目前,在公路橋涵地基承載力檢測(cè)儀的檢測(cè)與評(píng)定過(guò)程中,存在不少問(wèn)題。主要表現(xiàn)在依據(jù)不統(tǒng)一,檢測(cè)設(shè)備混淆,檢測(cè)結(jié)果過(guò)于簡(jiǎn)單,造成檢測(cè)數(shù)據(jù)失真;不分適用條件,機(jī)械地套用檢測(cè)方法,特別是對(duì)于重要工程或地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí),沒(méi)有進(jìn)行必要的室內(nèi)外試驗(yàn),簡(jiǎn)單得出地基容許承載力,使構(gòu)造物地基承載力無(wú)法評(píng)定。針對(duì)目前地基承載力檢測(cè)的現(xiàn)狀,有必要詳細(xì)討論地基承載力的檢測(cè)方法以及如何正確運(yùn)用,本文查閱了目前公路橋涵、建筑地基、巖土勘察以及鐵路等方面設(shè)計(jì)施工規(guī)范中相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)分析比較,并結(jié)合公路工程實(shí)踐,提出了相應(yīng)的地基承載力檢測(cè)方法,可作為橋涵地基檢測(cè)的依據(jù)。
1、檢測(cè)方法
1.1靜載荷試驗(yàn)
靜載荷試驗(yàn)是在一定面積的承壓板上向地基逐級(jí)施加荷載,測(cè)求地基土的壓力與變形特性的原位測(cè)試方法。它反映了壓板下數(shù)倍承壓板直徑或?qū)挾确秶鷥?nèi)地基土強(qiáng)度、變形的綜合性狀,可以測(cè)求地基土和各種復(fù)合地基的承載力。
1.2觸探方法
觸探分靜力觸探和動(dòng)力觸探。靜力觸探是將一定規(guī)格的圓錐形探頭,按一定的速率壓入土中,量測(cè)土對(duì)探頭的阻力,借以推測(cè)土的性質(zhì);動(dòng)力觸探是利用一定能量的落錘,將與探桿相聯(lián)接的一定規(guī)格的探頭打入地基土中,根據(jù)探頭貫入土中的難易程度來(lái)探測(cè)地基工程性質(zhì)的一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。
1.3波速測(cè)試法
彈性波在土中的傳播速度是反映土的動(dòng)力特性的一項(xiàng)重要參數(shù)。由此可以確定地基的動(dòng)剪切模量和動(dòng)彈性模量,進(jìn)而求出地基承載力。通過(guò)對(duì)加固前后彈性波速度的比較,可檢驗(yàn)地基的加固效果。
1.4動(dòng)力參數(shù)法
該方法是根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理,分別測(cè)出復(fù)合地基中樁和土的自振頻率和初速度,計(jì)算出樁和土的抗壓剛度系數(shù),再根據(jù)抗壓剛度系數(shù)和承載力的關(guān)系計(jì)算出樁土各自的承載力,后按樁土承載力分擔(dān)公式,計(jì)算出復(fù)合地基承載力。
1.5附加質(zhì)量法
附加質(zhì)量法,在形式上是載荷板試驗(yàn)的模擬,即通過(guò)在載荷板上附加一定的質(zhì)量塊,用重錘激振旁土,測(cè)出每級(jí)荷載作用下 “附加質(zhì)量—載荷板—地基”所組成體系的自振頻率,建立自振頻率與附加質(zhì)量之間的關(guān)系,進(jìn)而求出地基動(dòng)剛度或剛度系數(shù),再根據(jù)動(dòng)靜關(guān)系求出地基承載力。
2、檢測(cè)方法的分析
2.1靜載荷試驗(yàn)
靜載荷試驗(yàn)被認(rèn)為是檢驗(yàn)地基承載力是否滿(mǎn)足工程要求的可靠方法,也是規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法。
但是該方法也存在一些問(wèn)題:*,設(shè)備笨重,試驗(yàn)周期長(zhǎng),受場(chǎng)地條件限制,一個(gè)工程只能做少數(shù)幾個(gè)點(diǎn)的測(cè)試,主要用于為設(shè)計(jì)提供資料,不能滿(mǎn)足地基處理過(guò)程中對(duì)施工質(zhì)量跟蹤檢測(cè)的要求,也不能對(duì)地基處理效果做出全面評(píng)價(jià);其二,單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與載荷板的形狀和尺寸密切相關(guān),當(dāng)載荷板的形狀與尺寸與實(shí)際復(fù)合地基單元塊不符時(shí),就相當(dāng)于改變了樁的布置方式和置換率,試驗(yàn)結(jié)果就不具代表性;其三,由于載荷板的大小和加載值的限制,靜載荷試驗(yàn)影響的深度范圍有限,地基的淺部情況對(duì)承載力影響較大;其四,由于試驗(yàn)本身的荷載分級(jí)問(wèn)題,使靜載試驗(yàn)的誤差在5%~10%之間;其五,靜載荷試驗(yàn)承載力的取值也存在較大的隨意性。
2.2觸探方法
觸探是檢驗(yàn)地基處理效果的較好手段之一,具有效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn),適用于軟土、一般粘性土、砂土及類(lèi)似柔性地基的承載力預(yù)估,但是它不能模擬地基的實(shí)際受力狀態(tài),影響成果的因素較多,是較為粗略的定量方法,存在標(biāo)準(zhǔn)化和定量化的問(wèn)題,另外該方法對(duì)于水泥土樁、CFG樁、大塊的碎石樁復(fù)合地基不易貫入,致使該方法的使用受到限制。
2.3波速測(cè)試法
該方法主要是通過(guò)用測(cè)試樁和樁間土的剪切波速或瑞利波速,進(jìn)而求出復(fù)合地基承載力的一種方法。瑞利波是在地表進(jìn)行施測(cè),具有方便、快速、成本低的特點(diǎn),隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,近十年在國(guó)內(nèi)得到了迅速的發(fā)展,該方法是利用樁和土動(dòng)力學(xué)性質(zhì),測(cè)得樁和樁間土的瑞利波速,利用地基承載力與波速的相關(guān)關(guān)系,推算出地基承載力。由于瑞利波速度反映某一頻率波長(zhǎng)深度內(nèi)地層的平均波速,因此可用平均值來(lái)表示地層的物理力學(xué)性質(zhì),改變激振器的振動(dòng)頻率,瑞利波的波長(zhǎng)也隨之改變,頻率增大,波長(zhǎng)變小;頻率降低,波長(zhǎng)增大,勘探深度加深,所以瑞利波法可以分層計(jì)算某一深度地層的平均物理力學(xué)參數(shù),瑞利波法測(cè)試地基的剪切波速度的理論和方法技術(shù)已趨成熟,然而如何把波速參數(shù)轉(zhuǎn)換成承載力值,仍需要針對(duì)不同的地基類(lèi)型,做大量的實(shí)驗(yàn)研究工作,建立其數(shù)學(xué)物理方程以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù),提高該方法的實(shí)用性。
2.4動(dòng)力參數(shù)法
利用動(dòng)力參數(shù)法檢測(cè)樁基承載力,已有可靠的理論和較為成熟的經(jīng)驗(yàn)及應(yīng)用實(shí)踐,但是用于檢測(cè)復(fù)合地基承載力尚處在試驗(yàn)階段,欲保證承載力的測(cè)試精度,必須保證參數(shù)和動(dòng)靜關(guān)系的可靠性。在動(dòng)參數(shù)中,自動(dòng)頻率及參數(shù)質(zhì)量的確定至關(guān)重要,但是在頻譜分析圖中,有效頻率幅值不一定是大的,因而不一定形成頻譜分析圖中的主頻峰,另外帶寬不合適,會(huì)使有效頻率隱藏或模糊,也會(huì)給有效頻率的確定帶來(lái)困難。有效頻率確定不準(zhǔn),會(huì)給承載力的計(jì)算帶來(lái)很大的誤差,故該方法在確定有效頻率時(shí),需要有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。在動(dòng)參數(shù)可靠的基礎(chǔ)之上,應(yīng)根據(jù)不同的地基類(lèi)型,通過(guò)相當(dāng)數(shù)量的動(dòng)靜實(shí)測(cè)對(duì)比,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以確定可靠的動(dòng)靜轉(zhuǎn)換系數(shù),以保證檢測(cè)成果的可靠性。
2.5附加質(zhì)量法
附加質(zhì)量法是建立在單自由度線性振動(dòng)體系模型之上的一種方法。故實(shí)體與模型是否有較好的等效性是決定該方法能否應(yīng)用的關(guān)鍵。凡是實(shí)測(cè)地基系統(tǒng)與該方法的理論型模型足夠相似或等效,采用該方法就能獲得良好的效果,故該方法適用于彈性較好,滿(mǎn)足單自由度體系的天然地基,各種復(fù)合地基及單樁承載力的測(cè)定;對(duì)于橡皮土、板結(jié)層、橫向彈性不對(duì)稱(chēng)等類(lèi)地基,效果不太理想,但是該方法可以利用自身的特點(diǎn),檢驗(yàn)方法的有效性,“多級(jí)附加質(zhì)量法”可以利用自振頻率(f)隨附加質(zhì)量(△m)增大而減小的規(guī)律去檢驗(yàn)具體的測(cè)點(diǎn)與模型的等效性,如果這種規(guī)律明顯,證明等效性是好的,測(cè)出的參數(shù)是可靠的。這種方法具有廣泛的適用性、足夠的可靠性、設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)試速度快等優(yōu)點(diǎn)。
但是附加質(zhì)量法畢竟是一種間接方法,是通過(guò)測(cè)定動(dòng)參數(shù)去測(cè)定承載力的,不能測(cè)出相應(yīng)某一承載力的地基靜變形,因此它不能替代靜載荷試驗(yàn),相反它還必須借助于靜載荷試驗(yàn),去建立其動(dòng)靜關(guān)系,方可提供較準(zhǔn)確的承載力值。
3、結(jié)束語(yǔ)
在檢測(cè)方法中,靜載荷試驗(yàn)是基本的一種方法,也是檢驗(yàn)其它方法是否準(zhǔn)確的*方法。在所有動(dòng)測(cè)方法中,必須依靠靜載荷試驗(yàn)去建立動(dòng)靜關(guān)系,才能把動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)換成地基承載力值;但是動(dòng)測(cè)方法具有輕便、快速、不受場(chǎng)地條件限制等優(yōu)點(diǎn),故可作為靜載荷試驗(yàn)的必要補(bǔ)充。把動(dòng)靜方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái),是地基承載力檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),也是工程建設(shè)發(fā)展的需要。
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更新時(shí)間：2015-09-28 
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