监理工程师

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2018年监理师培训用书建设工程质量控制知识点汇编（持续更新中…）

地基基础工程施工试验与检测

(一)地基土的物理性质试验和检测方法

1.地基土最佳含水量时的最大干密度测定

击实试验是控制地基压实质量不可缺少的重要试验项目。

击实试验方法分两种，即：轻型击实法和重型击实法。

土样的干密度与含水量的ρd-ω关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别表示土的最大干密度和最佳含水量。

当试样中粒径大于5mm的土质量小于或等于试样总质量的30%时，需要校正最大干密度及最佳含水量。

2.土的含水量试验

土的含水量是土在105～110℃下烘至恒定质量时所失去的水分质量与达到恒定质量后干土质量的比值，以百分数表示。

土的含水量试验应以烘干法为室内试验的标准方法。在工地如无烘箱设备或要求快速测定含水率时，可依土的性质和工程情况分别采用酒精燃烧法、红外线照射法、炒干法、实容积法、微波加热法、碳化钙气压法等。

3.石灰土及石灰类混合料最大干密度和最佳成型含水量的测定

石灰土及掺入一定比例的碎(砾)石，天然砂砾或工业废渣等石灰类混合料，并按其不同的粒径选择击实仪具。采用不同规格的击实仪具进行击实试验，所获得的击实功基本上能符合重型击实标准。试件干密度参照土的干密度计算公式计算。

4.压实度试验

压实度反映了现场压实后填筑材料的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。

施工现场测定土料、无机结合料、砂砾混合料及沥青混合料等的压实度，一般有环刀法、灌砂法、直接称量法、蜡封称量法、取土器法和水袋法等。

(1)环刀法

一般黏性土，多采用环刀法。适用于建筑物、构筑物、土路基、基坑填土、沟槽回填土等的压(夯、振)实度测定。

(2)灌砂法

在现场条件下，对于粗料，采用灌砂法测定其密度。适用于砂石基层、碎(砾)石基层、沥青结合料基层和面层等。

(二)地基土承载力试验

地基土承载力试验用承压板现场试验确定地基土的承载力。地基土载荷试验要点如下：

(1)试验基坑宽度不应小于承压板宽度或直径的3倍。应保持试验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用粗砂或中砂层找平，其厚度不超过20mm。

(2)加荷分级不应少于8级。最大加载量不应小于设计要求的两倍。

(3)每级加载后，按间隔10min、10min、10min、15min、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量。当在连续2h内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。

(4)当出现下列情况之一时，即可终止加载：

1)承压板周围的土明显地侧向挤出;

2)沉降S急骤增大，荷载-沉降(P-S)曲线出现陡降段;

3)在某一荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定;

4)沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06。

当满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载。

(5)承载力特征值的确定：

1)当P-S曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值;

2)当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取荷载极限值的一半;

3)当不能按上述方法确定时，压板面积为0.25～0.50m2时，可取沉降量与承压板宽度或直径之比S/b = 0.01~0.015所对应的荷载值;但其值不应大于最大加载量的一半。

(6)同一土层参加统计的试验点不应少于3点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30%时，取此平均值作为地基承载力特征值。

(三)桩基承载力试验

桩基静承载力试验包括单桩静承载力试验和单桩动测试验。桩基应进行承载力和完整性检测。

1.单桩静承载力试验

桩的静承载力试验，在同一条件下，试桩数不宜少于总桩数的1%，并不应少于2根，工程总桩数50根以下不少于2根。试验内容有：单桩垂直静承载力试验、单桩抗拔承载力试验、单桩浸水静承载力试验和单桩水平静承载力试验等。

(1)单桩抗压静承载力试验

其目的是为求得单桩承载力特征值。单桩抗压静承载力试验设备与地基土现场承载力试验一样，包括加荷与稳压系统、测量系统和反力系统。

(2)单桩抗拔承载力试验

抗拔力作用下桩的破坏有两种形式：一是地基变形带动周围土体被拔出;二是桩身强度不够，桩身被拉裂或拉断。抗拔承载力试验方法与压力试验相同，只是荷载的方向相反。

(3)单桩水平静承载力试验

其目的是采用接近于单桩实际工作条件的试验方法，来确定单桩的水平承载力和地基土的水平抗力系数，并可测得桩身应力变化情况，求得桩身弯矩分布图。

(4)单桩静承载力试验步骤

1)结合实际条件和试验内容，选定试验设备;

2)规定承载力试验条件，一般应通过试桩进行验证后再修订试验条件;

3)加荷与卸荷;

4)资料整理：试验原始记录表、试验概况、绘制荷载变形曲线(P-S曲线)等;

5)检测数据分析与应用。

2.单桩动测试验

在采用各种动测法时，应遵循下列原则：应做足够数量的动静对比试验，以检验方法本身的准确程度，并确定相应的计算参数或修正系数。试验本身可重复，系非破损试验，方法简便快捷。

目前，根据桩基激振后桩土的相对位移或桩身所产生的应变量不同，国内已用于工程检验的动测法分为高应变和低应变两大类。

(1)高应变动测

适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性。监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。

1)检测数量：在地质条件相近、桩型和施工条件相同时，不宜少于总桩数5%，且不应少于5根。对于一柱一桩的建筑物、构筑物，应全部进行完整性检测;对于非一柱一桩的建筑物、构筑物，当工程地质条件复杂或对桩基施工质量有疑问时，应增加试桩数量。

2)检测方法：

①检测前必须检查仪器的使用状态。每年应由国家法定计量单位进行标定，精度要达2%以上。试验用锤击必须具备足够的锤击能量。

②对需进行检测的混凝土灌注桩，桩身混凝土强度满足大于等于28d的强度，桩顶必须处理，要凿除顶部强度较低的混凝土，将桩接长至地坪以上1.5～2倍桩径处，桩顶高度应满足锤击高度的要求。所有主筋均需接至桩顶保护层以下并对桩顶进行加强保护，桩顶混凝土强度≥C30。同时在锤与桩顶之问设置有效垫层。

③在桩身两侧对称安装两只加速传感器和应变传感器。它们与桩顶之间的距离应≥1.5倍桩径。在进行高应变动测时，必须同时量测每次锤击下桩的最终贯入度。为使桩用土产生塑性变形，单击贯入度不宜小于2.0mm。在检测过程中，要不断比较桩身材料实测阻抗与理论阻抗的关系。锤击时实测力与速度峰值应成正比，如果不符，应立即停锤检查。高应变试验应采用实测曲线拟合分析确定CASE阻尼系数值，拟合计算桩数不宜少于试桩总数30%并不少于5根。

④结果评定：①应力不应有负值;②应力和速度的尾部应归零;③一般情况下t1-t2时间段(速度曲线)在F(t) 的下方;④信号前沿，Z·V(t)和F(t)曲线基本重合，且共同达到峰值;⑤FMX(最大打击力)与FHM(根据锤击动量估算的最大打击力)接近;⑥最大的动位移超过2～5mm;⑦信号无交流震荡干扰;⑧桩底反射明显;⑨信号不削顶;⑩用拟合法时，计算与实测的锤击数接近，且拟合曲线完成或拟合系数值，灌注桩不宜大于5%，预制桩不宜大于3%。

(2)低应变动测

低应变动测主要采用弹性波反射法，对各类混凝土桩进行质量普查，检查桩身是否有断桩、夹泥、离析、缩颈等缺陷存在。确定缺陷位置，对桩身完整性作出分类判别。

1)检测数量。

采用随机采样的方式抽检。

①柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不应少于一根。(新增)

②对设计等级为甲级，或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，动测桩数不应少于总桩数的30%，且不得少于20根。其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%且不得少于10根。

③对于端承型大直径灌注桩，在以上抽检范围内，采用钻芯、声波透射法进行检测，抽检数量不应低于受检总桩数的10%。将具备独立施工条件并能形成独立使用功能的工程划分为单位工程，将单位工程中能形成独立使用功能的部分划分为若干子单位工程，对其进行验收。(新增)

动测结果不合格的桩比例过高时(占抽检总数5%以上)，宜以相同的百分比进行扩大抽检，设计单位认为需要时，可扩大到普检。

对同工程中同一批桩中有疑义的桩，宜采用多种方法同时进行检测，并进行综合分析。

2)检测方法。检测前，先进行截桩处理至设计标高，凿去疏松部分后用砂轮磨平，安装传感器、放大器、数据采集装置、记录显示器(目前常用的PIT动测仪已一体化)。然后在桩顶施加冲击力产生应力波，应力波沿桩身传播至桩底或遇界面产生反射信号，再由传感器接收，经分析计算，产生检测结论。

3)结果评定：根据时域波形，比较入射波与反射波到达时刻及其振幅、相位、频率等特征，进行判断和计算;而波阻抗Z=ρVA，ρ为密度、V为速度、A为截面积。显然，波阻抗的差异主要来源于密度、面积的变化。当桩的密度变化大时，就可能存在着混凝土的疏松、夹泥、离析等;面积变化大时，就可能存在扩颈、缩颈、裂缝、断柱等。波阻抗差异越大，反射信号就越强烈。

完整性良好的单桩具有下列特征：

①桩底反射明显，无缺陷反射波存在;

②波形规则，波列清晰，完整桩之间波形特征相似;

③桩身混凝土平均波速较高。

完整性存在缺陷的桩具有下列特征：①桩的界面反射明显，反射信号到达要小于桩底反射时刻;

②波形受到干涉，波的振幅、相位、频率相对正常桩的波形出现异常，缺陷严重时，易形成多次反射，振幅较大。

低应变动测桩身质量评定等级分为四类：

①无缺陷的完整桩;

②有轻度缺陷，但基本不影响原设计桩身结构强度的桩;

③有明显缺陷，影响原设计桩身结构强度的桩(可部分利用或降级使用);

④有严重缺陷的桩(废桩)。

（责任编辑：fky）