基工程，抽检桩数不应少于总桩数的30，且不得少于20根；3、工程地质条件相近、成桩工艺相同、同一单位施工的其它桩基工程；抽检桩数不应少于总桩数的20，且不得少于10根。第十八条单桩竖向承载力检测规定如下：1、下列工程应进行静载试验：（l）一级建筑桩基；（2）地质条件复杂、确定单桩承载力可靠性低、桩数多的二级建筑桩基；（3）有争议的桩基工程；（4）本地区新桩型或应用新施工工艺的桩基工程。2、其它桩基工程，可采用静载试验或高应变动力试验。3、单桩竖向静载试验的检测数量不应小于总桩数的1；且不应少于3根；工程总桩数在50根以内时不应少于2根。4、高应变动力试验的检测数量不小于总桩数的5；且不少于5根。第十九条经工程建设各方共同确认；因试验设备或场地条件限制，无法进行承载力检测的桩基工程，必须采用钻孔抽芯法和超声波透射法两种方法进行成桩质量检测，检测数量规定如下：l、钻孔抽芯法的检测数量不少于总桩数的10，且不少于5根。2、超声波透射法的检测数量不少于总桩数的30，且不少于10根。总抽检桩数必须满足第十七条规定。第二十条承受水平荷载的桩基工程，应根据设计要求，进行水平静载试验。单桩水平静载试验的检测数量不少于总桩数的1，且不小于3根。第二十一条承受抗技荷载的桩基工程，应根据设计要求，进行