采用輕型動力觸探檢測天然地基承載力的若干問題思考

盧 亮

（南京南大巖土工程技術有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引言

天然地基，即在不需要人工進行再處理的情況下，其本身的自然狀態就可以滿足基礎的全部荷載。天然地基土分為四大類：巖石、碎石土、砂土、黏性土。載荷板試驗是目前檢測天然地基承載力最為有效也是使用最多的方法。根據不同的土層條件和土層埋深，檢測方法分為淺層平板試驗、深層平板試驗、巖石地基載荷試驗等［1］。但他們存在一個共同的問題，就是檢測時間較長，一般一個點需要約 2 d 時間，且需要開挖到對應土層后才可進行檢測。而基坑開挖后往往場地條件復雜，而且載荷板試驗需要的場地較大，有時很難有檢測的操作空間，因此，近年來，部分地區開始采用輕型動力觸探的方法檢測地基承載力并作為設計和驗收的依據。

輕型動力觸探相比于載荷板試驗，檢測速度快，檢測成本低，檢測場地要求低，那么是否可以采用輕型動力觸探取代載荷板試驗，以輕型動力觸探給出的結果作為天然地基承載力的設計和驗收依據呢？本文將就此進行簡單的探討。

1 輕型動力觸探的測試目的

關于輕型動力觸探的測試目的，多本規范或規程均有提及，現行有效的、較具有代表性的主要如下。

GB 50021－2001《巖土工程勘察規范》（2009 年版）10.4.4 條規定：根據圓錐動力觸探指標和地區經驗，可進行力學分層，評定土的均勻性和物理性質（狀態、密實度）、土的強度、變形參數，地基承載力等［2］。

J G J 3 4 0－2 015《建筑地基檢測技術規程》第 8.1.1 條：輕型動力觸探試驗適用于評價黏性土、粉土、粉砂、細砂地基及其人工地基的地基土性狀、地基處理效果和判定地基承載力［3］。

DB32/T 3916－2020《建筑地基基礎檢測規程》第 11.1.2 條第 1 款規定：輕型動力觸探適用于淺部的填土、黏性土、粉土、粉砂、細砂及處理地基，也可用于成樁 3 d 內的水泥攪拌樁［4］。

第 11.4.10 條規定：有地區經驗時，可以利用圓錐動力觸探的數據結合平板載荷試驗結果初步判定地基土承載力特征值和變形指標。

從以上幾本規范或規程對輕型動力觸探測試目的的表述看，輕型動力觸探可用于評價地基承載力，對于天然地基來說，可用于評價淺部的填土、黏性土、粉土、粉砂、細砂的承載力。

2 地基承載力的判定依據

以上提到，從規范對輕型動力觸探的測試目的表述看，輕型動力觸探可用于評價地基承載力。如果用輕型動力觸探評價地基承載力，就必須有明確的判定依據。關于輕型動力觸探檢測地基承載力的判定依據，目前最早可查閱的資料為《建筑地基基礎設計規范》［5］，規范中給出附表 N，可根據不同土層和錘擊數查閱地基承載力，而在 GB 50007－2022《建筑地基基礎設計規范》中，又將該查閱地基承載力的表取消，現行有效的 GB 50007－2011《建筑地基基礎設計規范》中也未再提及該判定依據。至于取消原因，從相關資料分析，主要因為我國幅員遼闊，巖土種類繁多，巖土性質變化較大，僅根據土層的大致分類和錘擊數給出的地基承載力誤差較大［6］。廣東省地方標準 DBJ 15－31－2003《建筑地基礎設計規范》曾給出輕型動力觸探確定地基承載力的公式，在后來的 2016 標準中也是將該公式取消，同樣是因為哪怕僅僅在廣東地區，由于巖土的差異性，也很難在錘擊數與地基承載力之間建立一個統一的相對準確的公式。

可以查閱的、現行有效的采用輕型動力觸探評價地基承載力的規范主要有：JGJ 340－2015《建筑地基檢測技術規程》，其在第 8.4.9 條中規定可根據平均擊數 N10 按表1 進行估算［3］，但同時也強調，這僅僅是在初步判定地基承載力時的一種估算方法［3］，因此用此表來判定地基承載力并根據其結果來進行地基承載力的相關設計和驗收是否合適，還有待商榷。

表1 輕型動力觸探試驗推定地基承載力特征值 fak［3］ kPa

表1 與 1990 年出版的 GBJ 7－89《建筑地基基礎設計規范》附表 N 較為相似，但在表述時用詞較為委婉，如“初步判定”“估算”等用詞?？梢?，在使用輕型動力觸探評價地基承載力時應慎重。

3 是否可用輕型動力觸探判定地基承載力

從 1990 年出版的 GBJ 7－89《建筑地基基礎設計規范》給出參考值后又取消，到 JGJ 340－2015《建筑地基檢測技術規范》給出參考值但又用詞較為謹慎可以看出，輕型動力觸探作為一種方便快捷的檢測地基承載力的方法，直接取消使用有些可惜，因為作為一種方便快捷、成本低廉的檢測手段，本身有其存在的價值。推薦使用又因為很難給出準確結果，容易造成誤判，又很難把握使用的度。但不可否認，輕型動力觸探可用于地基承載力的檢測，并可以根據相關規范給出初步的估算值。但是否可以采用輕型動力觸探取代載荷板試驗，以輕型動力觸探檢測結果作為天然地基承載力設計和驗收的依據？從相關規范的表述中其實可以找到答案。

GB 50202－2018《建筑地基基礎施工質量驗收規范》中有明確規定，對于素土地基，其第 4.2.3 條規定：施工結束后，應進行地基承載力檢驗［7］。同時表4.2.4明確要求，地基承載力的檢查方法為：靜載試驗。由此可見，對于天然地基承載力驗收檢測，必須采用載荷板試驗進行檢測驗收。同樣，在為設計提供設計依據時，其數據應更加準確與嚴謹，從上面的討論可知，直接采用輕型動力觸探的結果會有較大偏差的可能。那么輕型動力觸探作為一種方便快捷、成本較低的地基承載力檢測方法，可在以下兩種情況推廣使用。

3.1 作為地基土承載力普查的手段

從上面的討論中可以得知，若想獲得相對準確的天然地基承載力，需進行載荷板試驗，但載荷板試驗場地要求高、周期長、檢測成本高，不可能大量推廣使用，而載荷板試驗給出的承載力僅能代表檢測點的承載力，如果土層中存在軟弱夾層、空洞等局部不良地質，載荷板試驗很難發現，此時，可在載荷板試驗的基礎上，采用輕型動力觸探作為一種普查手段，通過載荷板試驗點與其他點的輕型動力觸探錘擊數的比較，可高效地普查持力層中是否存在軟弱夾層、空洞等局部不良地質，為工程驗收提供有力的依據并有效地保證了地基承載力的可靠性。

3.2 地基土驗槽時推廣使用

同樣，輕型動力觸探作為一種簡單快捷的檢查手段，在地基驗槽時應推廣使用，對此，GB 50202－2018《建筑地基基礎施工質量驗收規范》附錄 A 中有明確的規定：天然地基驗槽前應在基坑或基槽底普遍進行輕型動力觸探檢驗，檢驗數據作為驗槽依據［7］。

其檢查的內容主要有地基持力層土體的均勻性及強度、埋深較淺的軟弱夾層或硬層、地層中可能存在的墓穴空洞等，由此可見，輕型動力觸探在地基驗槽時使用很有必要。

4 檢測深度如何把握

既然可以采用輕型動力觸探評價地基的承載力，我們知道，輕型動力觸探給出的結果是累計貫入檢測土層中 30 cm 的錘擊數，那么檢測深度該如何把握？是否僅打入土層中 30 cm，根據該 30 cm 的錘擊數進行判定？對此，JGJ 340－2015《建筑地基檢測技術規范》第 8.3.3 條給出明確規定：天然地基檢測深度應達到主要受力層深度以下。DB32/T 3916－2020《建筑地基基礎檢測規程》的規定與此相同。由此可見，采用輕型動力觸探評價地基承載力時，檢測深度必須達到主要受力層以下，而不可以僅采用上部 30 cm 的錘擊數作為判斷依據。

5 檢測數量如何選擇

上面討論到，輕型動力觸探可在載荷板試驗的基礎上作為地基承載力普查的手段以及在地基驗槽時使用，檢測的數量相關規范有明確規定：JGJ 340－2015《建筑地基檢測技術規程》第 8.1.2 條規定：采用圓錐動力觸探試驗對處理地基土質量進行驗收檢測時，單位工程檢測數量不應少于 10 點，當面積超過 3 000 m2應每增加 500 m2增加 1點［3］。GB 50202－2018《建筑地基基礎施工質量驗收規范》附錄 A 規定：采用輕型動力觸探進行基槽檢驗時，檢驗深度及間距應按表 A.2.4 執行［7］?？梢?，不管是采用輕型動力觸探檢測地基承載力，還是勘察中用來地基驗槽，檢測數量都有明確的要求。

6 結語

輕型動力觸探作為一種簡便快捷、成本低廉的地基土性狀檢查手段，應得到較大的推廣與使用，而我國幅員遼闊，巖土種類繁多，巖土性質變化較大，僅根據土層的大致分類和錘擊數給出的地基承載力會有較大誤差。因此在使用時應注意以下幾點。

1）使用范圍。建議在兩種情況下使用，一種是結合載荷板試驗的數據結果，作為一種地基承載力的普查方法，不建議直接采用輕型動力觸探的結果作為地基承載力的驗收依據。另一種是做地基驗槽使用，用于查明地層中的空穴、古墓、古井、暗溝、防空掩體、軟弱夾層等地質勘察時不易發現的局部特殊地質狀況。

2）檢測深度。檢測深度應達到主要受力層以下，不可僅用上部 30 cm 的錘擊數作為判定依據。

3）檢測數量應遵循相關規范要求。Q