探析既有建筑物地基基礎(chǔ)檢測技術(shù)的運用獲獎科研報告

探析既有建筑物地基基礎(chǔ)檢測技術(shù)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度和規(guī)模得到不斷的增速和擴大。因此建筑物的質(zhì)量逐漸開始引起了更多人的關(guān)注。本文主要通過對建筑地基基礎(chǔ)的各項測試與評定技術(shù)研究，得到有益的結(jié)果，這些技術(shù)具有一定的使用性，廣泛引用在工程建設(shè)中，它們的出現(xiàn)使工程建設(shè)技術(shù)得到提高。

關(guān)鍵詞：既有建筑;地基基礎(chǔ);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(shù)工作，它與地基土的種類和狀態(tài)、基礎(chǔ)的類型和尺寸、基礎(chǔ)材料的耐久性、上部結(jié)構(gòu)體系、作用荷載的性質(zhì)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(guān)。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(jīng)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(jié)構(gòu)進行鑒定外，對地基基礎(chǔ)的評定是一個關(guān)鍵，而檢測技術(shù)則是更重要的。

1荷載試驗技術(shù)

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(nèi)容，不過大多數(shù)都是參照荷載技術(shù)的測試結(jié)果進行考慮的。因此荷載實驗技術(shù)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(chǔ)的周圍挖豎向的坑，在基礎(chǔ)下面確定試驗的具體區(qū)域，然后使用荷載試驗技術(shù)來檢測地基的承載力。運用荷載試驗技術(shù)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(chǔ)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(jié)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(jīng)過一定技術(shù)處理后，其提升的幅度也有受限，由于需要符合之前的設(shè)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(shù)

既有建筑地基土的物理力學性質(zhì)指標主要有含水率、密度、孔隙比、壓縮模量、粘聚力、內(nèi)摩擦角等。土的物理力學性質(zhì)指標測試的準確程度直接關(guān)系到地基基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)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(zhì)指標至關(guān)重要。確定既有建筑地基土物理力學性質(zhì)指標最直接的辦法就是在基礎(chǔ)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(chǔ)中心及邊界和基礎(chǔ)外分層取土樣，測試土樣的物理力學性質(zhì)指標，分析基礎(chǔ)下和基礎(chǔ)外地基土物理力學性質(zhì)指標的變化特點。既有建筑基礎(chǔ)下和基礎(chǔ)外地基土的物理力學性質(zhì)指標相比，基礎(chǔ)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(chǔ)下和基礎(chǔ)外地基承載力特征值;隨著地基土層深度的增加，基礎(chǔ)中心、基礎(chǔ)邊界以及基礎(chǔ)外地基土的各指標逐漸趨于一致。通過原位取樣技術(shù)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(shù)

一般情況下，沉降觀測技術(shù)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(guān)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(jié)構(gòu)，地基變形特點也不同，所以對不同結(jié)構(gòu)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(shù)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(chǔ)承載力檢測

既有建筑物增層改造，在柱子承載力滿足設(shè)計要求的前提下，如何檢測地基基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)的承載力是實際檢測中的又一課題。要對地基基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)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(shè)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(shè)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(chǔ)或樁基礎(chǔ)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(chǔ)或樁基礎(chǔ)承載形態(tài)的一種檢測。

結(jié)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(shù)難問題。目前國內(nèi)對既有建筑地基基礎(chǔ)的檢測主要采用對新建場地的勘察和測試技術(shù)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(shù)。這些技術(shù)通過改進和改變測試條件才能適用，改變和改進的技術(shù)則是既有建筑地基基礎(chǔ)檢測和評定的熱點和難點。根據(jù)不同的上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式、使用年限選擇典型的既有建筑，采用載荷試驗技術(shù)、原位取樣技術(shù)、剪切波速測試技術(shù)、探地雷達測試技術(shù)、低應變動力測試技術(shù)、沉降觀測技術(shù)等對其進行測試和研究，得知這些測試技術(shù)有很好的適用性和可靠性。在國內(nèi)外很多學者通過原位測技術(shù)測得數(shù)據(jù)，經(jīng)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(chǔ)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(shù)。本文對既有