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            水泥土攪拌樁樁身質量多種方法的檢測

            作者:工程檢測 日期:2022-04-20 14:36:22 閱讀:0

              1.輕便動力觸探法


              輕便動力觸探法一般是在成樁7天內使用輕便觸探器抽取樁身的水泥土樣,然后通過觀察水泥土樣的顏色是否一致、有沒有結塊水泥或未拌勻的土團來檢測水泥土攪拌樁攪拌的均勻程度。同時也可在檢測過程中通過擊錘數來檢測攪拌樁的均勻程度。使用輕便動力觸探法檢測水泥土攪拌樁時要注意:⑴檢測深度一般不能超過4m;⑵觸探點不可以在樁的中心位置,一般應定在距離中心2/5的樁徑處;⑶觸探時一定要保持觸探儀的穿心桿垂直。


              結合實際工程,對該工程的水泥土攪拌樁90多個點進行了輕便觸探,由于早期水泥土強度增加較快,測試齡期一般選在7天以內的水泥土攪拌樁,利用N10觸探錘對樁身均勻性進行評價分析,從錘擊數據上看連續、均勻,且離差不大,說明該批樁樁身質量均勻。


              2.鉆芯取樣法


              鉆芯取樣法是在水泥土攪拌樁成型后一定齡期,通過鉆孔取芯來檢查樁身的長度、樁身各部位水泥的含量、水泥土的攪拌均勻程度,檢查樁身的抗壓強度的變化情況。通常,我們可以通過觀察鉆孔取出的芯樣來判斷水泥土攪拌樁的樁身各部分的攪拌均勻性和狀態,然后對樁芯樣進行水泥滴定試驗來檢查樁身的水泥含量,繼而借助對樁身各部位水泥土原狀土樣的室內無側抗壓強度實驗和取芯過程各段配合用的標準貫入試驗的標貫擊數,就可以準確地判斷出樁身各部位的強度,也可以同時測出樁身土樣的變化指標,最后,可以在取芯過程中通過觀察水泥土樣的變化情況,判斷樁身的連續性以確定樁長。此方法雖然直觀可靠,但是由于水泥土攪拌樁橫斷面方向的攪拌軸部分的水泥土盲區,及水泥強度不是很高以及樁體“千層餅”等特點,所以,采用此方法做單樁試驗時應注意孔位選取,最好是定在離樁中心2/5的樁徑處。在鉆進取芯的時候,鉆桿必須保持規定的垂直精度(鉆頭垂直偏差小于0.5%)。特別地,在原狀水泥取樣的過程中要注意盡量避免對水泥土樣的擾動,小心試樣破碎。


              3.靜載試驗


              由于水泥土攪拌樁最終的控制參數是復合地基的整體承載力,靜載試驗法是在樁體達到一定齡期后,對單樁或復合地基通過具有一定剛度的壓板加載來測試地基承載力的方法,因此它是最能貼近地基受力的實際情況,最能準確、直接測出單樁或復合地基承載力的最標準的方法,主要包括單樁靜載試驗和復合地基靜載試驗,其檢測要點有:


              3.1對于單樁靜載試驗,壓板直徑應與樁徑相等;對于復合地基靜載試驗,壓板尺寸按面積置換率確定。壓板中心必須與試驗面中心重合,壓板下須用10mm厚的粗砂墊平。


              3.2加載應采用逐級等量加載,分級荷載宜為最大加載量或預估極限承載力的1/10,其中,第一級可取分級荷載的兩倍。


              3.3卸載應逐級等量卸載分級進行,每級卸載量取加載時分級荷載的兩倍。


              3.4加、卸載時應使荷載傳遞均勻、連續、無沖擊,每級荷載在維持過程中的變化幅度不得超過分級荷載的±10%。


              3.5測讀沉降的間隔時間及穩定標準。根據沉降穩定標準的不同,分慢速法和快速法。其中,快速維持荷載法的每級荷載維持時間至少為1小時,是否延長維持荷載時間應根據樁頂沉降收斂情況確定。


              3.6在試驗樁上進行的靜載試驗和在工程上進行的復合地基載荷試驗宜采用慢速法。慢速法觀測的間隔為5、15、30、45、60分,之后每隔30分測讀一次沉降。當加載量尚未超過設計要求值時,1小時內沉降增量小于0.1mm才可加下一級荷載;當加載量大于設計要求值以后,1小時內沉降增量小于0.2mm即可加下一級荷載。


              3.7當出現下列情況之一時,可終止加載:


              (1)某級荷載作用下,樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍;


              (2)某級荷載作用下,樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的兩倍,且經24小時尚未達到相對穩定標準;


              (3)已達到設計要求的最大加載量;


              (4)當荷載-沉降曲線呈緩變型時,可加載至樁頂總沉降量60~80mm,在特殊情況下,可根據具體要求加載至樁頂累計沉降量超過80mm;


              (5)承壓板周圍的土明顯地側向擠出或壓板周圍出現明顯的裂縫。


              靜載試驗法是在現場直接通過加載檢測單樁及復合地基承載力的方法,最接近單樁或復合地基在工程實際中的受力狀況,用該法檢測的結果最能反映單樁和復合地基的實際承載力,但靜載試驗法得到的是維持荷載作用下最薄弱破壞模式相應的樁土體系喪失承載剛度的外荷。通過該工程的3組水泥土攪拌樁的靜載試驗,結論可以看出S/b均小于等于0.005,承載力滿足設計要求。


              盡管它能全面獲得承載剛度的變化情況,描述最弱的破壞模式,并得到與之相應的承載力,但它不能提供樁身質量的完整性、均勻性、連續性的完整信息,更不能定量定位,加之水泥土攪拌樁具有樁體壓碎破壞發生在淺層的特點,也就不能對水泥土攪拌樁的施工質量作出全面的評價。僅對承載力有懷疑的單樁或復合地基而言,靜載試驗法目前是最權威的檢測方法,但要對水泥土攪拌樁的施工質量作出全面評價,還須用其它的檢測方法與之配合和補充。


              4應力波反射法


              應力波反射法檢測水泥土攪拌樁的樁身質量是一種新方法測試,該方法是以彈性體內的應力波傳播理論為依據的一種檢測方法。在施加了較小的外力的情況下,我們可以將樁的軟粘土視為彈性體;而水泥土攪拌樁在形態上的長度遠大于樁徑的長度,所以,可以將樁看成是一維彈性桿件,同時,當樁身強度到達一定程度,阻抗就明顯大于樁周土及樁底的阻抗,這樣就符合了應力波反射動測的理論假設。具體操作如下:用尼龍棒在樁頂中心的地方垂直施加一沖擊力,使樁質點受到振動產生彈性波,波會沿樁身向下傳,當樁身存在松散、攪拌不均勻或夾泥等情況時,就會造成密度、截面、波速的變化,從而引起波的阻抗差異,產生波的反射和疊加。該振動信號被置于樁頂的加速度傳感器接收后再傳到樁身完整性檢測儀,檢測儀會將采集到的信號進行放大、濾波處理和初步分析,等數據采集完成后就可以通過計算機上的專門軟件進行詳細分析,這樣就可以評價樁身的質量了。應力波反射法測量水泥攪拌樁簡捷方便,比較適用于大數量的普查與分析,但要注意測試時樁的齡期不適宜太短,一般不能少于28天。在分析測試出的曲線結果時,不能像剛性樁那樣把各種缺陷仔細確定。對該工程檢測了80多個曲線信號,其結果都在Ⅰ類、Ⅱ類樁之間。


                結論


              盡管水泥土攪拌樁樁身質量已有多種檢測方法,但是每一種檢測方法都有其局限性,都無法完成樁身質量的全面評價。為了保證水泥攪拌樁的樁身質量,確保軟基處理的成功,應根據經水泥土攪拌樁復合地基處理工程的重要性、復雜程度及所具有的檢測儀器設備的實際條件與現場的實際情況,從中選擇合理、可靠、有效的檢測方法,通常選用兩種或兩種以上的多種方法聯合檢測。另一方面,對試驗檢測操作進行規范化管理以及加強對檢測試驗的管理亦刻不容緩。本次工程通過多種試驗方法對水泥土攪拌樁地基處理工程的各項技術指標進行綜合檢測,有利于對水泥土攪拌樁的施工質量效果做出準確、全面的評價,為設計、施工及竣工驗收提供充分的依據。


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