制樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗

仇毅鋒 王瑋

摘要：本文通過對靖遠縣某工程預制樁單樁豎向靜載荷試驗，簡要敘述預制樁的施工工藝對質量的影響。

關鍵詞：預制樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗貫入度

1 工程概況

1.1 工程場地地質概況

該工程位于白銀市靖遠縣，地貌單元為黃河右岸Ⅱ級階地。根據地勘報告該場地地基土從上至下為雜填土、黃土狀粉土、粉土、細砂、卵石和泥巖及砂巖。具體情況如下：

①雜填土，層厚為1.9～2.9m。層底高程1399.70～1400.25m。土黃色或雜色，松散，稍濕。以粉土及卵石為主，含少量建筑垃圾及爐渣，該層遍布整個場地表面。

②粉土，層厚1.9～3.8m。層底高程1396.34～1398.18m。土黃色，稍密，稍濕～濕。干強度中等，低韌性，搖振反應中等，無光澤，局部含鈣質結核并夾粉質粘土。

③粉砂，層厚0.7～3.0m，層底高程1395.15～1395.64m。黃褐色，稍密，很濕～飽和。為均粒土，級配極不均勻，成分以石英和長石為主，局部含卵礫。該層僅在局部鉆孔中出露。

④粉質粘土，層厚1.8～2.2m，層底高程1394.5～1395.46m。棕紅色，軟塑～硬塑，濕～很濕～飽和。干強度中等，中等韌性，稍有光澤，約含10%的鈣化物。該層在局部鉆孔中缺失。

⑤卵石，層厚0.6～1.5m，層底高程1393.96～1395.04m。青灰色，中密～密實，飽和。母巖成分主要為花崗巖和石英巖，骨架顆粒約占70～80%，粒徑以2～6cm為主，最大13cm，磨圓度好，分選性較好，粉土及砂土充填，充填物約占10%。

⑥細砂，層厚0.2～1.1m，層底高程1393.26～1394.15m。褐色，稍密，飽和。級配不均勻，成分以石英和長石為主，局部含卵礫。

⑦卵石，鉆入深度2.8～10.5m（該層未穿透），層頂埋深7.1～9.0m，相應高程1393.26～1395.18m。青灰色，密實，飽和。母巖成分主要為花崗巖、石灰巖和石英巖，骨架顆粒約占70%，圓礫20%，余為粉土及砂土充填。顆粒粒徑以2～6cm為主，最大15cm，呈圓狀或次圓狀，磨圓度好，分選性較好。

勘探期間，勘探深度范圍內有一層地下水賦存，主要為第四系孔隙潛水，局部為微承壓水。主要賦存于階地的細砂及卵石中。地下水埋深6.75～7.30m。相應標高93.10～93.29m。主要補給來源為大氣降水及周邊生活廢水下滲，滲流方向大致為由南向北。該場地地下水對混凝土結構具有強腐蝕性；地下水對混凝土結構中的鋼筋具有中等腐蝕性。地基土對混凝土結構和混凝土結構中的鋼筋均具中等腐蝕性。

該場地屬抗震不利地段，場地土屬中硬場地土，場地類別為Ⅱ類。抗震設防烈度為9度，設計基本地震加速度值為0.2g。地震設計分組為第二組，特征周期為0.4s。場地黃土為非自重濕陷性黃土，其濕陷等級為一級。

1.2 試樁概況及施工工藝、參數

該建筑物地下一層，地上十二層。上部主體結構為框架—剪力墻結構，基礎采用預制樁，設計樁數約300根。設計要求選用ZH-45-8C型預制樁，樁身截面為450mm×450mm的方樁，樁長約6.5m，群樁。樁身混凝土強度等級為C50，以⑦卵石層為持力層。設計要求單樁豎向極限承載力標準值為2000kN。

施工時先開挖基坑，再進行樁基施工。試樁打入時，采用3.5t筒式柴油錘，最后三陣貫入度不大于20mm/10錘。檢測時，樁頂相對標高約-4.75m，±0.00標高相對絕對高程為1402.20m。

2 試驗內容和目的

2.1 試驗內容

根據現行國家標準及規范，此次采用單樁豎向抗壓靜載試驗，檢測單樁豎向抗壓極限承載力。試驗數量為4根。各試驗樁施工參數情況見下表：

表1

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2.2 試驗目的

通過單樁豎向靜載荷試驗，檢驗試驗樁在天然含水量狀態下的單樁豎向極限承載力。并確定單樁豎向承載力特征值。為設計、施工提供參數依據。

3 試驗結果

此次單樁豎向抗壓靜載試驗的4根試驗樁分別為：SZ1-1#樁、SZ1-2#樁、SZ1-3#樁、SZ1-4#樁。

SZ1-1號試驗樁，樁頂標高-4.82m，在天然含水量狀態下，樁頂豎向最大加荷量2000kN，相應沉降7.93mm。根據《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106—2003）確定，SZ1-1號試驗樁在天然含水量狀態下的單樁豎向極限承載力為2000kN。

SZ1-2號試驗樁，樁頂標高-4.70m，在天然含水量狀態下，樁頂豎向最大加荷量2000kN，相應沉降5.45mm。根據《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）確定，SZ1-2號試驗樁在天然含水量狀態下的單樁豎向極限承載力為2000kN。

SZ1-3號試驗樁，樁頂標高-4.96m，在天然含水量狀態下，樁頂豎向最大加荷量2000kN，相應沉降5.19mm。根據《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106—2003）確定，SZ1-

1號試驗樁在天然含水量狀態下的單樁豎向極限承載力為2000kN。

SZ1-4號試驗樁，樁頂標高-4.90m，在天然含水量狀態下，樁頂豎向最大加荷量2000kN，相應沉降5.00mm。根據《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）確定，SZ1-1號試驗樁在天然含水量狀態下的單樁豎向極限承載力為2000kN。

靜載荷試驗結果表明：該綜合樓SZ1-1號樁、SZ1-2號樁、SZ1-3號樁、SZ1-4號樁在天然含水量狀態下的單樁豎向極限承載力均為2000kN。根據《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106—2003）確定，該場地，在天然含水量狀態下，單樁豎向抗壓極限承載力統計值為2000kN。

4 試驗結論及分析

4.1 通過單樁豎向抗壓靜載試驗，該綜合樓工程場地的四根試驗樁單樁豎向抗壓極限承載力統計值為2000 kN。根據《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106—2003）確定，四根試驗樁的單樁豎向抗壓承載力特征值Ra為1000 kN。試驗結果詳見下表：

表2 單樁豎向靜載荷試驗結果匯總表

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4.2 從上表中可以看出，4根試驗樁在滿足設計要求的工藝、參數時（即采用3.5t筒式柴油錘，最后三陣貫入度不大于20mm/10錘），試驗的總沉降、單樁豎向極限承載力標準值的取值均能滿足設計要求。

4.3 上表中SZ1-1號試驗樁沉降最大，為7.93mm。其最后三陣平均貫入度mm/10擊也最大，數值為17.0。建議在預制樁的施工過程中對柴油錘的重量、起落高度及最后三陣貫入度等施工參數嚴格控制。

參考文獻：

[1]《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）.

[2]《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）.

[3]該工程巖土工程勘察報告.

[4]該工程相關的設計及施工資料.

作者簡介：

仇毅鋒（1978-），男，甘肅蘭州人，工程師，地基基礎。