[地基载荷试验快速法在建筑工程质量检测中的应用]地基平板载荷试验

时间:2019-02-08 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:为了较好地保证检验的准确性和可靠性,一般采用载荷试验快速法进行检测,降低工作时间提高工作效率。   关键词载荷试验快速法   Abstract: in order to better ensure the accuracy and reliability test, general use of the fast load test method for testing, reduce work time to improve work efficiency.
  Key words fast load test method
  
  
  中图分类号:C33文献标识码:A 文章编号:
  
   换填垫层法作为处理浅层软弱地基的常用方法得到广泛应用,竣工验收多采用平板载荷试验检验垫层承载力时,《建筑地基处理技术规范》规定每个单体工程不宜少于3点。现行《地基基础工程施工质量验收规范》要求“检验数量,每单位工程不应少于3点,1000m2 以上工程,每100m2 至少应有1点,3000m2以上工程,每300m2至少应有1点。每一独立基础下至少应有1点,基槽每20延米应有1点。”受检验工作量及方法限制,常规慢速发试验周期一般都较长,而快速法用于一般的换填垫层地基的检验同样可以达到检验目的,且将减少工作时间,提高工作效率。在保证检验的准确性和可靠性前提下可选择此方法。
  一、快速法介绍
   1、加荷观测:自分级加荷操作后每级固定时间记录沉降量,不需等沉降稳定,满足时间要求后便进入下一级载荷试验。用此方法记录的数据经修正后用于地基评定依据。
   2、数据处理:根据试验记录按外推法推算各级荷载下,沉降速率达到相对稳定标准时所需的时间和沉降量,然后以推算的沉降量绘制p~s曲线。各级荷载下,沉降达到相对稳定标准时所需时间和沉降量可按下式计算:
   (1-1)
   (1-2)
   (1-3)
   (1-4)
   式中:tn――第n级荷载下沉降达到相对稳定标准时所需的时间,min,当t0不足30的倍数时,可增大为30的倍数;sn――第n级荷载下沉降达到相对稳定标准时的沉降量,cm;
  sn――第n级荷载下沉降达到相对稳定标准时的沉降量,cm;所需的时间,min,当t0不足30的倍数时,可增大为30的倍数;t∞――沉降速率达相对稳定标准的时间增量,t∞=60min;s∞――沉降速率达相对稳定标准的沉降增量,s∞=0.1min;e――自然对数的底;?n――第n级荷载下,s~lnt关系的截距,cm;βn――第n级荷载下,s~lnt关系的斜率。
   为了使快速法的成果与相对稳定法取得一致,必须从施加第二级荷载开始,从沉降观测值中扣除以前各级沉降未稳定而产生的剩余沉降的影响。剩余沉降量的计算公式如下:
   (1-5)
   式中:――第n级荷载第i次观测值中应扣除的剩余沉降量,cm;k――第r级前的荷载级数,k=1,2,…,n-1;Δt――沉降观测的时间间隔,min;N――每级荷载下沉降观测的次数;n――荷载级数。
  二、快速法载荷试验数据处理
   快速法载荷试验属于静载荷试验的特殊方式,快速法与慢速法相比的试验时间短,可以用相对较短的时间降低投入获得满足工程要求的结果和较高的经济效益,具有较高的推广价值。特别是对于一些试验点多、工期要求紧的工程来说,快速法载荷试验的意义更大。 快速法载荷试验中,所施加的每一级荷载只持续固定的时间便施加下一级荷载,并不能保证在该段时间内沉降达到相对稳定。故直接由记录观测资料来绘制的P-S曲线不能准确地反映地基土特性。因此,要得到正确的试验结果,就必须对沉降观测数据进行一系列的修正处理,才能推算出正确的沉降量,从而对地基做出正确的评价。
   下面分别对快速法载荷试验数据处理的时间对数法、灰色预测法、人工神经网络法的理论、计算过程、预测效果进行了研究。主要结论如下:1.结合实际工程进行了多台快速载荷试验,取得了必要的试验数据;2.首次把时间对数法、灰色预测法、人工神经网络法放在一起讨论比较。结果表明三种数据处理方法对前面几级荷载的计算精度都很高。对后面几级荷载的计算有一定误差,但是三种方法的整体精度都能满足工程要求;3.时间对数法计算中,必须对残余沉降进行修正。通过时间对数法计算得到的结果往往都较慢速法偏小,最后一级荷载的沉降约偏小5%~10%;4.灰色系统理论在建立GM(1,1)模型的过程中充分开发利用了数据中的显信息和隐信息,对快速法载荷试验的各级t-s曲线及总体P-S曲线进行预测,方法合理,预测精度较高。灰色预测方法对于P-S曲线的外推预测,最好只进行2至3级;5.首次将人工神经网络方法用于快速法试验的计算预测,建立的BP模型完全适用于快速法载荷试验的数据处理,模型的中后期预测精度令人满意,相对误差都在10%之内,模型的预测曲线与稳定沉降曲线拟合度较好。
  三、对地基基础工程验收检测
   在《建筑工程基桩检测技术规范》(征求意见稿2000)中提了出来,对于施工后的工程桩验收检测,当有成熟的地区经验时,可采取快速维持荷载法。作为工程验收快速荷载试验没有必要进行卸载回弹观测,工程验收检测作为建设工程质量检测每年数量可观,且绝大部分并没有作为设计资料,因而对设计没有明确提出要求进行卸载回弹观测的没有必要进行卸载回弹观测。在目前所用的标准中,对设计提供参数的试验要求和对工程验收的试验要求是一样的,这样做是不合理因而笔者认为:为设计提供依据的竖向抗压静载试验采用慢速维持荷载法,施工后的工程桩验收检测采用快速维持荷载法,可以提高检测速度一倍以上,同时节省大量的人力物力,许多地方实践表明快速加荷法是能满足工程要求的,也是当今工程验收检测中迫切需要的。 因此对地基基础工程验收检测提出以下几点看法: 1地基基础工程验收检测中静载试验应采用快速荷载试验法。 2作为工程验收快速荷载试验没有必要进行卸载回弹观测。 3应该采用快速荷载试验法作为工程验收的主要方法,相关管理部门和专家学者应该根据工程实际状况制定地基基础工程检测标准,满足工程验收的需要。
  参考文献
  1、《建筑地基基础设计规范》
  2、《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002
  3、《地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)

标签:载荷 地基 质量检测 建筑工程