既有建筑物地基基础检测技术分析

既有建筑物地基基础检测技术分析

摘要：论述了既有建筑地基基础载荷试验技术、原位取样技术、剪切波速测试技术、探地雷达测试技术、低应变动力测试技术、沉降观测技术的特点。实践证明这些测试技术有很好的

适用性和可靠性。

关键词：既有建筑；地基基础；测试技术

1、前言

随着建筑业的不断发展和壮大，建筑行业的各项技术也得到了充分的发展和进步。对既有建

筑物地基基础检测是为了保证建筑物的质量安全，了解建筑物的使用情况，从而做出科学合

理的决定，保证建筑物的正常使用和发挥作用。既有建筑物的地基基础检测技术的应用可以

针对多种不同的建筑物结构。首先，应该对建筑物的上部结构和总体的基础形式掌握清楚，

本文所做的研究主要以典型的既有建筑物为例，分析了其地基和桩的荷载能力等等。主要通

过原位取样以及剪切波速测试、探地雷达测试、低应变动力测试的方法进行了地基基础检测

的技术分析。通过对各项测量技术的介绍和分析，以例证研究和探讨了既有建筑物地基基础

测量的过程和内容。

2、地基基础检测技术

2.1载荷试验技术

在既有建筑物上进行加层建筑是目前一些建筑工程的重点项目。然而，对既有建筑物进行加层，相当于对地基的二次施加压力，这需要考虑地基的荷载力的情况。对地基荷载情况进行

科学合理的检测是非常有必要的。所以，荷载试验就成为了一项重要的技术，也成为了建筑

施工中无法被代替的重要技术。建筑物的扩建是建筑施工过程中的施工技术难点，而荷载试

验则是建筑物扩建过程中的技术操作的重点内容，对建筑物建设起到了至关重要的作用。

载荷试验选取独立基础或条形基础的建筑，这种建筑物是目前比较典型的建筑物。在建筑物

的地基基础旁开挖竖向试坑，然后在基础下开挖试验位置，应用载荷试验技术测试地基承载力，判断基础下载荷试验技术的可行性和适用性，并根据施工前载荷试验和基础外载荷试验

进行对比，分析地基承载力在建筑物长期荷载作用下的变化规律。这个过程中的操作技术并

不是非常难，但是需要注意尺寸和高度等问题，具体的条形基础试坑开挖示意图可参考图l；载荷试验曲线可参考图2。

2.2原位取样技术

某投入使用时间为8年的单层钢排架结构建筑物，采用独立基础，强夯进行处理地基。本次

试验选取3l轴×F轴基础为l号探井，基底标高-4.650米，尺寸为6250毫米×8550毫米；34

轴×F轴基础为2号探井，基底标高-3.250米，尺寸为6000毫米×8200毫米，基底标高为-

3.250米.在两个基础下以及基础外分层取土样，检测土样的物理力学性质指标。取样位置如

图3。取样方法：紧靠基础边缘开挖探井，探井直径为1500毫米，在基础下方和基础正对面

的地基土中进行取样，对于1号探井即3l轴×F轴基础，在基础下0.5米和1.5米分别取样；

对于2号探井即34轴×F轴基础，在基础下0.5米、1.5米和2.5米分别取样，见基础平面图4，试验数据见表l。

通过表1的数据内容，我们可以清楚的看到，孔隙比和密实程度之间有着明显的关系和规律

存在，当孔隙比越来越小的时候，所体现的土的密实程度也就相对提高了。当压缩模量不断

的变大的时候，在相同的压力范围之内，压缩变形则变得更小了，而且土的压缩性也更低了。干密度反映土颗粒排列的紧密程度，工程上常把它作为人工填土密实度的指标。如果其他的

指标数据发生较大的变化的时候，则会导致内容更加复杂，这是因为地下水位是一个不确定

的因素，它会直接对土体造成严重的影响；另外，也由于岩土具有很强烈的波动性，并不确

定的各项因素导致问题的复杂性。但从总体的特征来看，密度和干密度的变化率并不是非常大，而其他的指标则出现了比较明显的变化。

在建筑工程开始施工之前，地基的基土和既有建筑物的土样进行对比后分析，会得到这样的

结果：基础地下基土和工程施工前的地基土的物理学性质存在一定的变化率，但是变化率非

常小，主要体现在孔隙比、密度以及干密度等。而其他的则会发生众多的变化，变化规律也

并不容易总结和归纳。

2.3剪切波速测试技术

剪切波速测试技术在既有建筑物地基基础检测过程中，也发挥着重要的作用，而且该项技术

的应用要求与数据的分析和计算进行紧密结合，通过对数据的有效分析，从而得出相应的测

试结果，依靠的两个主要坐标为波速和标贯击数，通过平面上的观察和测定，得到检测的数

据分析和检测结果分析等内容。

在试验场地上选取合适的位置(图5)。紧靠基础尝试标准贯入试验技术判断既有建筑的地基

承载力，尝试应用剪切波速测试技术判断既有建筑场地的类型，并建立剪切波速和标贯击数

的关系式，间接建立剪切波速和地基承载力的关系。拟合了粉土强夯地基标贯和剪切波速的

曲线及公式如图5。

2.4探地雷达测试技术

探地雷达的测试技术在应用过程中也会表现出一定的优势，尤其是在桩基础的测试过程中发

挥着重要的作用。对既有建筑物的桩基的实际情况进行测量需要采用相对准确和科学的方法，探地雷达可以深入到一定的深度和高度，将相关的数据准确的传到地面，供技术人员作为数

据的参考和分析。在实际的应用中，探地雷达发挥着非常重要的作用。操作的方法非常简单，主要是选取某桥梁的桩基础和某建筑的桩基础为试验对象，尝试在桩基础侧面应用探地雷达

检测桩位，研究探地雷达测试技术的可行性。根据典型建筑物的桩基测试结果，可以得到如

下的测试结果（如图6）。

2.5低应变动力测试技术

低应变动力测试技术主要应用于复合地基的形式中，所选取的桩基为素混凝土桩基。这项技

术需要在施工前后进行两次数据的统计和对比，通过对比得到更加准确和合理的结果，从而

体现低应变动力测试技术的优势。在实际应用中，该项技术反应比较快，测试结果相对准确，能为建筑施工的扩建、加层等工作提供有效的技术基础。在实际的施工测量过程中，所使用

的工具主要是铁锤，设备主要是传感器等。注意数据的结合和对比的分析，保证既有建筑的

地基基础的稳定性，根据地基基础和桩基基础的荷载能力，进行进一步的建筑参数分析。

在复合地基中选取素混凝土桩，进行低应变动力测试；采取特殊的测试措施，对比建筑基础

施工前后的测试数据，验证低应变动力测试在既有建筑素混凝土桩复合地基中应用的可行性。既有建筑复合桩基低应变现场检测示意图7，主体施工过程中桩动测实测曲线图8。

2.6沉降观测技术

沉降观测技术在建筑施工完毕后应用的最为广泛。由于既有建筑本身已经形成了相应的各项

数据等内容，在进行扩建和加层之后，就会产生新的数据和内容，这些内容对建筑物的总体

情况产生质量和安全的影响问题，进行相应的沉降观测是非常有必要的。沉降观测技术根据

测量位置的不同会出现不同的结果，在不同的时间里也出现不同的曲线，所以，沉降观测技

术中，应该高度重视观测的位置和时间的问题。重点分析南北侧的纵墙的观测点沉降曲线，

得到具有代表性的数据分析表，同时，注意时间上产生的不同的沉降的结果，从而注意时间

上的把控，得到准确的、有规律的最终测量结果。