滑坡防治工程桩基工程质量检测

岩土工程设计与施工——桩基检测岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun0.概述•桩基PileFoundation桩是深入土层的柱形构件垂直受荷水平受荷复合受荷•预制桩•现场灌注桩钻孔灌注桩沉管灌注桩冲击成孔灌注桩人工挖孔灌注桩挤土桩非挤土桩端承桩摩擦桩《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003《建筑地基基础设计规范》GB5007-2011《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《公路工程基桩动测技术规程》JTG/TF81-01-2004《基桩静载试验自平衡法》JTG/T738-2009《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•《建筑桩基技术规范》JGJ94中成孔质量要求成孔深度控制摩擦型桩：桩长控制孔深；端承摩擦型既要控制桩长又要控制进入持力层深度；锤击法施工控制桩长为主，贯入度为辅。端承型桩：控制进入持力层深度为主；锤击法施工贯入度为主，桩长为辅。灌注桩成孔施工允许偏差岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•孔径与孔形检测钢筋笼式孔径测量钢筋笼直径略小于设计孔径能顺利下至设计孔底为OK并可测试钻孔垂直度EH100%EKH岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•孔径与孔形检测活动井径检测器D6根木条铰接而成活动框架两条测绳分别连接上下木条下部木条配重下坠两条测绳的相对位移与D关系唯一测量时上部测绳固定上提下部测绳得到钻孔孔径变化岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•孔径与孔形检测伞形孔径检测即可测孔径也可测倾斜及沉渣厚度接触式测两个方向下至孔底弹簧撑开测腿深度通过孔口滑轮光电编码器自动测试数据电脑自动采集并处理岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•孔深和孔底沉渣检测测锤法Hh测锤法：下坠一5kg锥形锤通过手感判断孔深H和沉渣顶部深度h电阻率法：利用水、泥浆和沉渣之间具有不同电阻率进行测试测试数据客观准确泥浆沉渣岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•孔深和孔底沉渣检测声波法：利用声波在不同介质中波速不一致，在不同介质界面上产生反射来测试2tcH212ttcH孔底沉渣顶部测孔口测C为沉渣的波速岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•桩孔垂直度测试圆球检测法eHtan()/eH简单精度低钻杆测斜法精度高影响进度测试与施工需要协调岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•桩孔垂直度测试钻孔测斜仪钻孔是空间一条线方位角和顶角NS顶角方位角磁定向（电子罗盘）铅垂原理岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•施工完成后将桩的中心点复测并绘制在平面图上放点施工复测桩位检测岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•混凝土取样与强度测试新拌混凝土和易性测试现场留样制作标准试件单轴抗压强度混凝土取样与强度测试岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun•钻孔取芯通过钻探，沿桩长钻取混凝土及桩端岩土，利用现场观察与室内测试，评价成桩质量验证桩身完整性：混凝土胶结情况、松散、断桩、气孔、夹层等检测混凝土强度是否满足要求桩底沉渣是否满足要求桩底持力层岩土体及厚度是否满足要求桩长是否准确1.桩基施工质量检测岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•钻孔取芯主要针对直径大于800mm完整性检测的数目控制10%钻孔方式：液压回转金刚石钻头钻孔方式：液压回转金刚石钻头钻孔直径：两倍粗骨料直径一般控制外径100mm以上钻孔数目：直径小于1.2m1孔靠近中心布置直径1.2～1.6m2孔距0.15～0.25D布置直径1.6m3孔距0.15～0.25D布置至少1个进入桩端持力层钻孔倾斜：控制在0.5%以下岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun1.桩基施工质量检测•钻孔取芯记录钻进过程描述岩芯评定基桩质量等级岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测•影响承载力因素桩侧与桩端土性能桩身与桩形施工工艺桩体材料群桩效应•桩基承载力确定方法经验系数法原位测试法载荷试验法静力触探探头ukskkpskppksiiipQQQulAqqacakcRRfA/uakRKQ岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测《建筑地基基础设计规范》：1%且不少于3根桩《建筑桩基技术规范》：甲级桩基地质条件复杂施工质量可靠性低新桩型新工艺挤土群桩产生挤土效应1%且不少于3根桩50根不少于2根甲级:载荷法乙级:条件简单的原位与经验法参考临近场地资料丙级:原位测试与经验法《建筑基桩检测技术规范》：静载荷试验是桩承载力最直接，最可靠的方法是经验数据的来源岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测试验加载装置堆重平台与反力装置EbEs混凝土砂袋钢锭预估极限值1.2倍测试桩选择自由可能倾斜倒塌岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测EbEs试验加载装置锚桩横梁反力装置4根桩提供反力反力桩桩头加强锚桩配筋必须够无法随机测试岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测EbEs试验加载装置堆重锚桩联合反力以现有构筑物做反力利用山体做反力根据具体条件极限荷载要求选取岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测桩头压力变形测试基准桩高精度油压表：精度0.4级最大压力不大于系统工作压力的80%变形监测：误差0.1%FS分辨率0.01mm桩径500mm以下：两表大于500mm四表岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测桩身测试应变式传感器钢弦式传感器E+iN混凝土压力钢筋压力ccss+iEANEANi1NiEbEs1=iiNN该段的侧阻力=-=桩端阻力桩头力侧阻力仪器测试结果钢筋计应变计胡克定律桩身轴分布图岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun变形稳定标准：桩端砂、卵石、坚硬粘土：最后30min沉降小于0.1mm桩端土半坚硬的细粒土：最后60min沉降小于0.1mm2.桩基承载力检测载荷试验方法•慢速维持荷载法•快速维持荷载法•等贯入速率法•循环加载卸载试验法变形稳定后继续加载时间达到规定继续加载加载量：2倍承载力设计值1aukRKQ分级加载：每级荷载=/(10~15)ukQ慢法变形大于快法慢法承载力低于快法SQ加载终止条件15nnSS•第n级且S40mm12nnSS•第n级且24小时不稳定ukQQ设计•加载系统已经达到极限•Q-S缓变型的，S可达60～80mm•当试验卸荷：1小时1级，完成后观察3小时变形读数间隔加载：5、15、30、45、60、90、120…..卸荷：5、15、30、60、90、120、150、180岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测数据处理与单轴极限承载力确定S-lg(t)曲线Q-S曲线6400KN19200KN22400KN25600KN28800KN32000KN9600KN12800KN16000KN岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun2.桩基承载力检测数据处理与单轴极限承载力确定单桩极限荷载确定Q～S曲线的陡降段明显时，取相应于陡降段起点的荷载；S～lgt曲线尾部出现向下弯曲的前一级荷载；12nnSS当且24小时不稳定,取前一级荷载对于L/D80的，考虑桩身变形2S=+20mm3QLEASQ单桩极限承载力标准值极差小于平均值的30%时平均值为极限承载力标准值极差大于平均值的30%时分析原因加大测试桩数3根桩及以下承台取低值岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun3.桩基动测•方法分类与现状低应变高应变声波测试在桩顶以低能量瞬态或稳态激振，实测顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论或频域分析，对桩身完整性进行检测采用重锤冲击桩顶，实测桩顶速度与力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩的抗压承载力和桩身完整性进行检测桩身预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中的传播声时、频率和波幅衰减等声学参数来检测桩身完整性检测速度快费用低抽检率高间接方法理论基础复杂解释困难岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun3.桩基动测•桩基低应变动力检测(a)反射波法桩顶竖向激振，弹性波沿桩身向下传播，当桩身遇到明显波阻抗差异界面时，将产生发射波。Z=cA=EA/c广义波阻抗:桩混凝土密度:c纵波波速:A桩截面面积:E混凝土弹性模量111Z=cA222Z=cA界面上下速度应力相等IRTvvv12()IRTAA波阵面动量守恒12()IRTZvvZv2111122IRTAccc111222cAcAn1211211212112112111121()2()()()RTRTZZZZFZZZTvvZZZZFvvvZZZnTv1121nFnTn反射系数透射系数岩土工程设计与施工中国地质大学（武汉）ChinaUniversityofGeosciencesYanShaojun3.桩基动测•桩基低应变动力检测(a)反射波法Z=cA11112222cAcAZZn1111RTRTFTvFvvnTv1121nFnTn波阻抗近视不变1