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地基承載力影響因素分析及檢測方法的選擇

地基承載力影響因素分析及檢測方法的選擇
時間:2023.05.10
作者:中鋼國檢上海分公司
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摘要: 一、檢測的必要性 隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求不斷增長,我國各類工程建設(shè)如火如荼,而一項(xiàng)工程質(zhì)量的好壞,地基基礎(chǔ)在其中起著至關(guān)重要的作用。如果地基出現(xiàn)問題,將直接影響到整個工程的堅(jiān)固性和耐久性,地基變形、地基失穩(wěn)(剪切破壞)、地基滲流、土坡滑動、地震破壞、軟弱地基或不良地基等造成的工程事故屢見不鮮。 ? 對此類事故進(jìn)行深入分析,地基承載力未能滿足相關(guān)需求是諸多事故發(fā)生的重要原因。所謂地基承載力,是指地基本身所具備的荷載能力,地基承載力特征值是指由載荷試驗(yàn)確定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值,其最大值為比例界限值。 ? ? 對于許多工程項(xiàng)目來說,無論是在施工過程中,還是在后期運(yùn)營當(dāng)中,地基所承受荷載并非固定不變,而當(dāng)荷載發(fā)生變化時,地基都會呈現(xiàn)出不同程度的變形,且地基變形程度也會隨荷載的增大而增大。因此,地基承載能力是建筑工程能否安全豎立的基礎(chǔ),采用先進(jìn)設(shè)備和科學(xué)方法,加強(qiáng)對相關(guān)工程項(xiàng)目地基承載力檢測與評價,有助于及時發(fā)現(xiàn)工程施工中出現(xiàn)的安全隱患,以采取恰當(dāng)?shù)拇胧Υ嬖诘馁|(zhì)量問題進(jìn)行補(bǔ)救。要確保檢測結(jié)果的...
地基承載力影響因素分析及檢測方法的選擇

(圖:地基承載力影響因素分析及檢測方法的選擇)

一、檢測的必要性

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求不斷增長,我國各類工程建設(shè)如火如荼,而一項(xiàng)工程質(zhì)量的好壞,地基基礎(chǔ)在其中起著至關(guān)重要的作用。如果地基出現(xiàn)問題,將直接影響到整個工程的堅(jiān)固性和耐久性,地基變形、地基失穩(wěn)(剪切破壞)、地基滲流、土坡滑動、地震破壞、軟弱地基或不良地基等造成的工程事故屢見不鮮。

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對此類事故進(jìn)行深入分析,地基承載力未能滿足相關(guān)需求是諸多事故發(fā)生的重要原因。所謂地基承載力,是指地基本身所具備的荷載能力,地基承載力特征值是指由載荷試驗(yàn)確定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值,其最大值為比例界限值。

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路基

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對于許多工程項(xiàng)目來說,無論是在施工過程中,還是在后期運(yùn)營當(dāng)中,地基所承受荷載并非固定不變,而當(dāng)荷載發(fā)生變化時,地基都會呈現(xiàn)出不同程度的變形,且地基變形程度也會隨荷載的增大而增大。因此,地基承載能力是建筑工程能否安全豎立的基礎(chǔ),采用先進(jìn)設(shè)備和科學(xué)方法,加強(qiáng)對相關(guān)工程項(xiàng)目地基承載力檢測與評價,有助于及時發(fā)現(xiàn)工程施工中出現(xiàn)的安全隱患,以采取恰當(dāng)?shù)拇胧Υ嬖诘馁|(zhì)量問題進(jìn)行補(bǔ)救。要確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,對地基承載力評定影響因素進(jìn)行分析也十分必要。

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二、地基承載力評定影響因素

隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步,地基形式也在創(chuàng)新,而地基承載力是環(huán)境、材料、施工技術(shù)等因素綜合作用的結(jié)果,影響地基承載力評定準(zhǔn)確性的主要因素也有多個方面。

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01地下水的影響

地基含水率與地基承載力有著明顯的相關(guān)關(guān)系,而地基含水率主要與地下水位關(guān)系密切,地下水位比較高的時候地基含水率高,由于水的浮力作用,將使土的有效重量減少而降低土的承載力。

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地下水的影響還體現(xiàn)在其往往具有未知性,通過工程探測技術(shù)手段未必能夠?qū)Φ叵滤M(jìn)行準(zhǔn)確探測和判斷;另外,雖然探測時沒有地下水,但隨著地質(zhì)運(yùn)動或受其他因素的影響,地表水通過滲透等形式,匯聚形成地下水,從而對地基的穩(wěn)定性與承載力造成影響。

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02土體物理學(xué)性質(zhì)

土體的含水率及密度等各項(xiàng)指標(biāo)是確定地基承載力的重要因素,當(dāng)土體內(nèi)含水率較高時,土體內(nèi)部顆粒之間的密度、縫隙均比較大,使得土地整體硬度降低,承載力也會減弱。而在一些密度比較高的土體中,顆粒之間的空隙小,水分不易滲入,地基承載力也會較強(qiáng)。

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土體強(qiáng)度大小與地基承載力大小也有著較為直接的關(guān)系,土體的破壞本質(zhì)上是剪切破壞,粘聚力和內(nèi)摩擦力是評價土體抗剪強(qiáng)度的指標(biāo),內(nèi)摩擦力包括土粒之間的表面摩擦力和由于土粒之間的連鎖作用而產(chǎn)生的咬合力,粘聚力取決于土顆粒間的各種理化作用力,包括庫倫力、范德華力、膠結(jié)作用等。正是由于不同的土體這些作用力不同,才會具有不同的承載能力。此外,需注意的是,即使是同一種土類作為地基,其承載力也會受基礎(chǔ)類型、剛度、埋深、荷載性質(zhì)、加荷速率等各種因素的影響。

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三、地基承載力檢測方法

地基承載力試驗(yàn)檢測方法可以分為現(xiàn)場原位試驗(yàn)法、理論公式法、規(guī)范表格法以及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法等,每種方法都有各自的特征,在進(jìn)行具體檢測時要根據(jù)檢測對象的具體特征選擇針對性強(qiáng),檢測效果良好的檢測方式,為工程施工方案、施工工藝的確定和施工設(shè)備的選擇等提供全面的數(shù)據(jù)支撐。

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原位試驗(yàn)法是一種通過現(xiàn)場直接試驗(yàn)確定承載力的方法,包括(靜)載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、動力觸探、旁壓試驗(yàn)等,其中以載荷試驗(yàn)法為最可靠的基本的原位測試法。

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地基承載力

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01靜載荷試驗(yàn)

在利用靜載荷試驗(yàn)對工程地基承載力進(jìn)行檢測時,在具體的位置上架設(shè)荷載平臺,平臺上面堆放配重,利用承壓板進(jìn)行逐級加載,與此同時要動態(tài)分析壓力數(shù)據(jù)變化特征,從而確定地基承載力。該檢測方式的優(yōu)勢在于可以對地基的真實(shí)受力狀態(tài)進(jìn)行全程模擬,提高地基受力變形情況和承載力變化數(shù)據(jù)的真實(shí)性、全面性,相比其他檢測方式,該方式對地基承載力、受力情況的分析更加客觀、準(zhǔn)確。

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02觸探試驗(yàn)方法

觸探試驗(yàn)方法觸探主要包括動力觸探以及靜力觸探兩種。靜力觸探主要是把規(guī)格確定的圓錐形探頭,根據(jù)相應(yīng)的速率把其壓至土中,測量土對探頭所產(chǎn)生的阻力,并憑此對土具備的性質(zhì)進(jìn)行推測。動力測探主要是通過相應(yīng)能量的落錘,把同探桿連接的相應(yīng)規(guī)格的探頭壓至地基中,并按照探頭貫入土中的程度對地基工程性質(zhì)進(jìn)行探測的測試手段。觸探方法是對地基處理效果進(jìn)行檢驗(yàn)的有效手段,具有成本低以及效率高等明顯的優(yōu)勢,適合用于近似柔性地基、一般粘性土、軟土以及砂土的承載力評估中。

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觸探試驗(yàn)

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03其他方法

除了以上方法,地基承載力檢測也還有很多其他方法可以使用,但需注意的是,每一種方法除了特定的優(yōu)勢,也同樣具有自身的局限性。儀旁壓測試來說,可以通過變形模量獲得極限壓力機(jī)壓縮率等指標(biāo)值,從而估算承載力,可以在無法實(shí)施其他原位測試的硬土層中進(jìn)行,但測試效率和應(yīng)用范圍同樣受限。

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四、結(jié)語

地基承載力檢測試驗(yàn)評價工程地基基礎(chǔ)質(zhì)量的重要手段,也是隱蔽工程驗(yàn)收的重要組成部分,準(zhǔn)確判定結(jié)構(gòu)的地基承載力關(guān)乎著工程整體的施工及運(yùn)營的安全性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各類新型的檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地基承載力檢測中,在實(shí)際操作中應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際地質(zhì)情況和設(shè)計的技術(shù)要求等,選用合適的檢測方法進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的檢測。

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