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地基基础工程的质量检测技术7一般规定
7.1地基加固效果检测及桩基础检测的一般规定
7.
1.
11.桩基础工程和地基加固工程主要是指目前常用的钢筋混凝土预制桩、钢桩、混凝土灌注桩等桩基以及针对软土地基所进行的地基加固,如高压喷射注浆桩地基、土和灰土挤密桩地基等复合地基和预压地基、粉煤灰地基等非复合加固地基针对以上这些桩基工程及地基处理工程所进行的质量检测,主要有静载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、灵巧触探试验、基桩的动力测试等
2.质量检测的目的主要是通过现场试验来确定桩基、复合地基、非复合加固地基(如强夯地基、粉煤灰地基等)的极限承载力以及桩体质量的检测,从而为工程设计供应参数、进行校验和对施工工艺能否达到设计要求进行评价
3.承载力检验的数量应按下列规定1)复合地基的检验数量为总数的
0.5%〜1%,但不应少于3处;其中有单桩强度检验要求时,为总数的
0.5%〜1%,但不应少于3根2)非复合地基的检验数量每单位工程不应少于3点;1000成以上工程,每100或至少应有1点;3000成以上工程,每30012至少应有1点;每一独立基础下至少应有1点;基槽每20nl应有1点3)对工程桩中的混凝土灌注桩,检验桩数不宜少于总桩数的1%,且不应少于3根;当工程总桩数少于50根时,不应少于2根
4.桩身质量检验的数量应按下列规定1)混凝土灌注桩的检验数量不应少于总数的30%,且不应少于20根;混凝土预制桩及地下水位以上且终孔后经过核验的灌注桩,检验数量不应少于总数的10%,且不得少于10根2)其他桩基工程的检验数量下应少于总数的20%,且不应少于10根3)每个柱子承台下不得少于1根测量时,对于大直径桩,应在桩的两个正交直径方向对称安装4个位移测试仪表;中、小直径桩可安装2个或3个
(2)试桩的顶部一般应予以加强,试桩顶部露出地面高度不宜小于50cm,其倾斜度不应大于1%从预制桩打入和灌注桩成桩到起先试验的时间间隔,在桩身强度达到设计要求的前提下,砂类土下应少于7d;一般粘性土不应少于15d;黏土和砂交互的土层可取中间值;淤泥或淤泥质土不应少于25do
(3)加载方式有慢速法、快速法、等贯入速率法和循环法等
(4)当试验过程中出现下列状况之一时,即可终止加载1)试桩在某级荷载作用下的沉降量大于前一级荷载沉降量的5倍;2)试桩在某级荷载作用下的沉降量大于前一级的2倍,且经24h尚未稳定;3)达到设计要求最大加载量且沉降达到稳定或已达到桩身材料的极限强度以及试桩桩顶出现明显的破损现象;4)按总沉降量限制若桩长小于等于40m时,总沉降量直按100mm限制;若桩长大于40m,可按桩长每增加10m,总沉降量相应增加10mm;5)对于灌注桩,当满足1)、2)的条款但未达到最大加载量且总沉降量小于100mm时,宜接着加荷至满足总沉降量限制标准为止
3.结果判定1)通常依据荷载(Q)和沉降量(S)的曲线图(通常称Q-S图)、沉降量(S)与时间的对数(Igt)的曲线图(通常称S-Lgt图)以及沉降量(S)与荷载的对数(IgQ)的曲线图(通常称S TgQ图)等确定抗压极限承载力2
(2)当以沉降随荷载的变更特征确定极限承载力时,对于陡降型Q—S曲线,取相应陡降起点的荷载;对于缓变型Q-S曲线、一般可取S=40〜60mm对应的荷载当以沉了随时间的变更特征确定极限承载力时,取STgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值
(3)对于瘦长桩(L/D80)和超瘦长桩(L/D100),一般可取桩顶沉降=20乙/3乙4+20相加所对应的荷载或取s=60〜80mm;
①对于摩擦型灌注桩,取S-lgQ曲线出现陡降直线段的起始点所对应的荷载值;
②对于大直径钻孔灌注桩,取桩端沉降S=
0.03D〜
0.06Db所对应的荷载(大直径取低值,小直径取高值);
③对于钢桩,桩长不超过40nl时,可取S=100mm所对应的荷载为极限承载力;桩长超过40m时,可以桩长每增加10m,沉降量相应增加10mm所对应的荷载为极限承载力;
④当桩顶沉降量尚小,但因受荷条件限制而提前终止试验时,其极限承载力一般取最大加荷值;在桩身材料破坏的状况下,其极限承载力可取破坏前一级的荷载值单桩竖向抗拔静载荷试验
1.检测目的单桩坚向抗拔静载荷试验的目的是接受接近于竖向抗拔桩实际工作条件的试验方法确定单桩竖向抗拔极限承载力在条件允许时,可埋设桩身应力应变测量元件,以实测桩周各土层的抗拔承载力
2.检测方法
(1)加载装置一般接受油压千斤顶,加载反力装置应尽量利用工程桩为反力锚桩加载方式一般接受慢速法,也可结合工程桩的实际受荷状况接受多循环加卸载法
(2)从成桩到起先试验的时间间隔,在桩身强度达到设计要求的前提下,砂类土不应少于10d;粉土和黏性土不应少于15d;淤泥或淤泥质土不应少于25d
(3)变形观测时,除了要对上拔量进行观测外,尚应对锚桩的上拔量、桩周地面土的变形态况以及桩身外露部分裂缝开展状况进行观测记录
(4)当试验过程中出现下列状况之一时,即可终止加载1)桩顶荷载为桩受拉钢筋总极限承载力的
0.9倍;2)某级荷载作用下,桩顶上拔位移量为前一级荷载作用下的5倍;3)对预制桩、预应力桩及灌注桩,试桩的累计上拔位移量超过30mm;对钢桩,试桩的累计上拔位移量超过100mm;4)达到设计要求的预料最大上拔荷载
3.结果判定通常依据荷载(U)和上拔量(△)的曲线图(通常称U-△图)、上拔量(△)与时间的对数(lgt)的曲线图(通常称△—Igt图)等确定抗拔极限承载力Uu对于陡变形的u-△曲线,取其第三段直线起始点对应的荷载值;对于缓变形的u-△曲线,一般取△—Igt曲线尾部显著弯曲的前一级荷载如依据IgU-1g△的曲线来确定极限承载力,可取该曲线其次拐点所对应的荷载值;如依据△-igU曲线来确定极限承载力,可取该曲线的直线段的起始点所对应的荷载值也可取桩顶残余变形A=
0.025D或
0.03D或30〜50mm所对应的荷载单桩水宁静载荷试验单桩水宁静载荷试验一般以桩顶自由的单桩为对象,接受接近于水平受荷桩实际的工作条件
1.检测目的单桩水宁静载荷试验的目的除用以确定试桩的水平承载力外,还可以通过在桩身粘贴应变量测元件和桩内预埋测斜管,确定在各级水平荷载作用下桩身的弯矩分布规律和弹性地基系数,并能得到桩侧土的水平抗力和桩身挠度之间的关系曲线
2.检测方法1加载装置一般接受卧式千斤顶,并有较大的引程;对往复式循环试验可接受双向往复式油压千斤顶;反力装置常利用试桩四周的工程桩或竖向静载荷试验用的锚桩,也可利用四周现有结构物;千斤顶与试桩接触处应安置一球形钱座,以保证施加的作用力能水平通过桩身轴线、在桩身荷载作用点处一般需用钢块进行局部加强;2加载时间应尽量缩短,测量位移的时间间隔应精确,试验也不得中途停息,检测数量不宜少于2根3从成桩到起先试验的时间间隔,砂性土中的打入桩不应少于3d;黏性土中的打入桩不应少于14d;钻孔灌注桩,从灌注混凝土到试桩的时间间隔一般不少于28do4加载方式常用的有单向多循环加卸荷法和双向多循环加卸荷法当试验过程中出现下列状况之一时,即可终止加载1桩身折断;2已达到试验要求的最大荷载或最大位移量;3桩身水平位移超过30〜40nlm软土中取大值;4在恒定荷载作用下,桩身位移急剧增加,位移速率慢慢加快
3.结果判定通常依据荷载(H)、时间(t)和水平位移(X)的曲线图(通常称H-t-X图)等确定水平极限承载力Hu可取H-t—X曲线明显陡降的前一级荷载;也可取H—AX/AH曲线其次直线段的终点所对应的荷载;也可取桩身折断或钢筋应力达到流限的前一级荷载当作用于桩顶的轴向荷载达到或超过其坚向极限荷载的
0.2倍时,单桩水平极限荷载将有确定程度的提高,因此,当条件许可时,可模拟实际荷载状况,进行桩顶同时施加轴向压力的水宁静载荷试验,以更好地了解桩身的受力状况基桩的动力测试732基桩的动力测试一般是在桩顶施加一激振能量引起桩身的振动,利用特定的仪器记录下桩身的振动信息并加以分析,从中提取能够反映桩身性质的信息,以确定桩身材料强度、检查桩身的完整性、评价桩身施工质量和桩身的承载力等适用于预制桩、预应力桩、钢桩及各种类型的灌注桩依据测试时桩身和桩周土所产生相对位移大小的不同,基桩的动力测试时分为高应变法和低应变法高应变动测
7.
3.
2.1高应变动测是指接受重锤冲击桩顶,使桩身产生较大的位移、桩周土进入塑性状态,进而对基桩进行推断在确定地基土对单桩坚向极限支承力时,应接受实测曲线拟合分析程序进行分析计算,且运用的参数必需在工程阅历的合理范围内;在检测桩身质量时,宜接受实测力波与实测速度波的波形相比较或分别上、下行波的方法高应变动测宜作为验收依据,不宜作为设计依据;而静载荷试验宜作为设计依据
1.检测目的高应变动测可以用于确定单桩竖向承载力、检测桩身结构完整性和桩身锤击应力,进行桩锤效率的监测、选择沉桩设备与工艺参数,选择合理的桩型和桩长;在接受实测曲线拟合分析时,可以得到桩侧与桩端阻力分布,模拟静载荷试验的Q-S曲线
2.检测方法高应变动测常用的方法有锤击贯入法、波动方程法和Case法三种,其测试设备主要由锤击装置、锤击力气测和记录设备、贯入度量测设备(Case法中不须要)三部分组成检测前必需检查仪器的运用状态,所用的量测仪器必需是经过计量行政主管部门授权的检定单位检定合格的仪器,包括力传感器和加速度传感器每年均应进行率定试验用锤击设备必需具备足够的锤击能量,试验时所选用的落锤重量不宜小于预估的试桩极限承载力的1/10(Case法中宜取为1%);锤击方向必需与桩的纵轴线重合;锤与桩顶之间应设置有效垫层对于灌注桩,一般要求桩身强度达到设计要求后再作测试;对于预制桩,当桩周土为碎石类土、砂土、粉土、非饱和黏性土和饱和黏性土时,从沉桩至试验的时间间隔分别为
3、
7、
10、15d和25d桩头宜高出地面
0.5m左右为避开试验对桩头的破坏,须凿除桩顶顶部混凝土强度较低部分、损坏部分或浮浆部分,并将桩接长至地坪以上
1.5〜2倍桩径处,全部主筋均需接至桩顶爱惜层以下并对桩须进行加强爱惜,桩顶混凝土强度2c30在桩身两侧应对称安装两只加速度传感器和应变传感器,它们与桩顶之间的距离应不小于
1.5倍的桩径在进行高应变动测时,必需同时量测每次锤击下桩的最终贯入度为使桩周土产生塑性变形,单击贯入度不宜小于
2.0mm在检测过程中要不断比较桩身材料实测阻抗与理论阻抗的关系,锤击时实测力与速度峰值应成正比,假如不符应立刻停锤检查、应力和加速度必需随时间连续测定和采样高应变动测的检测数量不宜少于总桩数的5%并不少于5根;当接受实测曲线拟合分析确定Case阻尼系数值时,拟合计算桩数不宜少于试桩总数的30%,并不少于5根在试验过程中应随时绘制桩顶最大锤击力与累计贯入度(Qmax-Ze)的关系曲线当出现下列状况之一时,即可停止锤击
(1)起先数击的CU-Xe基本上呈直线按比例增加,随后数击Qmax值增加变缓,而e值增加明显乃至徒然急剧增加;2单击贯入度大于2nim,且累计贯入度£e大于20nlin;3Qmax已达到力传感器的额定最大值;4桩头已严峻破损,或桩头发生摇摆、倾斜,或落锤对桩头发生明显的偏心锤击时;5其他异样现象发生时
3.结果判定⑴检测承载力时选取锤击信号,宜取锤击能量较大的击次⑵当出现下列状况之一时,高应变锤击信号不得作为承载力分析计算的依据1传感器安装处混凝土开裂或出现严峻塑性变形使力曲线最终未归零;2严峻锤击偏心,两侧力信号幅值相差超过1倍;3触变效应的影响,预制桩在多次锤击下承载力下降;4四通道测试数据不全⑶桩身波速可依据下行波波形起升沿的起点到下行波下降沿的起点之间的时差与已知桩长值确定图
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3.
2.-1;桩底反射信号不明显时,可依据桩长、混凝土波速的合理取值范围以及邻近桩的桩身波速值综合确定⑷当测点处原设定波速随调整后的桩身波速变更时,桩身材料弹性模量和锤击力信号幅值的调整应符合下列规定1桩身材料弹性模量应按下式重新计算E=pc式
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3.
2.IT式中E——桩身材料弹性模量kPa;c桩身应力波传播速度m/s;P一一桩身材料质量密度t/nf52)当接受应变式传感器测力时,应同时对原实测力值校正⑸高应变实测的力和速度信号第一峰起始比例失调时,不得进行比例调整⑹承载力分析计算前,应结合地质条件、设计参数,对实测波形特征进行定性检查1)实测曲线特征反映出的桩承载性状2)视察桩身缺陷程度和位置,连续锤击时缺陷的扩大或逐步闭合状况⑺以下四种状况应接受静载法进一步验证1)柱身存在缺陷,无法判定桩的竖向承载力2)桩身缺陷对水平承载力有影响3)单击贯入度大,桩底同向反射猛烈且反射峰较宽,侧阻力波、端阻力波反射弱,即波形表现出竖向承载性状明显与勘察报告中的地质条件不符合4)嵌岩桩桩底同向反射猛烈,且在时间2L/c后无明显端阻力反射;也可接受钻芯法核验⑻接受凯司法判定极承载力,应符合下列规定1)只限于中、小直径桩2)桩身材质、截面应基本匀整3)阻尼系数,宜依据同条件下静载试验结果校核,或应在已取得相近条件下牢靠对比资料后,接受实测曲线拟合法确定工值,拟合计算的桩数不应少于检测总桩数的30%,且不应少于3根4)在同一场地、地质条件相近和桩型及其截面积相同状况下,工值的极差不宜大于平均值的30%⑼凯司法判定单桩承载力可按下列公式计算厢)+z•%)]+(1+/)•[方(%+竺)—Z・V+”)(式
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3.
2.1-2)氏•八Z=(式7・3・2・1—3)c式中R——由凯司法判定的单桩坚向抗压承载力(kN);c工一一凯司法阻尼系数;3——速度第一峰对应的时刻(ms);F(tj——3时刻的锤击力(kN);V
(3)——3时刻的质点运动速度(m/s);Z——桩身截面力学阻抗(kN・s/m);A——桩身截面面积(m2);L——测点下桩长(m)o注公式(
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3.
2.1-2)适用于b+2L/c时刻桩侧和桩端土阻力均已充分发挥的摩擦型桩对于土阻力滞后于t.+2L/c时刻明显发挥或先于3+2L/c时刻发挥并造成桩中上部猛烈反弹这两种状况宜分别接受以下两种方法对艮值进行提高修正1)适当将心延时,确定尺的最大值2)考虑卸载回弹部分土阻力对尺值进行修正⑩接受实测曲线拟合法判定桩承载力,应符合下列规定1)所接受的力学模型应明确合理,桩和土的力学模型应能分别反映桩和土的实际力学性状,模型参数的取值范围应能限定2)拟合分析选用的参数应在岩土工程的合理范围内3)曲线拟合时间段长度在t.+2L/c时刻后持续时间不应小于20ms;对于柴油锤打桩信号,在3+2L/c时刻后持续时间不应小于30mso4)各单元所选用的土的最大弹性位移值不应超过相应桩单元的最大计算位移值5)拟合完成时,土阻力响应区段的计算曲线与实测曲线应吻合,其他区段的曲线应基本吻合6)贯入度的计算值应与实测值接近
(11)本方法对单桩承载力的统计和单桩竖向抗压承载力特征值的确定应符合下列规定1)参加统计的试桩结果,当满足其极差不超过平均值的30%时,取其平均值为单桩承载力统计值2)当极差超过30%时,应分析极差过大的缘由,结合工程详细状况综合确定必要时可增加试桩数量3)单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值R应按本方法得到的单桩承载力统计值的一半取值⑫桩身完整性判定可接受以下方法进行1)接受实测曲线拟合法判定时,拟合所选用的桩土参数应符合本规范第⑩条第1〜2款的规定;依据桩的成桩工艺,拟合时可接受桩身阻抗拟合或桩身裂隙(包括混凝土预制桩的接桩缝隙)拟合2)对于等截面桩,可按表并结合阅历判定;桩身完整性系数B和桩身缺陷位置x应分别按下列公式计算二忻伉)+Z.O-2R+忻幻―z•V(川式
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3.
2.1-4卜G)+z・v(M-「(簿X=€•-式
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2.1-52000式中B——成身完整性系数;t——缺陷反射峰对应的时刻(ms);xx——桩身缺陷至传感器安装饰的距离(m);R、一一缺陷以上部位土阻力的估计值,等于缺陷反射波起始点的力与速度乘以桩身截面力学阻抗之差值,取值方法见图表
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3.
2.1桩身完整性判定类别B值类别值13=
1.0III
0.6W
30.8tII
0.8W B
1.0IV B
0.6⑬出现下列状况之一时,桩身完整性判定宜按工程地质条件和施工工艺,结合实测曲线拟合法或其他检测方法综合进行:1)极易有扩径的桩2)桩身截面渐变或多变的混凝土灌注桩3)力和速度曲线在峰值旁边比例失调,桩身浅部有缺陷的桩4)锤击力波上升缓慢,力与速度曲线比例失调的桩⑮高应变检测报告应给出实测的力与速度信号曲线
(16)检测报告除应包括相关规范要求的一般内容外,还应包括下列内容1)计算中实际接受的桩身波速值和工值;2)实测曲线拟合法所选用的各单元桩土模型参数、拟合曲线、土阻力沿桩身分布图;3)实测贯入度;4)试打桩和打桩监控所接受的桩锤型号、锤垫类型,以及监测得到的锤击数、桩侧和桩端静阻力、桩身锤击拉应力和压应力、桩身完整性以及能量传递比随入土深度的变更低应变动测低应变动测是通过对桩项施加激振能量,引起桩身及四周土体的微幅振动而产生应力波,应力波沿桩身传播,当遇到波阻抗存在差异的界面,就会产生反射信号,再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,进而对基桩进行推断低应变动测技术主要适用于预制桩、预应力桩以及各种类型的灌注桩的桩身质量检测,对于任何类型的超长桩宜慎用接受低应变动测检测桩身质量时,其评定等级宜按表
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3.
2.2-1的规定表
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3.
2.2-1桩身完整性分类表桩身完整性类别分类原则I类桩无缺陷的完整桩II类桩有轻度缺陷,但不影响或基本不影响原设计桩身结构强度的桩山类桩有明显缺陷,影响原设计桩身结构强度的桩IV类桩有严峻缺陷的桩或断桩I.检测目的主要对基桩进行质量普查,检查桩身完整性,对于各类灌注桩推断是否有断桩、夹泥、离析、缩颈等缺陷存在及缺陷位置估计;对钢筋混凝土预制桩、预应
4.试验完毕须进行试验资料的整理、绘制试验成果曲线,并最终确定基桩或地基土的极限承载力一般当参加统计的试验点实测值的极差不超过平均值的30%时,可取此平均值作为该土层的承载力特征值或基桩的极限承载力有关部门还应对试验报告进行审核,审核检测报告、检测过程,并作出检测结论基坑工程检测的一般规定
1.对基坑侧壁平安等级为一级及二级,或对构件质量有怀疑的平安等级为三级的支护结构应进行质量检测
2.基坑工程应以环境爱惜和动态设计与信息化施工为主要目的,开展相应的基坑支护监测工作
3.基坑监测工作应由具备相应资质的专业监测机构进行,其成果应刚好供应应施工、监理、设计、业主等各方
4.基坑支护的监测工作是动态设计和信息化施工的依据,是基坑工程的一个重要组成部分基坑监测必需贯穿整个基坑施工过程地基加固效果的检测
7.2地基土静载荷试验
7.
2.1地基土静载荷试验包括平板载荷试验、螺旋板载荷试验和复合地基载荷试验检测目的地基土静载荷试验基本能够模拟建筑物地基的实际受荷条件,比较精确地反映地基土受力状况和变形特征,是干脆确定地基土承载力、变形模量和竖向基床反力系数等参数的最牢靠方法,也是其他原位测试方法测得的地基土力学参数建立阅历关系的主要依据检测方法1平板载荷试验是一种常用的对自然地基土的测试方法,它以刚性平底承压板模拟建筑物基础,将竖向荷载匀整传至地基土上,通过实测地基土的变形从而确定承载力
①加荷装置宜接受压重平台装置;
②量测仪器应每年由国家法力混凝土桩、钢管桩等桩,主要用于检查接桩质量及桩身裂缝;评估单桩的极限承载力对同一工程中的同一批桩中有异议的桩,宜接受多种方法同时进行检测,并进行综合分析
2.检测方法在工程中应用比较广泛、效果较好的低应变动测的方法有反射波法、机械阻抗法和动力参数法等低应变动测中主要的设备包括激振装置、量测装置(传感器、放大器)和数据处理装置三大部分检测仪器应具有防尘、防潮性能,并可在-10〜50c的环境温度下正常工作;测试仪器每年进行一次全面检查和调试,长期不运用时应定期通电;测试仪器长途搬运时,必需有防振爱惜、检测前,应选定合适的测试方法和仪器参数;对于灌注桩,检测前须先进行截桩处理至设计标高,凿去疏松部分后用砂轮磨平依据桩身材料和桩周土强度的变更规律,从成桩到进行测试的时间间隔,钻孔灌注桩不应少于28d,打入桩的间隔时间可适当缩短,但砂土中不应少于3d,黏土中不应少于14do低应变试验的检测数量,对于多节打入桩或压入桩,不应少于总桩数的20%〜30%,并不得少于10根;对于灌注桩,必需大于50%;对于接受独立承台形式的桩基工程、桥梁工程、一柱一桩形式的工程以及重要建筑的桩基工程,必需增加比例直至100%;当动测评定的质量不合格的桩比例过大时(占抽检总数5%以上)宜以相同的百分比进行扩大抽检;设计单位也可以依据结构的重要性和牢靠性要求确定增加桩的检测比例直至普测
3.结果判定⑴桩身波速平均值的确定应符合下列规定1)当桩长已知、桩底反射信号明确时,在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中,选取不少于5根I类桩的桩身波速值按下式计算其平均值〃=工工3C几
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3.
2.2-1i=\_2000LCi~AT
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3.
2.2-2C=2L-N
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3.
2.2-3式中C——桩身波速的平均值m/s;ing——第i根受检桩的桩身波速值m/s,且c-c|/0<5%;L LLI ni\inL——测点下桩长m;AT——速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差m/s;Af——幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差Hz;n参加波速平均值计算的基桩数量n252当无法按上款确定时,波速平均值可依据本地区相同桩型及成桩工艺的其他桩基工程的实测值,结合桩身混凝土的骨料品种和强度等级综合确定⑵桩身缺陷位置应按下列公式计算x=---•A/•c
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3.
2.2-42000ix1cx=-^-—
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3.
2.2-52旷式中x——桩身缺陷至传感器安装饰的距离m;△t——速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差m/s;c——受检桩的桩身波速m/s,x无法确定时间孰值替代;V——幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差Hz⑶桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工状况,按本规范表
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3.
2.2-1的规定和表
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3.
2.2-2所列实测时域或幅频信号特征进行综合分析判定表
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3.
2.2-2桩身完整性判定类别时域信号特征幅频信号特征2L/c时刻前无缺陷反射波,有桩底反桩底谐振峰排列基本等间距,其相邻I频差△f~C/2L射波桩底谐振峰排列基本等间距,其相邻2L/c时刻前出现略微缺陷反射波,有频差Af^C/2L,略微缺陷产生的谐振峰与桩II桩底反射波底谐振峰之间的频差>C/2LIII有明显缺陷反射波,其他特征介于H类和IV类之间2L/c时刻前出现严峻缺陷反射波或周缺陷谐振峰排列基本等间距,相邻频差Af,>C/2L,无桩底谐振峰;期性反射波,无桩底反射波;IV或因桩浅部严峻缺陷只出现单一谐振或因桩身浅部严峻缺陷使波形呈现低峰,无桩谐振峰频大振幅衰减振动,无桩底反射波注对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩,因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时,可按本场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩身完整性类别⑷对于混凝土灌注桩,接受时域信号分析时应区分桩身截面渐变后复原至原桩径并在该阻抗突变处的一次反射,或扩径突变处的二次反射,结合成桩工艺和地质条件综合分析判定受检桩的完整性类别必要时,可接受实测曲线拟合法帮助判定桩身完整性或借助实测导纳值、动刚度的相对凹凸帮助判定桩身完整性⑸对于嵌岩桩,桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同向时应实行其他方法核验桩端嵌岩状况⑹出现下列状况之一,桩身完整性判定宜结合其他检测方法进行1)实测信号困难,无规律,无法对其进行精确评价2)桩身截面渐变或多变,且变更幅度较大的混凝土灌注桩⑺低应变检测报告应给出桩身完整性检测的实测信号曲线⑻检测报告除应包括相关规范要求的一般内容外,还应包括下列内容1)桩身波速取值;2)桩身完整性描述、缺陷的位置及桩身完整性类别;3)时域信号时段所对应的桩身长度标尺、指数或线性放大的范围及倍数;或幅频信号曲线分析的频率范围、桩底或桩身缺陷对应的相邻谐振峰间的频差基坑工程监测
7.4监测目的
7.
4.1借助仪器设备和其他一些手段对支护结构、四周环境(主体、建筑物、构筑物、道路、地下管线等)的应力、位移、倾斜、沉降、开裂及对地下水位的动态变更、土层孔隙水压力变更等进行综合监测,以达到刚好比较勘察、设计所预期的性状与监测结果的差别,对原设计成果进行评价,并推断现行施工方案的合理性通过反分析方法计算和修正岩土力学参数,预料下阶段施工过程中可能出现的新动态,为优化和合理组织施工供应牢靠信息,对后期开挖方案与开挖步骤提出建议,对施工过程中可能出现的险情进行刚好的预报当有异样状况时,立刻实行必要的工程措施,将问题歼灭于萌芽状态,以确保工程平安监测内容
7.
4.
27.
4.
2.1支护结构监测的内容有完整性及强度监测、顶部水平位移监测、倾斜监测、沉降监测、应力监测、受力监测
7.
4.
2.2四周环境监测的内容有邻近建筑物沉降、倾斜和裂缝发生时间及发展过程的监测;邻近构筑物、道路、地下管网等设施变形的监测;表层土体沉降、水平位移以及深层土体分层沉降和水平位移的监测;桩侧土压力测试;坑底隆起监测;士层孔隙水压力测试;地下水位监测;基坑渗漏、四周地表超载、地表开裂的监测;气温、降雨等气象变更的监测
7.
4.
2.3基坑工程监测项目可依据基坑侧壁平安等级按表
7.
4.
2.3选择表
7.
4.
2.3基坑监测项目选择表支护地下锚杆支撑桩土体孔隙土压飞测项目结构监测范围内水位拉力轴力墙侧向水压力柱变侧移建(构)筑物、或变变形力内形基坑侧黑平地下管线变形力安等级\形一级△△△△△△△△O O二级X X△△△△O O OO三级X X X XXXXA△O注△—必需测项目;O—应测项目;X—可不测项目监测仪器
1.基坑监测时所运用的仪器主要有水准仪和经纬仪、测斜仪、深层沉降标、土压力计(盒)、孔隙水压力计、水位计、钢筋应力计、温度计、混凝土应变计、低应变动测仪和超声波无损检测仪
2.应变计、应力计、孔隙水压力计、土压力盒等各类传感器在埋设前都应从外观检验、防水性检验、压力率定和温度率定等几方面进行检验和率定;水准仪、经纬仪、测斜仪等除须满足设计要求外,也应每年由国家法定计量单位进行检验、校正,并出具合格证监测方法
7.
4.
4.1一般规定
1.施工前,应对四周建筑物和有关设施的现状、裂缝开展状况等进行调查,并作详细记录对于同一工程,监测工作应固定监测人员和仪器,接受相同的监测方法和监测线路,在基本相同的状况下施测
2.水准点应在施工前埋设,经监测确定其已稳定时方可投入运用;水准点一般不少于2个,并设在施工影响范围外,监测期间应定期联测以检验其稳定性;在整个施工期内,应实行有效爱惜措施,确保其在整个施工期间正常运用
3.在施工之前应进行初始监测,初始监测不宜少于两次支护结构施工期间、基坑开挖期间一般每天监测一次,当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率;当达到报警指标或监测值变更速率加快或出现紧急事故征兆时,应加密监测
4.监测点布设时,为验证设计数据而设的测点应布置在设计中的最不利位置和断面;为指导施工而设的测点应布置在相同工况下的最先施工部位;表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征,又要便于接受仪器进行监测,还要有利于测点的爱惜;深埋测点不能影响和阻碍结构的正常受力,不能减弱结构的变形刚度和强度;深埋测点的埋设应有确定的提前量,一般不少于30d,以便监测工作起先时测量元件已进入稳定的工作状态在实施多项内容测试时,各类测点的布置在时空上应有机结合,力求使同一监测部位能同时反映不同的物理变更量若测点在施工过程中遭破坏,应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点,以保证该点监测数据的连续性
7.
4.
4.2支护结构顶部水平位移监测
1.监测点沿基坑周边布置,一般埋设于支护结构圈梁顶部,支撑顶部宜适当选择布点,监测点精度为2mm监测时,测点的布置和监测间隔应遵循下面的原则1一般间隔10〜15nl设一个监测点;在基坑转折处、距四周建筑物较近处等重要部位应适当加密布点2基坑开挖初期,可每隔2〜3d监测一次;随着开挖过程进行,可适当增加监测次数,以Id监测一次为宜;当位移较大时,每天监测1〜2次
2.当施工现场狭窄测点被阻挡时,可接受下列多种方法进行监测1接受锢钢丝、钢卷尺两用式位移收敛计进行监测2接受精密光学经纬仪用视准线法或前方交会法进行监测
7.
4.
4.3支护结构倾斜监测
1.支护结构倾斜监测一般用测斜仪进行依据支护结构受力特点及四周环境等因素,在关键地方钻孔布设测斜管,用高精度测斜仪进行监测,依据支护结构在各开挖施工阶段倾斜变更刚好供应支护结构沿深度方向水平位移随时间变更的曲线,测量精度为1mm
2.设置在支护结构中的测斜点间距一般为20〜30m,每边不宜少于2个测斜管埋置深度一般为2倍基坑的开挖深度,如埋设于支护墙内时,应与支护墙深度相同;如埋设于主体内时、宜大于支护墙埋深5〜10m埋入的测斜管应保持竖直,并使一对定向槽垂直于基坑边测斜管放置于支护结构后,一般用中细砂回填支护结构与孔壁之间的孔隙最好用膨胀土、水泥、水按
116.25的比例混合回填正式测试前,应对测斜孔进行连续监测,取其稳定值作为初读数目前工程中运用最多的是滑移式测斜仪,其测点间距一般就是探头本身的长度,因而可以认为量测结果给整个测斜孔是连续的
3.在基坑开挖过程中刚好在支护结构侧面布设测点,用光学经纬仪监测支护结构倾斜
7.
4.
4.4支护结构沉降监测
1.用精密水准仪按常规方法对支护结构关键部位进行沉降监测水准点应设置在距支护结构边缘基坑开挖深度5倍以外或3倍打桩深度以外且不小于50nl的稳定处监测点除了埋设在支护结构的转角处外,无支撑的每隔20nl左右布置一点,有支撑的应在支撑端头及每一立柱顶面都设置
2.因工地条件限制,一些监测点不能做到前后视距相等,因而水准仪的i角一般不应大于±10〃对于面积不大的基坑只要组成单一水准线路即可,一般要求线路上的最远测点相对于起始点的高程中误差不应大于土
1.0mmo首次监测时,应按同一水准线路同时监测两次,每个测点的两次高程之差不宜超过±
1.0mm,取中间数作为初始值.
7.
4.
4.5支护结构应力监测
1.支护结构应力监测就是用钢筋应力计对桩身钢筋和锁口梁钢筋中较大应力断面处应力进行监测,以防止支护结构的结构性破坏支撑轴力应在主撑跨中部位,每道支撑应选择有代表性的截面进行测量;支护墙(桩)弯矩测点应选择基坑每边中心处布置,深度方向一般以2〜3nl为宜,并在支护体迎土、迎坑面呈对称布置
2.做好钢筋计传感器部分和信号线的防水处理,信号线需用金属屏蔽线以削减外界因素对信号的干扰;仪器安装前,须做好钢筋计与信号线的编号,且一一对应;钢筋应力计对焊必需保证焊接质量,若绑扎应牢靠;钢筋计安装好后在浇捣混凝土前测出初期值,基坑开挖前再测一次初期值对干脆依据测量数据计算出的弯矩值,应考虑温度的补偿,以便完全反映实际支护结构的受力状态
7.
4.
4.6支护结构完整性和强度检测
1.以灌注桩为支挡结构时,可用低应变动测法对桩身缩颈、离析、夹泥、断裂等缺陷程度和缺陷部位以及桩身强度进行检测;
2.以旋喷桩、水泥土搅拌桩为支档结构时,可用低应变动测法或灵巧触探法检测桩身强度和匀整性;
3.对于地下连续墙,可用超声检测仪分段对墙体混凝土缺陷分布、匀整性和墙体混凝土强度进行非破损检测;
4.对于有缺陷的桩,依据检测结果确定它们对支护结构稳定性的影响程度,并实行必要的处理措施
7.
4.
4.7支撑结构受力监测
1.对锚杆,施工前应进行锚杆现场拉拔试验以求得锚杆容许拉力,再在施工过程中用锚杆测力计监测锚杆实际受力状况;
2.对于钢筋混凝土支撑杆件,主要接受钢筋应力计测量钢筋的应力和接受混凝土应变计测量混凝土的应变,然后通过钢筋与混凝士的共同工作、变形协调条件算出支撑的轴力;
3.若对钢管支撑,可用压应力传感器或应变计等监测其受力状态变更,测试截面应选择在不产生拉应力的截面位置;
4.支撑结构受力监测应考虑温度变更、构件受力状态的影响对混凝土支撑,尚应考虑混凝土收缩、徐变以及裂缝开展对监测结果的影响
7.
4.
4.8邻近建(构)筑物沉降监测
1.在被监测建(构)筑物四周的适当位置(基坑开挖影响范围以外处)埋设2〜3个沉降监测专用水准点,其深度宜与基础埋设深度相同,并应定期进行联测以检验其稳定性;
2.监测点的位置和数量应依据建(构)筑物的体形特征、基础型式、结构类型及地质条件等因素综合考虑,一般应理设在沉降差异较大的地方,同时考虑施工便利和不易损坏;
3.在沉降监测前,应依据建筑物的重要性、运用要求、基础类型、工程地质条件及预估建筑物沉降大小等因素综合确定沉降水准测量等级、鉴于沉降监测资料连贯性的要求,严禁随意改用水准点和更改其标高.
7.
4.
4.9邻近建(构)筑物水平位移监测
1.当邻近建(构)筑物产生水平位移时,应在其纵横方向上设置监测点及限制点,如可推断其位移方向,则可只监测此方向上的位移每次监测时,仪器必需严格对中,平面监测测点可用红漆画在墙(柱)上;亦可利用其沉降监测点,但须要凿出中心点或刻出十字线,井对所运用的限制点进行检查,以防止其变更O
2.水平位移监测可依据现场通视条件接受视准线法或小角度法
7.
4.
4.10邻近建(构)筑物倾斜监测
1.当被测的建(构)筑物具有明显的外部特征点和宽敞的监测场地时,宜选用投点法和测水平角法;
2.当被测的建(构)筑物内部有确定的竖向通视条件时,宜选用垂吊法和激光铅直仪监测法;
3.当被测的建(构)筑物具有较大的结构刚度和基础刚度时,可选用倾斜仪法和差异沉降测定法
7.
4.
4.11邻近建(构)筑物裂缝监测
1.对监测裂缝统一编号,每条裂缝至少应在设两组(两侧各一个标记为一组)监测标记,同时还应对裂缝监测日期、部位、长度、宽度进行详细记录
2.裂缝宽度的测量分为一般测量和精密测量,一般测量可用裂缝监测仪(可精确至
0.1mm)、小钢尺(可精确至
0.5mm)监测,或用裂缝宽度板来对比(裂缝监测标记可用油漆平行性标记或用建筑胶粘贴金属标记,也可接受在主要裂缝部位粘贴骑缝石膏条精密测量应接受仪表进行测量,可在裂缝两侧粘贴几对手持式应变计头子,用手持式应变计测量;也可粘贴安装千分表的支座,用千分表测量;当须要连续监测裂缝变更时,还可接受测缝计或传感器自动测计的方法监测
3.裂缝深度的测量分为浅层裂缝测量和深层裂缝测量,前者可接受凿出法和单面接触超声波法,后者可接受取芯法和钻孔超声波法
7.
4.
4.12邻近道路管线变形监测
1.基坑开挖过程中应同时对邻近道路、管线等设施进行水平位移和沉降监测基坑开挖时,水平方向影响范围为
1.5〜2倍开挖深度,因此用于水平位移及沉降的限制点一般应设置在基坑边
2.5〜
3.0倍开挖距离以外,水平位移限制点后方向可更远一些
2.监测垂直位移的测点设置方式有抱箍式、干脆式和模拟式,其中抱箍式和干脆式也可用于水平位移的测点设置1)抱箍式测点主要用于一些次要的干道和特别重要的管道,检测精度高,但埋设时必需开挖;2)干脆式测点适用于埋设浅、管径较大的地下管线,开挖量小,但易受地下水位或地面积水的影响,从而影响测量精度;3)模拟式则适用于地下管线排列密集里管底标高相差不大,或因种种缘由无法开挖的状况,简便易行,精度较低
3.监测点位置和数量应依据管线走向、类型、埋深、材料、直径以及管道每节长度、管壁厚度、管道接头形式和受力要求等布置1)开挖过程中,每天监测一次;2)变更较大时,应上、下午各监测一次;3)混凝土底板浇完10d以后,每2〜3d监测一次,直到地下室顶板完工,其后可每周监测一次,直到回填土完工;4)用钢板桩作支护时,起拔钢板桩时,应每天跟踪监测,直到钢板桩拔完、地面稳定
4.由于水平方向位移监测一般只有单一方向位移,因此一般不必建立统一限制网,而只要建立独自方向的监测线即可水平方向位移监测方法很多,一般接受小角度法和极准线法小角度法适用于监测点零乱、不在同一条直线的状况;视准线法适用于直线管线的水平位移监测
5.沉降监测方法可接受精密水准测量,一个测区一般应设置3个以上水准点,水准点要设置在3倍基坑开挖深度距离之外由于基坑开挖周期一般较短,因此水准点可接受长1〜15m的615mm的钢筋打入地下,地面用混凝土加固
7.
4.
4.13基坑四周土体位移监测
1.对基坑四周土体位移监测一般应包括对表层土体水平位移、沉降和深层土体分层沉降及倾斜的监测监测范围重点为基坑边开挖深度15〜20倍范围内对基坑四周土体位移监测可刚好驾驭基坑边坡的稳定性,查明土体中潜在位移面的位置
2.基坑四周表层土体水平和沉降的位移监测可接受与接近道路、管线变形监测相类似的方法进行,但布点数量可适当;基坑四周土体分层沉降监测旨在测量各层土的沉降量和沉降速率,接受分层沉降仪
3.分层沉降仪安装时,需先在土里钻孔,再将磁铁环埋入孔中预先设置的位置,并在孔中注入由膨润土、细砂、水泥等按比例制成的砂浆将分层沉降测管与孔壁之间的空隙填实一般状况下,每层土体里应设置一个磁铁环分层标埋好后,至少要在5d之后才能进行监测,并与基坑其他监测同时进行分层沉降监测点相对于邻近工作基点的高差中误差应小于±
1.0mm;每次监测结束都应供应时间-深度-沉降的曲线
7.
4.
4.14孔隙水压力和桩侧土压力监测
1.桩侧土压力是支护结构设计计算中的重要参数,在开挖过程中对桩侧土压力进行监测,可以驾驭桩侧土压力发展过程,井对设计中可能存在的问题刚好加以解决孔隙水压力的监测对限制各种打入桩引起的地表隆起、基坑工程开挖导致的地表沉降等方面起着特别重要的作用,并为限制沉桩速率和开挖、掘进速度等供应牢靠依据;同时,结合桩侧土压力的监测,可以进行土体有效应力分析,从而作为全体稳定计算的依据
2.水压力和土压力的监测点应在坑外2〜3m的范围内布置,一般每坑外布设一孔依据支护结构的开挖深度常接受一孔多只方式埋设多个传感器,以测定不同深度内应力的变更规律,为取得稳定读数,一般应在基坑开挖或降水前2周埋设完毕
3.桩侧土压力可接受钢弦式和电阻应变式压力盒,其量程应满足确定的要定计量单位进行率定,并出具合格证;
③试验装置应有遮挡设施,严禁日光直射基准梁;
④反力系统可接受地锚式或撑壁式;
⑤加载方式一般接受相对稳定法(慢速维持荷载法)对可塑状、坚硬状的黏性土、粉土砂土、碎石类土等,可依据详细条件接受快速法;
⑥承压板底高程应与基础底面设计高程相同;
⑦试坑长度和宽度应大于承压板宽度的3倍,压板下宜铺设中、粗砂找平;
⑧该试验适用于地表浅部各类地基土
(2)螺旋板载荷试验适用于地下水位以下确定深度处的砂土、软黏土和硬黏土层等自然地基土的测试,它将螺旋形的承压板旋入地面,通过传力杆对承压板施加荷载,由得到的地基土变形来确定承载力螺旋形承压板应有足够的刚度,螺旋加工精确加载装置接受油压千斤顶,反力系统接受地锚式加载方式有应力法(逐级加荷)和应变法(等沉降速率加荷)
(3)复合地基载荷试验的基本原理、仪器设备与自然地基载荷试验基本相同,但由于复合地基是由两种性能不同的材料组成,在载荷作用下的受力状况比较困难,因此,在实际试验时,可通过对承压板条件的变更来真实地反映地基的实际受力状况单桩复合地基载荷试验的承压板可用圆形或方形,面积为一根桩担当的处理面积;多桩复合地基载荷试验的承压板可用方形或矩形,其尺寸按实际桩数所担当的处理面积确定桩的中心(或形心)应与承压板中心保持一样,并与载荷作用点相重合试验前,应实行措施,防止试验场地地基土含水量变更或地基土扰动,以免影响试验结果
(4)当试验过程中出现下列状况之一时,即可终止对地基土的加载1)承压板四周的土明显侧向挤出;2)沉降急剧增大;3)累计沉降量已大于承压板宽度或直径的6%;4)总加载量已经达到设计要求值的2倍以上
4.
2.
1.3结果判定
(1)平板载荷试验-由载荷试验P S曲线确定地基土允许承载力时,可接受强度和变形双重平安度限制的方法按P-S曲线的线型可分为拐点法、相对沉降法和极限荷载法拐点法适用于硬塑一坚硬的黏性土、粉土、砂土、碎石土等拐点明显或可确求,精度应小于1%在平面上,土压力盒应紧贴监测对象布置;在立面上,应考虑计算土压力的图形,在不同性质的土层中布置土压力盒土压力盒的埋设方法有多种,如挂布法、顶入法、弹入法、插入法等
4.孔隙水压力计的埋设方法与土压力盒基本相同,但在微小环节上要求有所不同接受的测量方法有电测法、液压法和气压法
7.
4.
4.15基坑底部隆起监测
1.引起基坑隆起的因素有三个方面卸荷产生的回弹变形;基坑底部土体吸水膨胀;挡墙根部产生塑流变形或不行逆侧移基坑隆起监测点的布设要由设计、施工、监测人员共同确定,依据基坑形态及地质条件,以最少的点数测出所需各纵横断面隆起为原则进行由于隆起变形具有近似对称的特点,因此可依据下列要求在代表性位置和方向线上布设监测点1)在基坑中心和距底边缘的1/4坑底处及其他变形特征位置必需设点方形、圆形基坑可按单向对称布点;矩形基坑可按纵横向布点;复合矩形基坑可多向布点场地地层状况困难时,应适当增加点数;2)基坑外监测点应在坑内方向线的延长线上确定距离(基坑深度
1.5—
2.0倍)布置;3)监测点应避开地下管线与其他构筑物;4)监测路途应组成起始于工作基点的闭合或附合路途等具有检核条件的图形除特殊状况外,应避开布设支线形式
2.监测水准点应选择在基坑开挖深度3倍以外的稳定位置回弹监测标接受钻孔法埋设,深度应在开挖面以下
0.3〜
0.5m,以免开挖时被挖去回弹标上部钻孔内回填1m高的白灰后再填砂、土开挖前回弹标的高程可用磁锤式和测杆式分层沉降标的测量方法;开挖后回弹标的高程可接受高程传递法进行测量;开挖中则可将两种方法结合起来应用
3.由于基坑隆起对精度要求比较高,一般接受帮助测杆和钢尺锤测在运用帮助杆施测时,事先必需精确测定帮助测杆长度和线膨胀系数并需进行温度修正;如接受钢尺锤测,在监测前后都应对钢尺进行尺长检定、隆起监测接受几何水准法,监测次数不小于三次;第一次监测在基坑开挖之前,其次次在基坑开挖好之后,第三次在浇灌基础底板混凝土之前监测结果的分析与评价
1.对支护结构侧向位移进行细致的定量分析,包括位移速率和累计位移最大值及其所处位置,并刚好绘制测斜变更曲线形态对引起位移速率增大的缘由如开挖超挖、支撑不刚好、渗漏、管涌等肩况进行记录和深化分析
2.对沉降与沉降速率进行分析,区分其沉降缘由是由于支护结构水平位移引起还是由于地下水位下降等引起,并与支护结构的侧向位移进行比较一般来说,因基坑开挖引起的坑外沉降约为侧向位移最大值的
0.8~
1.0倍
3.对各项监测结果进行综合分析,并相互验证和比较、用新的监测结果与原设计预期状况进行分析对比,推断现有设计、施工方案的合理性必要时,及早接受相应预案对策或刚好调整现有施工设计方案
4.依据监测结果,全面分析基坑开挖对周边环境的影响和支护效果,并通过反分析查明工程施工的技术缘由
5.用数值模拟法分析基坑施工期间各种状况下支护结构的位移变更规律和进行稳定性分析;用反分析法推算土体的特性参数,检验原设计计算方法的适宜性;接受各类预料手段预料后期施工中可能出现的新动态监测资料
1.监测资料包括监测方案、监测数据、监测日记、监测报表、监测报告、监测工程联系单以及监测会议纪要、监测数据应细致计算整理、细致核对刚好提交当日报表;施工周期较长时,尚应供应阶段性报告在报表和报告中,应结合施工工况、天气状况、四周环境变更进行综合分析和推断,刚好提出工程建议;当监测值达到报警指标时,应刚好签发报警通知
2.仪器质量和采集质量限制资料包括水准点的稳定性;定期检验仪器设备;现场测点爱惜;严守操作规程;做好误差分析工作
3.监测工作结束时应编写完整的监测报告,其内容包括工程概况(开挖深度、地质状况、支护结构形式及布置等),全部监测项目监测值全过程的发展和变更状况及相应的工况、天气状况、四周环境状况,监测期实行的有关措施及效果,监测资料整理方式,监测最终结果及分析评述定的状况,一般取第一拐点所对应的荷载相对沉降法是在经过校正后的P-S曲线上取S/b(b为刚性承压板的宽度或直径)确定比值所对应的荷载;太沙基取S/b=
0.02,斯坎普顿取S/b=
0.03;一般黏性土、粉土宜接受S/b=O.02,砂土宜接受S/b=
0.01〜
0.015接受极限荷载法时,取STgt曲线上尾部明显向下曲折的前一级荷载;当用P—S、IgP-lgSs S-lgP P-AS/APs P-AS/At曲线时,取其次拐点所对应的荷载;当载荷试验未做到破坏荷载,则可用外插作图法确定其极限荷载
(2)螺旋板载荷试验其评定地基土承载力的方法与常规载荷试验基本相同,只不过在螺旋板载荷试验中已考虑了上覆自重压力的因素
(3)复合地基载荷试验当压力-沉降曲线上极限荷载能确定,而其值不小于对应比例界限的2倍时,可取比例界限;当其值小于对应比例界限的2倍时,可取极限荷载的一半当压力-沉降曲线是平缓的光滑曲线时,可按相对变形值确定;1)对砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换墩当以黏性土为主的地基,可取s/b或s/d等于
0.015所对应的压力(当b值或d值大于2m时,按2m计算);当以粉土或砂土为主的地基,可取s/b或s/d等于
0.01所对应的压力2)对土挤密桩、石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基,可取s/b或s/d等于
0.012所对应的压力;对灰土挤密桩复合地基,可取s/b或s/d等于
0.008所对应的压力3)对水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土桩复合地基,当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基可取s/b或s/d等于
0.008所对应的压力;当以黏性土、黏土为主的地基,可取s/b或s/d等于
0.01所对应的压力4)对水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基,可取s/b或s/d等于
0.006-
0.010所对应的压力5)对刚性桩复合地基,可取s/b或s/d等于
0.010所对应的压力6)对有阅历的地区,也可按当地阅历确定相对变形值按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半静力触探试验静力触探试验包括单桥探头静力触探(测定比贯入阻力p)>双桥探头静力触探(测定锥s尖阻力4和侧壁摩阻力fs)和带侧孔压的单、双桥探头静力触探,适用于黏性土、粉性土、砂土、素填土、冲填土和新加固的复合地基
7.
2.
2.1检测目的静力触探是用准静力将内部装有传感器的探头匀速压入土中,由贯入过程中受到的阻力转换成电信号,再通过贯入阻力与土的工程性质之间的相关关系以及统计关系,来实现取得土层剖面、供应浅基承载力、检验桩身施工质量、选择桩端持力层、预估单桩承载力等的目的该方法对于地层变更较大的困难场地以及不易取得原状土样的饱和砂土、高灵敏度的软黏土地层和桩基工程的勘察,具有独特的优越性
8.
2.
2.2检测方法
(1)静力触探的主要设备由探头、压力装置、反力装置和测试仪器等四部分组成探头分单桥和双桥两种;将探头压入地层的加压装置常用的有液压传动式、手摇链条式和电动丝杆式三种;反力装置主要接受地锚抗拔或重物加压;常用的电测仪器有电阻应变仪、数字测力仪和自动记录仪三种
(2)在探头匀速贯入土层的过程中记录仪器读数、核对贯入实际深度和记录深度如遇到薄的坚硬层时,可以用钻探穿透坚硬层或用动力触探锤击穿坚硬层;也可抽出单桥探头内的顶柱后试穿透坚硬层如贯入深度超过30m,或穿过厚层软土后再进入硬土层时,应配装测斜装置以测读探头偏斜角进行深度修正;也可实行导向护壁
(3)当贯入到预定深度或出现下列状况之一时,可终止试验1)触探机的负荷达到额定负荷的120%;2)探头贯入阻力达到额定荷载的120%;3)探杆丝扣部分的应力超过容许强度;4)反力装置失效
7.
2.
2.3结果判定
1.静力触探试验成果分析应包括下列内容⑴绘制各种贯入曲线单桥和双桥探头应绘制Ps-z曲线、z曲线、f~z曲线、Rf-z曲线;孔s压探头尚应绘制Ui-z曲线、q-z曲线、f「z曲线、Bq-z曲线和孔压消散曲线u-lgt曲线t其中R——摩阻比;f5——孔压探头贯入土中量测的孔隙水压力(即初始孔压);q一一真锥头阻力(经孔压修正);t一一真侧壁摩阻力(经孔压修正);〃厂Bq——静探孔压系数,B,=Q-CTvotu——试验深度处静水压力(kPa);00Vo——试验深度处总上覆压力(kPa);U——孔压消散过程时刻t的孔隙水压力⑵依据贯TY曲线的线型特征,结合相邻钻孔资料和地区阅历,划分土层和判定土类;计算各土层静力触探有关试验数据的平均值,或对数据进行统计分析,供应静力触探数据的空间变更规律
2.依据静力触探资料,利用地区阅历可进行力学分层,估算土的塑性状态或密实度、强度、压缩性、地基承载力、单桩承载力、沉桩阻力,进行液化判别等依据孔压消散曲线可估算土的固结系数和渗透系数标准贯入试验标准贯入试验是动力触探的一种,适用于难以实行不扰动土样的砂士和粉性±,也可用于一般黏性土该试验一般结合钻探进行,贯入阻力的大小用贯入器贯入土中30cm的锤击数汽
3.5来表示由于影响标准贯入试验的因素很多,如机具设备、落锤方式、试验方法等,这些可通过标准化方法使它们统一,但另外一些因素如杆长、地下水、上覆土压力等的影响无法人为地加以限制,因此就目前的试验水平而言,应通过杆长的修正、上覆土压力的修正和地下水位的修正而对标贯击数进行修正
7.
2.
3.1检测目的标准贯入试验是利用确定的锤击能量(锤重
63.5±
0.5kg,落距76±2cm,钻杆直径42cm),将确定规格的对开管式贯入器打入钻孔孔底的土中,依据打入土中的贯入阻力大小来判别土层的变更状况和土的工程性质,如评定砂土的密实度、估算砂土的内摩擦角和压缩模量、评定地基土的极限承载力、估算单桩极限承载力等,利用贯入器中的扰动土样,还可干脆对土进行鉴别和颗粒分析
7.
2.
3.2检测方法标准贯入试验设备比较简洁主要由探杆、穿心锤、贯入器三部分组成试验时,应接受自动脱钩的落锤法,并设法减小导向杆与锤间的摩阻力,以保持锤击能量的恒定为保证试验的钻孔质量,要求接受回转钻进,为保持孔壁稳定,必要时可用泥浆或套管护壁;为保证穿心锤中心施力,贯入器垂直打入,应保持导向杆、探杆和贯入器的垂直度;为保持钻杆受锤击后不产生侧向晃动、影响测试精度,钻杆相对弯曲应小于1/1000且接头坚实在地下水位以下钻进时或遇承压含水砂层时,孔内水位或泥浆面应始终高于地下水位足够高度;下套管时要防止套管下过头当土层较硬时,若累计击数已达50击而贯入度未达30cm时,应终止试验,并记录50击的实际贯入度,按下式换算成贯入30cm时的标准贯入试验锤击数NoN=30x毁(式
7.
2.3)AS式中A S50击时的贯入度(cm)
7.
2.
3.3结果判定
1.利用锤击数从
5.5(简计为N)确定砂土和粘性土承载力标准值fk(kPa)时,可依据表1和表进行表
7.
2.37砂土承载力标准值fk(kPa)与N值的关系N10153050180250340500中、粗砂140180250340粉、细砂表粘性土承载力标准值fk(kPa)与N值的关系N357911131517192123105145190235280325370430515600680fk注表中N为人工松绳落锤,N)=
0.74+
1.12N(人工(自动)
2.标准贯人试验成果N可干脆标在工程地质剖面图上,也可绘制单孔标准贯入击数N与深度关系曲线或直方图统计分层标贯击数平均值时,应剔除异样值
3.标准贯入试验锤击数N值,可对砂土、粉土、粘性土的物理状态,土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力,砂土和粉土的液化,成桩的可能性等做出评价应用N值时是否修正和如何修正,应依据建立统计关系时的详细状况确定十字板剪切试验十字板剪切试验是一种原位测定饱和软黏土抗剪强度的方法,依据力的传感方式分为电测十字板试验和机械十字板试验两种,对淤泥质黏性土宜接受后者该试验适用于饱和黏性土,而对夹粉砂或粉性土薄层、或含有粗粒、或含有植物根茎的饱和黏性土不宜接受,但严格地讲,只适用于内摩擦角6=0的饱和黏性土试验所测得的抗剪强度值相当于自然土层试验深度处在上覆压力作用下的固结不排水抗剪强度,在理论上它相当于室内三轴不排水剪总强度或无侧限抗压强度的一半由于影响十字板剪切试验的因素较多,如存在排水可能性、软土中含有杂物、不同的试验方式等,因此,在实际运用测试结果前,应进行相应的修正
7.
2.
4.1检测目的十字板剪切试验是将具有确定高与直径之比的十字板插入土层中,通过钻杆对十字板头施加扭矩使其等速旋转依据土的抗拒扭矩求算饱和黏性土的抗剪强度、确定饱和黏性土的灵敏度、评估饱和黏性土的极限承载力等该试验能很好地模拟地基土排水条件和自然受力状态,对试验土层扰动性小、测试精度高
7.
2.
4.2检测方法十字板剪切仪主要由十字板头、传力系统、施力装置和测力装置等组成,矩形十字板头接受直径与高度的比例为12,板厚宜为2〜3mm;十字板头插入钻孔底的深度不应小于钻孔或套管直径的3〜5倍;十字板插入至试验深度后,至少应静止2〜3mll1,方可起先试验;扭转剪切速率宜接受(1°〜2°)/10s,并应在测得峰值强度后接着测记Imin;在峰值强度或稳定值测试完后,顺扭转方向连续转动6圈后,测定重塑土的不排水抗剪强度;对开口钢环十字板剪切仪,应修正轴杆与土间的摩阻力的影响
3.结果判定⑴十字板剪切试验成果分析应包括下列内容1)计算各试验点土的不排水抗剪峰值强度、残余强度、重塑土强度和灵敏度;2)绘制单孔十字板剪切试验土的不排水抗剪峰值强度、残余强度、重塑土强度和灵敏度随深度的变更曲线,须要时绘制抗剪强度与扭转角度的关系曲线;3)依据土层条件和地区阅历,对实测的十字板不排水抗剪强度进行修正⑵十字板剪切试验成果可按地区阅历,确定地基承载力、单桩承载力,计算边坡稳定,判定软粘性土的固结历史桩基础检测
7.3静载荷试验
7.
3.1静载荷试验包括单桩竖向抗压静载荷试验、单桩竖向抗拔静载荷试验、单桩水宁静载荷试验以及地基土的静载荷试验静载荷试验主要是接受千斤顶加压,通过反力装置来对桩基或地基土进行加载;荷载通过放置于千斤顶上的应力环、应变式压力传感器干脆测定,也可接受联结于千斤顶上的标准压力表测定油压后换算出实际荷载值;沉降、上拔量或水平位移一般接受百分表或电子位移装置来测定试桩的制作、观测仪表的安装、加载与卸载的分级、位移的测读时间、终止加载的条件、从成桩到起先试验的间歇时间等都应依现行的规范执行单桩竖向抗压静载荷试验
7.
3.
1.
11.检〉则目的单桩竖向抗压静载荷试验的目的是确定单桩竖向抗压极限承载力;当埋设有桩底反力和桩身应力、应变测量元件时,可测定桩周各土层的侧摩阻力和桩端土的端阻力
2.检测方法
(1)加载装置一般选用单台或多台同型号的千斤顶并联加载,千斤顶加载的反力装置可依据现场实际条件实行锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置或锚桩压重联合反力装置三种形式荷载测试用的压力表精度等级一般为
0.4沉降。