地基承載力影響因素分析及檢測方法的選擇

一、檢測的必要性

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求不斷增長，我國各類工程建設(shè)如火如荼，而一項(xiàng)工程質(zhì)量的好壞，地基基礎(chǔ)在其中起著至關(guān)重要的作用。如果地基出現(xiàn)問題，將直接影響到整個工程的堅(jiān)固性和耐久性，地基變形、地基失穩(wěn)（剪切破壞）、地基滲流、土坡滑動、地震破壞、軟弱地基或不良地基等造成的工程事故屢見不鮮。

 

對此類事故進(jìn)行深入分析，地基承載力未能滿足相關(guān)需求是諸多事故發(fā)生的重要原因。所謂地基承載力，是指地基本身所具備的荷載能力，地基承載力特征值是指由載荷試驗(yàn)確定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。

 

 

對于許多工程項(xiàng)目來說，無論是在施工過程中，還是在后期運(yùn)營當(dāng)中，地基所承受荷載并非固定不變，而當(dāng)荷載發(fā)生變化時，地基都會呈現(xiàn)出不同程度的變形，且地基變形程度也會隨荷載的增大而增大。因此，地基承載能力是建筑工程能否安全豎立的基礎(chǔ)，采用先進(jìn)設(shè)備和科學(xué)方法，加強(qiáng)對相關(guān)工程項(xiàng)目地基承載力檢測與評價，有助于及時發(fā)現(xiàn)工程施工中出現(xiàn)的安全隱患，以采取恰當(dāng)?shù)拇胧Υ嬖诘馁|(zhì)量問題進(jìn)行補(bǔ)救。要確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，對地基承載力評定影響因素進(jìn)行分析也十分必要。

 

二、地基承載力評定影響因素

隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，地基形式也在創(chuàng)新，而地基承載力是環(huán)境、材料、施工技術(shù)等因素綜合作用的結(jié)果，影響地基承載力評定準(zhǔn)確性的主要因素也有多個方面。

 

01地下水的影響

地基含水率與地基承載力有著明顯的相關(guān)關(guān)系，而地基含水率主要與地下水位關(guān)系密切，地下水位比較高的時候地基含水率高，由于水的浮力作用，將使土的有效重量減少而降低土的承載力。

 

地下水的影響還體現(xiàn)在其往往具有未知性，通過工程探測技術(shù)手段未必能夠?qū)Φ叵滤M(jìn)行準(zhǔn)確探測和判斷；另外，雖然探測時沒有地下水，但隨著地質(zhì)運(yùn)動或受其他因素的影響，地表水通過滲透等形式，匯聚形成地下水，從而對地基的穩(wěn)定性與承載力造成影響。

 

02土體物理學(xué)性質(zhì)

土體的含水率及密度等各項(xiàng)指標(biāo)是確定地基承載力的重要因素，當(dāng)土體內(nèi)含水率較高時，土體內(nèi)部顆粒之間的密度、縫隙均比較大，使得土地整體硬度降低，承載力也會減弱。而在一些密度比較高的土體中，顆粒之間的空隙小，水分不易滲入，地基承載力也會較強(qiáng)。

 

 

土體強(qiáng)度大小與地基承載力大小也有著較為直接的關(guān)系，土體的破壞本質(zhì)上是剪切破壞，粘聚力和內(nèi)摩擦力是評價土體抗剪強(qiáng)度的指標(biāo)，內(nèi)摩擦力包括土粒之間的表面摩擦力和由于土粒之間的連鎖作用而產(chǎn)生的咬合力，粘聚力取決于土顆粒間的各種理化作用力，包括庫倫力、范德華力、膠結(jié)作用等。正是由于不同的土體這些作用力不同，才會具有不同的承載能力。此外，需注意的是，即使是同一種土類作為地基，其承載力也會受基礎(chǔ)類型、剛度、埋深、荷載性質(zhì)、加荷速率等各種因素的影響。

 

三、地基承載力檢測方法

地基承載力試驗(yàn)檢測方法可以分為現(xiàn)場原位試驗(yàn)法、理論公式法、規(guī)范表格法以及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法等，每種方法都有各自的特征，在進(jìn)行具體檢測時要根據(jù)檢測對象的具體特征選擇針對性強(qiáng)，檢測效果良好的檢測方式，為工程施工方案、施工工藝的確定和施工設(shè)備的選擇等提供全面的數(shù)據(jù)支撐。

 

原位試驗(yàn)法是一種通過現(xiàn)場直接試驗(yàn)確定承載力的方法，包括（靜）載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、動力觸探、旁壓試驗(yàn)等，其中以載荷試驗(yàn)法為最可靠的基本的原位測試法。

 

 

01靜載荷試驗(yàn)

在利用靜載荷試驗(yàn)對工程地基承載力進(jìn)行檢測時，在具體的位置上架設(shè)荷載平臺，平臺上面堆放配重，利用承壓板進(jìn)行逐級加載，與此同時要動態(tài)分析壓力數(shù)據(jù)變化特征，從而確定地基承載力。該檢測方式的優(yōu)勢在于可以對地基的真實(shí)受力狀態(tài)進(jìn)行全程模擬，提高地基受力變形情況和承載力變化數(shù)據(jù)的真實(shí)性、全面性，相比其他檢測方式，該方式對地基承載力、受力情況的分析更加客觀、準(zhǔn)確。

 

02觸探試驗(yàn)方法

觸探試驗(yàn)方法觸探主要包括動力觸探以及靜力觸探兩種。靜力觸探主要是把規(guī)格確定的圓錐形探頭，根據(jù)相應(yīng)的速率把其壓至土中，測量土對探頭所產(chǎn)生的阻力，并憑此對土具備的性質(zhì)進(jìn)行推測。動力測探主要是通過相應(yīng)能量的落錘，把同探桿連接的相應(yīng)規(guī)格的探頭壓至地基中，并按照探頭貫入土中的程度對地基工程性質(zhì)進(jìn)行探測的測試手段。觸探方法是對地基處理效果進(jìn)行檢驗(yàn)的有效手段，具有成本低以及效率高等明顯的優(yōu)勢，適合用于近似柔性地基、一般粘性土、軟土以及砂土的承載力評估中。

 

 

03其他方法

除了以上方法，地基承載力檢測也還有很多其他方法可以使用，但需注意的是，每一種方法除了特定的優(yōu)勢，也同樣具有自身的局限性。儀旁壓測試來說，可以通過變形模量獲得極限壓力機(jī)壓縮率等指標(biāo)值，從而估算承載力，可以在無法實(shí)施其他原位測試的硬土層中進(jìn)行，但測試效率和應(yīng)用范圍同樣受限。

 

四、結(jié)語

地基承載力檢測試驗(yàn)評價工程地基基礎(chǔ)質(zhì)量的重要手段，也是隱蔽工程驗(yàn)收的重要組成部分，準(zhǔn)確判定結(jié)構(gòu)的地基承載力關(guān)乎著工程整體的施工及運(yùn)營的安全性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各類新型的檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地基承載力檢測中，在實(shí)際操作中應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)的技術(shù)要求等，選用合適的檢測方法進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的檢測。