建筑土木工程中的地基检测技术与应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

裴亚龙

兰州新区职业教育园区建设投资发展有限公司,甘肃兰州 730000

摘要

地基检测技术是建筑土木工程中保障整体结构安全与稳定的核心环节,其主要通过系统化的现场测试、原位试验与室内分析,综合评估地基的承载力、变形特性与耐久性。随着建筑规模扩大与工程环境日益复杂,检测技术已从传统的静载试验、动力触探等方法,发展为集成高应变法、声波透射法、探地雷达等多元手段的智能化体系。这些技术的科学应用不仅能有效验证施工质量是否符合设计标准,还能预防地基沉降、桩身缺陷等潜在风险,为工程全生命周期管理提供关键数据支撑,是提升建筑安全性与经济性的重要保障。基于此,本篇文章对建筑土木工程中的地基检测技术与应用进行研究,以供参考。


关键词

建筑土木工程;地基检测技术;应用要点

正文


引言

随着城市化进程加速与建筑规模不断扩大,地基工程面临的挑战日益严峻,包括地质条件复杂化、荷载需求增加及环境影响因素多样化。地基作为建筑的承重基础,其质量直接决定了上部结构的稳定性与使用寿命,而检测技术则是评估地基性能的核心手段。近年来,我国地基检测技术逐步从单一经验判断向多维度、数据驱动的综合检测体系发展,静载荷试验、低应变法、钻芯法等传统方法仍广泛用于常规项目,而自平衡静载试验、超声波层析成像等新技术则显著提升了复杂工况下的检测精度与效率。然而,当前检测工作仍面临环境不可预测性、人员专业素养不足及设备局限性等问题,亟需通过技术优化与管理创新实现突破,以应对现代建筑工程的高标准需求。

1建筑土木工程的定义

建筑土木工程是土木工程与建筑工程的总称,是一门为人类生活、生产及各类活动建造各类设施与场所的综合性工程学科,其范畴广泛涵盖地上、地下、陆地、水上及水下各类工程设施的建设,包括房屋、道路、桥梁、隧道、港口、水利及防护工程等。它既指工程建设的对象,即各种建筑物和构筑物,也包含建造过程中所进行的勘察、规划、设计、施工、养护及管理等各项技术活动,以及所消耗的材料、设备与物品。该学科具有极强的综合性、社会性与实践性,旨在经济、安全地构建满足人类使用需求与审美需求的空间与通道,是国民经济与社会发展的基础建设。

2地基检测意义

地基检测在建筑土木工程中具有保障安全、控制质量与优化经济的三重核心意义。它通过对地基承载力、变形特性等关键指标的精准评估,为工程奠定可靠的安全基石,能有效预防建筑沉降、塌陷等重大事故,直接保障人民生命财产安全。同时,检测数据是验证施工质量是否符合设计要求的科学依据,有助于及时发现并处理缺陷,避免后期返工造成的巨大浪费。基于检测结果优化设计方案还能节约投资,提升资源利用效率,是实现建筑全生命周期安全与经济性平衡不可或缺的关键环节。

3建筑土木工程中的检测技术的应用要点

3.1地基土岩检测

物理性质检测主要通过系统的室内土工试验测定地基土的各项基本指标,包括含水率、密度、土粒比重、液限、塑限及颗粒组成等,从而计算得出孔隙比、饱和度及塑性指数等关键参数,为地基基础设计提供确切的土性分类与状态评价依据。地基处理效果检测则针对换填垫层、挤密桩如素土、水泥土挤密桩、注浆等具体处理工法,依据规范要求采用现场载荷试验验证处理后的地基承载力关键项目合格率须≥95%,并结合地质雷达等物探手段探测加固体的空间分布与均匀性,同时通过压实度≥设计值、桩间土挤密系数≥90%等具体参数综合验证加固效果的有效性。

3.2桩基检测

3.2.1承载力检测

静载试验通过反力装置对桩顶施加竖向抗压、抗拔或水平荷载,并分级维持每级荷载约为预估极限承载力的1/10-1/12,同时精确量测桩顶沉降或位移,依据荷载-沉降曲线发生明显陡降如下一级沉降量超过前一级的5倍或达到规定的总沉降量例如桩长≤40m时按60-80mm控制等准则来判定单桩极限承载力,其结果直接可靠,是承载力测定的公认标准,但因此方法耗时长达24小时以上且成本高昂,其抽检率通常不低于总桩数的1%。高应变法则使用重锤常重数吨冲击桩顶,使桩身产生约10⁻³量级的动应变,通过对称安装在桩顶两侧的加速度计和应变式力传感器采集力和速度的时程曲线,并基于一维波动应力波理论,采用Case法或实测曲线拟合法如CAPWAP方法分析桩身完整性、桩侧土阻力分布及单桩极限承载力,因其具有快速每日可检测10-15根、经济的特点,常作为静载试验的有效补充,尤其适用于打入桩的施工监控或当现场条件限制无法进行静载试验的场景。

3.2.2完整性检测

低应变法基于反射波原理,通过在桩顶施加瞬态激振产生应力波,当波在传播过程中遇到桩身缺陷如缩径、断桩或桩底时,因波阻抗变化产生反射信号,通过分析实测速度时程曲线或速度导纳曲线,从而快速普查判定桩身完整性类别,该方法设备简便且检测速度快,但其有效检测桩长通常受桩周土约束、激振能量等因素影响,且对缺陷类型判定存在多解性,常需结合其他方法验证。声波透射法则适用于桩径不小于800mm的灌注桩,需在桩内预埋声测管,通过超声脉冲穿过混凝土介质,并依据声时、波幅及主频等声学参数的相对变化来全面识别深部缺陷位置与范围,检测方式包括平测、斜测及扇形扫描等,以精确判定缺陷的空间分布。钻芯法作为一种直观可靠的半破损检测方法,采用金刚石钻头直径通常不小于76mm钻取芯样,直接观察混凝土的连续性、强度、桩底沉渣厚度及持力层性状,其对芯样高径比通常要求1:1及端面平整度有严格标准,虽成本高且代表性存在一孔之见的局限,但常作为桩身质量争议的最终验证手段。

3.3浅基础与基坑支护检测

浅基础检测主要涵盖三个核心项目:对基础进行几何尺寸测量,包括平面位置、标高及截面尺寸等参数;采用回弹法对基础混凝土强度进行快速普查,当结果存疑或需要精确评定时则辅以钻芯法获取芯样进行抗压试验;同时需设置基准点与观测点,使用精密水准仪对基础沉降进行周期性观测。而基坑支护检测则包括通过锚杆抗拔试验逐级加载至设计值的1.2倍以验证其极限承载力,利用测斜仪监测支护桩墙在不同深度处的深层水平位移,并系统开展对周边建筑物构筑物的沉降观测与地下水位动态监测,从而全面评估支护体系的安全性及其对周边环境的影响。

结束语

总之,地基检测技术在建筑土木工程中具有不可替代的作用,其发展水平直接关系到工程质量的整体控制与风险防控效能。未来,随着智能化、数字化趋势的深入推进,检测技术将进一步融合物联网传感、BIM建模与大数据分析等创新手段,实现从单点检测向全生命周期动态监测的转型。行业需加强检测人员的专业化培训、完善标准化流程管理,并注重传统方法与新技术的协同应用,以提升复杂地质条件下的适应能力。只有通过持续的技术革新与规范实践,地基检测才能为建筑安全提供更坚实的保障,推动土木工程领域向更高效、可靠的方向发展。

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