北区桩基检测方案.docx
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北区桩基检测方案
****基地项目
北区旋挖桩基检测方案
编写：
审批：
1、工程概况
（一）设计概况
1本项目建于深圳市龙岗区新能源产业基地内，宝龙四路以西，新能源二路以东，南侧临新能源五路。
项目总用地面积12881.03平方米，规定容积率1.9。
各项指标详下表《主要技术经济指标表》。
本项目由地上厂房A座和厂房B座（生产性丙2类厂房）、综合楼（宿舍、小型商业、食堂）与地下室（停车库、设备用房）等设施共同组成。
地下1层、地上最高6层，耐火等级为一级，建筑最高高度29.70米。
厂房A座和厂房B座功能为生产性厂房（丙2类），属二类高层工业建筑；综合楼一层为小型商业，六层局部为食堂，其余为宿舍，属多层建筑。
地上部分和地下部分设计使用年限为50年。
2、设计要求桩端持力层位中风化花岗岩，要求桩端打入持力层不少于1.5米。
岩面不平时，按岩面最低处控制，要求地基承载力特征值不少于4800KN。
（二）．工程地质情况
根据钻探揭露，场地内地层自上而下依次为：
第四系人工填土层（Qml）、第四系冲积土层（Q4al）、第四系坡积土层（Q3dl）、第四系残积土层（Qel）,下伏基岩为早白垩世燕山四期侵入花岗岩（γK1）。
现将各地层的岩、土层性质特征分述如下：
1、第四系人工填土层（Q4ml）
①1素填土：
褐红、褐黄色，主要由黏性土回填而成，局部夹花岗岩石块，稍湿，主要呈松散~稍密状态，回填时间少于10年，未完成自重固结，土质不均，工程性质较差，属软弱土层。
该层分布于全场地，揭露层厚0.50~11.20m，平均层厚6.39m，层底高程45.84~57.15m。
2、第四系冲积土层（Q4al）
⑤1粉质黏土：
灰黄色、灰黑色，可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。
该层除ATF楼拟建区域未揭露外，场地内其它区域均有揭露，揭露层厚0.50~4.20m，平均层厚1.56m，层顶高程45.84~57.15m，层底高程42.13~56.65m，层顶埋深2.50~9.00m，层底埋深3.00~10.90m。
3、第四系坡积土层（Q3dl）
⑦1粉质黏土：
褐红色，可塑～硬塑状态，含少量石英质砂、砾粒，干强度中等、韧性中等、无摇振反应，合金易钻进。
揭露层厚1.10~5.90m，平均层厚2.89m，层顶高程45.39~56.65m，层底高程41.70~54.43m，层顶埋深3.00~10.90m，层底埋深5.50~14.50m。
4、第四系残积层（Qel）
⑧2砂质黏性土：
褐红色、褐黄色，可塑~硬塑状态，由花岗岩风化残积而成，原岩组织结构已全部被破坏，矿物除石英外已风化成粘性土，石英砾含量10%～20%，岩芯呈土柱状，遇水易软化、崩解，合金易钻进。
揭露层厚1.40~15.90m，平均层厚7.36m，层顶高程41.70~56.26m，层底高程33.40~46.29m，层顶埋深0.50~14.50m，层底埋深11.10~22.50m。
5、早白垩世燕山四期花岗岩（γK1）
1全风化花岗岩：
褐红色，岩石风化剧烈，组织结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易崩解，合金易钻进。
岩体极破碎，岩石为极软岩，岩体基本质量等级为V类。
揭露层厚0.90~5.20m，平均层厚2.54m。
层顶高程33.40~46.29m，层底高程31.19~-44.19m，层顶埋深9.80~22.50m，层底埋深13.00~25.00m。
2强风化花岗岩：
褐黄、灰褐色，岩石风化强烈，组织结构大部分破坏，遇水崩解。
上部呈土柱状，下部多呈砂土状，底部不均匀含有少量强风化岩块，岩块手可折断，合金可钻进。
岩石体极破碎，岩石为极软岩，岩体基本质量等级为V类。
揭露层厚0.60~10.70m，平均层厚3.04m，层顶高程31.19~44.62m，层底高程28.64~-42.24m，层顶埋深13.00~25.00m，层底埋深16.00~30.80m。
3中风化花岗岩：
青灰色，中粒结构，块状构造，岩石风化裂隙发育，岩芯呈碎块状、短柱状，节长5-10cm，结构部分破坏，锤击声较清脆，较难击碎，合金钻头较难钻进，需金刚石钻进，RQD=0~20%。
岩石完整程度为破碎~较破碎，岩石坚硬程度为较软岩，岩体基本质量等级为V~Ⅳ类。
本次钻探进入该层1.50~10.90m（部分钻孔未揭穿），层顶高程28.64~42.24m，层顶埋深16.00~30.80m。
2、编制依据
（1）国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014
（2）广东省标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2014
（3）关于建筑工程地基基础检测工作的相关通知:
（4）工程施工图纸
三、检测方法
1、桩身完整性检测：
根据相关规和工程实际情况，本工程采用低应变动测检测桩身结构完整性，检测数量为总桩数的30%，且每个承台不少于1根，本工程总桩数84根分别为41根抗压桩和43根抗压兼抗拔桩，应检测26条。
2、单桩竖向抗压承载力检测：
对该项目工程桩的单桩竖向抗压承载力检测，根据相关规范要求,进行单桩竖向抗压静载检测。
检测数量为总桩数的1%，且检测数量且不少于3条。
本工程总桩数84条，宿舍楼区域12根，少于50根检测数量2根，力学楼区域72根，检测3根
3、单桩竖向抗拔承载力检测：
对该项目工程桩的单桩竖向抗压承载力检测，根据相关规范要求,进行单桩竖向抗拔静载检测。
检测数量为总桩数的1%，且检测数量且不少于3条，本工程总桩数43条，共应检测3条。
3、选桩原则
根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014
四、检测数量及检测比例
（1）桩身完整性检测
1、低应变检测数量
总桩数（根）
84根，桩径800mm
检测总数（根）
26
抗压桩（根）
15
抗压抗拔桩（根）
11
（2）单桩竖向抗压承载力检测
宿舍楼
力学楼
总桩数（根）
12根，桩径800mm
29根，桩径800mm
检测总数（根）
≥3
≥3
检测比例（按各类桩径）
1%
1%
（3）单桩竖向抗拔承载力检测
总桩数（根）
43根，桩径800mm
检测总数（根）
≥3
检测比例（按各类桩径）
1%
附表1-1桩径和桩数
桩径（800mm）
桩数（条）
承载力特征值（KN）
竖向承载力特征值（KN）
抗压桩
41
4800
/
抗压兼抗拔桩
43
4800
360
五、检测条件
本工程桩基采用低应变动测检测桩身结构完整性和单桩竖向抗压承载力检测与单桩竖向抗拔承载力检测桩质量，应先进行成桩质量检测后进行承载力检测。
受检桩桩身混凝土强度不得低于设计强度等级的70%或预留立方体试块强度不得小于15MPa。
承载力检测检测时，受检桩的混凝土龄期不得小于28天或预留立方体强度不得低于设计强度等级。
六、检测不合格桩的处理措施
（一）、当对检测结果有怀疑或争议时，应选择以下适宜的方法进行验证检测：
1、桩身浅部缺陷可采用开挖验证。
2、对灌注桩采用低应变法的检测结果有怀疑或争议时，可采用钻芯法进行验证。
3、对承载力检测结果有怀疑或争议时，可在同一基桩增加钻孔验证。
二、当基桩的检测结果不满足设计要求时，应分析原因，并进行扩大抽检。
扩大抽检应符合下列规定：
1、扩大抽检应采用原抽检用的检测方法，或准确度更高的检测方法。
扩大抽检完成后，根据全部检测结果综合判定。
2、当采用低应变法抽检所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和小于抽检桩数的20%时，应按Ⅲ、Ⅳ类桩数的2倍扩大抽检；当Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于或等于抽检桩数的20%时，应在未检桩中再取总桩数的30%扩大抽检。
若两次抽检中Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于或等于两次抽检桩数总和的20%时，该批桩应全部检测桩身完整性。
3、当静载试验的检测结果不满足设计要求时，应按不满足设计要求的桩数的2倍扩大抽检。
三、检测后的桩，发现严重质量问题的，应会同建设方、设计方、监理方、地质勘察单位进行原因分析，并形成处理方案，提交相关主管部门备案。
七、检测技术方案
7.1低应变检测
7.1.1检测目的
本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置，并为其它方法的进一步检测提供依据。
7.1.2检测依据及数量规定
本工程检测数量是根据施工图纸设计要求规定的按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014执行要求对桩基进行低应变检测。
7.1.3检测仪器设备及现场准备
受检桩桩头必须相对高于桩周土，桩面打扫干净，必须在桩顶面打磨出三个平整点。
基桩反射波法测试处理系统示意图见图1。
图1基桩反射波法测试处理系统示意图
7.1.4基本原理
基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：
通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到波阻抗变化界面（如蜂窝、离析、缩径、夹泥、断裂等桩身缺陷）和桩底面时，将产生反射波，通过分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆，其长度为L，横截面积为A，弹性模量为E，质量密度为ρ，弹性波速为C（C2=E/ρ），广义波阻抗为Z=ACρ，土阻力为R，推导可得桩的一维波动方程：
假设桩身中某处波阻抗发生变化，当应力波Vi从介质Ⅰ（波阻抗为Z1）进入介质Ⅱ（波阻抗为Z2）时，将产生反射波Vr和透射波Vt。
它们与波阻抗的关系如下：
Vr=Vi·（Z1-Z2）/（Z1+Z2）
Vt=2Vi·Z1/（Z1+Z2）
根据桩身缺陷反射波的幅值定性确定桩身缺陷的严重程度；根据反射波的到时tx由下式确定桩身缺陷位置：
Lx=C·tx/2
7.1.5评判标准
检测按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中的有关规定进行。
根据实测波形特征对桩身结构完整性分类的一般依据见表1。
桩身结构完整性分类表表1
类别
桩身结构完整性定义
波形特征
Ⅰ
桩身结构完整。
无缺陷反射波、或有扩颈反射波，有明确（正常）的桩底反射信号，波速正常。
Ⅱ
桩身存在轻微缺陷，但桩身结构完整性基本不影响桩的正常使用。
缺陷反射波幅值小，有明确（正常）的桩底反射信号，波速正常。
Ⅲ
桩身存在明显缺陷，应采用其它方法进一步抽检确定其可用性。
1、缺陷反射波幅值较大、桩底反射不明显。
2、嵌岩桩桩反射波与入射波相位相同。
3、波速不正常。
Ⅳ
桩身存在严重缺陷或断桩。
1、缺陷反射波幅值大。
2、周期性缺陷反射波。
桩身存在缺陷的基桩，可能会影响正常使用功能，如可能影响竖向承载力、水平承载力、桩的耐久性或导致不均匀沉降等。
在正常情况下，Ⅰ、Ⅱ类桩桩身结构完整性可满足使用要求；Ⅲ类桩应采用其它方法进一步抽检，并根据实际工程情况确定是否可用；Ⅳ类桩应进行工程处理并进一步检测确定严重缺陷或断桩以下部位桩身质量是否正常。
7.2单桩竖向抗压静载试验
7.2.1检测目的
本方法适用于确定各种基桩的竖向极限承载力或对工程桩的承载力进行抽样检验及评价。
7.2.2检测前的准备工作
受检桩桩头应为原桩头，且桩头距地面高程以±20cm范围内为宜。
对试验荷载较小的桩，若桩顶未破损可不另作处理。
对于钻孔灌注桩,应做试验桩帽,我方提供桩帽图。
7.2.3检测桩的龄期要求
灌注桩应在桩身龄期28天混凝土达到设计强度后，才能进行试验。
7.2.4检测仪器
采用千斤顶加荷，荷载用与千斤顶相联的压力表或压力传感器测定油压，并换算出荷载。
试桩沉降采用百分表或电子位移计测量。
沉降观测平面可取桩（或桩帽）的顶面或侧面，当桩（或桩帽）侧面作为沉降观测平面时，观测面距桩（或桩帽）顶面不应小于0.5倍桩径。
7.2检测基本原理及方法
检测原理：
采用压重平台反力装置：
压重量不得少于预估最大试验荷载的1.2倍，压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上。
试验装置示意图见下图1。
图1试验装置示意图
本次试验依照广东省标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）中的有关“单桩竖向抗压静载试验”的规定进行。
试验要点如下：
1）最大试验荷载取设计承载力特征值的2倍。
加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级荷载和第二级荷载可取分级荷载的2倍，以后每级荷载取为分级荷载。
2）每级加载后，第5、15、30、min时各测读一次，以后每隔15min读一次。
3）受检桩沉降相对收敛标准：
加载时每级荷载维持时间不应少于一小时，最后15min时间间隔的桩顶沉降增量小于相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量。
4）当桩顶沉降速率达到相对收敛标准时，再施加下一级荷载。
5）卸载应分级进行，逐级等量卸载，每级卸载量取分级荷载的2倍，其中第一级可视情况取分级荷载的2～3倍。
卸载时，每级荷载维持15min，按第5、15min测读桩顶沉降量。
卸载至零后，应测读桩顶沉残余沉降量，维持时间为2h，测读时间为第5、15、30min，以后每隔30min测读一次。
6）出现下列现象之一时，可终止加载试验：
（1）某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍（陡降型），且累计总沉降量s>40mm；
（2）某级荷载作用下，桩顶沉降大于前一级荷载作用下沉量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。
（3）当达不到极限荷载，已达到最大试验荷载，桩顶沉降速率达到相对稳定（收敛）标准。
（4）当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60～80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降超过80mm。
7）单桩竖向极限承载力应按下列方法确定：
（1）根据沉降随荷载变化的特征确定：
对于陡降型Q-s曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。
（2）根据沉降随时间变化的特征确定：
取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。
（3）当出现6条第二款的情况，取前一级荷载值。
（4）对于缓型Q-s曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm所对应的荷载值，当桩长大于40m时，宜考虑桩身的弹性压缩量；对于直径≥800mm的桩，可取s=0.05D（D为桩身直径）对应的荷载。
当桩长大于25m时，宜考虑桩身弹性压缩量，但竖向抗压极限承载力对应的总沉降量不得大于80mm。
（5）当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。
7.3单桩竖向抗拔静载试验
7.3.1检测目的
本次试验主要对单桩的竖向抗拔承载力是否满足设计要求。
7.3.2检测数量规定
根据规范与图纸要求，单桩竖向抗拔承载力检测数量不应少于抗拔桩总数的1%，且不少于3根，按规范求：
Φ800灌注桩进行抗拔静载试验极限荷载为设计荷载（480KN）的2倍即960KN。
7.3.3检测前的准备工作
在单桩静载检测钱，应做好以下几项：
1、委托方应联系设计方、监理方及施工方等方面，根据工程情况机施工情况确定桩位。
2、在抗拔试验前宜用低应变法检测桩的完整性。
7.3.4检测设备
本次试验采用地面提供反力，用油压千斤顶加压，机械压力表测定压力，量程为50mm的百分表测定上拔量。
试验所用的仪器、仪表均经计量检定部门检定合格，并在有效期内。
7.3.5
检测技术要点
本次试验，单桩最大试验荷载为设计值的2倍，采用慢速维持荷载法。
试验要点如下：
1、共分10级进行加载，每级加载量为要求的最大试验荷载的1/10，第一级按2倍分级荷载加载。
2、每级加载后，每隔5、10、15、15、15min各测读一次桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。
3、试桩上拔量相对稳定标准：
每一小时的桩顶上拔量不超过0.1mm，并连续两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30imn的沉降观测值计算），当桩顶上拔速率达到相对稳定标准时，可施加下一级荷载。
4、出现下列情况时，可终止加载试验：
1）某级荷载作用下，桩顶上拔量为前一级上拔荷载作用下的上拔量的5倍；
2）按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm；
3）按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍；
4）总加载量已达到原定最大试验荷载。
5、卸载与卸载沉降观测：
每级卸载值为每级加载值的2倍。
每级卸载后隔15、15、30Min各测读一次残余上拔量，即可卸下一级荷载，全部卸载后，读输时间不少于1小时。
6、单桩竖向极限承载力可按下列方法综合分析确定:
1）根据上拔量随荷载变化的特征值确定：
对于陡变型Q~s曲线取Q~s曲线发生明显陡升的起始点对应的荷载值。
2）根据上拔量随时间变化的特征值确定：
宜取s~Lgt曲线斜率明显变陡或曲线发生明显陡升的起始点对应的荷载值。
3）当在某级荷载作用下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载值。
4）当受检桩在最大上拔力荷载作用下，未出现上述三种情况时，单桩抗拔极限承载力取大于或等于最大试验荷载值。
八、检测数据及资料管理
1、原始现场记录由资料管理人员验收保管，填表登记，并详细记录原始记录和检测内容。
2、所有资料均要分类存放，做好标记，方便调用查阅。
3、资料的保存环境应符合档案管理的有关规定，保证资料不霉变，损坏。
4、各种技术资料、标准、规程、检测原始记录均由组长负责和指定专人负责。
5、所有原始记录、检测报告、质量处理记录及各种相关文件应分类存放、并保证至工程竣工验收后3～4年。
6、检测的原始数据对外保密。
附：
检测桩号图1
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