探析既有建筑物地基基礎檢測技術的運用獲獎科研報告

探析既有建筑物地基基礎檢測技術的運用獲獎科研報告摘要：隨著城市化進程的不斷加快，各項基礎設施建設速度和規(guī)模得到不斷的增速和擴大。因此建筑物的質量逐漸開始引起了更多人的關注。本文主要通過對建筑地基基礎的各項測試與評定技術研究，得到有益的結果，這些技術具有一定的使用性，廣泛引用在工程建設中，它們的出現(xiàn)使工程建設技術得到提高。

關鍵詞：既有建筑;地基基礎;檢測;評定

引言

既有建筑在長期荷載作用下，一方面隨著時間的發(fā)展，地基變形逐漸穩(wěn)定、地基承載力會有所增長;另一方面，由于建筑物周邊環(huán)境變化（例如附近有新建高層建筑或者地鐵等地下工程），或者建筑物使用功能變化（如增層改造），或發(fā)生意外事件（如地下管道漏水）等原因，都會引起既有建筑地基荷載的增長或者地基承載力的減弱。因此，準確評價既有建筑的地基安全性，確保建筑的安全有著重要意義。既有建筑在原有的荷載上增加荷載是一項相當復雜的技術工作，它與地基土的種類和狀態(tài)、基礎的類型和尺寸、基礎材料的耐久性、上部結構體系、作用荷載的性質與大小、房屋使用年限、既有建筑的使用情況以及對不均勻沉降的敏感程度等許多因素有關。既有建筑在增層改造時，使其增加的荷載應盡量小、適用性和安全性、經濟和美觀等應滿足多種條件，堅持用材少、投資省、工期短、見效快和施工簡便的原則。要達到這一目的，除對既建筑上部結構進行鑒定外，對地基基礎的評定是一個關鍵，而檢測技術則是更重要的。

1荷載試驗技術

建筑物增載以及增層的改造整體上呈現(xiàn)出非常繁雜的狀態(tài)，其中非常重要的就是科學的評價是其自身承載力。一般情況下，在評價既有建筑地基承載力的手段中涵蓋了不同方面的內容，不過大多數(shù)都是參照荷載技術的測試結果進行考慮的。因此荷載實驗技術對既有建筑物地基承載力而言，地位非常顯著。荷載試驗使用的建筑物非常具有代表性，通常在建筑物基礎的周圍挖豎向的坑，在基礎下面確定試驗的具體區(qū)域，然后使用荷載試驗技術來檢測地基的承載力。運用荷載試驗技術來預判地基的承載力，總體而言具有非常良好的運用性和實踐性。另外將施工之前的荷載試驗同既有建筑基礎外的荷載試驗進行對比的話，研究在荷載長期作用下地基承載力的變化規(guī)則。本文以某煉鋼廠以增加吊車的荷載來進行試驗，讓之前的2005kN遞增到2505kN的增載試驗。使用8年后的驗證結果是：承載力分別是340kPa、305kPa、380kPa平均值為340kPa;工程改造前的地基承載力平均值305kPa;以上數(shù)據(jù)來看，地基承載力提高13%，所以在荷載的長時間的作用之下，地基上部逐漸受到壓迫，呈現(xiàn)出密實的狀態(tài)，其也有效的提升了承載力。之前的地基強度性較大，在經過一定技術處理后，其提升的幅度也有受限，由于需要符合之前的設計的需求，又因為工程在使用的時候出現(xiàn)局部滲水情況，地基的并沒有提高。部分的承載力也出現(xiàn)了減少降低，并沒有符合增載的要求。

2原位取樣技術

既有建筑地基土的物理力學性質指標主要有含水率、密度、孔隙比、壓縮模量、粘聚力、內摩擦角等。土的物理力學性質指標測試的準確程度直接關系到地基基礎及上部結構的安全度，因此準確測試既有建筑地基土的各項物理力學性質指標至關重要。確定既有建筑地基土物理力學性質指標最直接的辦法就是在基礎下方直接取原狀試樣，進行土工試驗。為了對比選取典型試驗場地，在基礎中心及邊界和基礎外分層取土樣，測試土樣的物理力學性質指標，分析基礎下和基礎外地基土物理力學性質指標的變化特點。既有建筑基礎下和基礎外地基土的物理力學性質指標相比，基礎下地基土的密度和壓縮模量均有提高;根據(jù)地基土的抗剪強度指標c、φ標準值，利用規(guī)范公式確定基礎下和基礎外地基承載力特征值;隨著地基土層深度的增加，基礎中心、基礎邊界以及基礎外地基土的各指標逐漸趨于一致。通過原位取樣技術可對既有建筑地基土各項指標的變化規(guī)律進行研究。

3沉降觀測技術

一般情況下，沉降觀測技術大部分都是對既有建筑的高度進行科學的檢測，確定不同時期的建筑物形狀的變化特征。因此為了最大程度上確保建筑物在出現(xiàn)增載情況下，還能夠確保正常運用，檢測沉降的具體數(shù)據(jù)對建筑物的高程變化顯得尤為迫切和關鍵。例如增層后的住宅為例，平均沉降速率隨時間。建筑物變形分為多種不同的形式，不同的建筑結構，地基變形特點也不同，所以對不同結構應該采用不同的變化特征來評價。本實驗的工程地基強度對變化的影響南縱墻沉降小于北縱墻的沉降，北縱墻承載力小于南縱墻是因為南縱墻的地基被水浸泡軟化。通過沉降觀測技術對增層過程中地基的沉降變化規(guī)律進行研究，在僅有建筑使用中觀測他的沉降進行觀測，是檢驗地基安全性的重要方法。

4既有建筑物增層改造的地基基礎承載力檢測

既有建筑物增層改造，在柱子承載力滿足設計要求的前提下，如何檢測地基基礎或樁基礎的承載力是實際檢測中的又一課題。要對地基基礎或樁基礎加載檢驗荷載，可將各樓（屋）面和頂層柱作為加載裝置，將樓（屋）面活荷載設計值加到相應的樓（屋）面上，且頂層柱作為集中荷載加載點，將增層檢驗荷載和其余各樓（屋）面未加足的荷載（檢驗荷載與設計荷載值之差）一起加到頂層柱頂上，這樣可實現(xiàn)地基基礎或樁基礎的承載力檢測要求。有時難以實現(xiàn)這一檢測要求，而僅將增層荷載值直接加到頂層柱上，這是在使用荷載作用下對地基基礎或樁基礎承載形態(tài)的一種檢測。

結語

既有建筑和地基的安全性進行檢測和評定，這是當前工程界急需解決的技術難問題。目前國內對既有建筑地基基礎的檢測主要采用對新建場地的勘察和測試技術進行檢測和評定，如載荷試驗、標準貫入試驗、圓錐動力觸探、原位取樣等測試技術。這些技術通過改進和改變測試條件才能適用，改變和改進的技術則是既有建筑地基基礎檢測和評定的熱點和難點。根據(jù)不同的上部結構、基礎形式、使用年限選擇典型的既有建筑，采用載荷試驗技術、原位取樣技術、剪切波速測試技術、探地雷達測試技術、低應變動力測試技術、沉降觀測技術等對其進行測試和研究，得知這些測試技術有很好的適用性和可靠性。在國內外很多學者通過原位測技術測得數(shù)據(jù)，經過數(shù)理統(tǒng)計和分析，得到了既有建筑地基承載力計算公式。為既有建筑地基基礎檢測和評定提出了地方公式和研究成果，有很好的指導作用。但都缺少實測數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的測試方法及評定技術。本文對既有