基樁沉降理論值與靜載試驗結果的比較和分析

佛山市禪城區建設工程質量安全檢測站 528000

摘要：佛山禪城片區樓盤地基采用管樁施工，將靜載試驗得出的實際樁基沉降量與計算得出的單樁沉降量進行對比，通過對比，找出相關規律，盡可在進行試驗前，能大概了解該片區樁的沉降量。當結果出現偏差時，分析造成該現象的原因。

關鍵詞：靜載試驗；沉降量

1.概述

佛山禪城區采用錘擊管樁施工技術非常普遍，且技術成熟。而在佛山市禪城區老城區片區，管樁多為是端承樁，其持力層以強風化泥巖為主。因此本文主要討論是樁持力層為強風化泥巖時的情況。

本次通過實際靜載試驗數據與規范理論計算數據作一個比較，得出實際性結論，希望結果對該地區樁基靜載試驗終數據提供參考。

2.試驗依據及方法

利用壓重平臺反力裝置，依據《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ15-60-2008）-13（單樁豎向抗壓靜載試驗），采用快速維持荷載法。荷載由油泵通過千斤頂施加于樁頂，采用千斤頂并聯控制荷載的施加，千斤頂的合力中心應與樁軸線重合。樁頂沉降量由位移傳感器測得，全程采用靜力荷載測試儀器自動采集數據，最后將原始數據進行室內資料整理。

3.樁的相關資料及沉降量

該片區總共試驗了44條，樁徑均為500mm，其單樁承載力特征值17000 kN，極限承載力3400 kN，施工方法均為錘擊樁，錘重5T、落距2.0m。

樁的相關施工記錄及試驗結果匯總表

試驗樁號（#）入土

樁長（m）總錘擊數最后三陣貫入度（cm/10錘）配樁情況（m）最大沉降量（mm）

承載力

特征值對應沉降量（mm）殘余沉降量（mm）

A113119.004852.32.211.9210+912.385.082.37

A112318.804302.21.98.6110+911.924.814.75

B124518.003752.01.51.59+98.343.222.13

B123118.003291.51.51.511+79.473.442.20

試驗數據Q-S曲線圖

從圖中可看出，本次所選樁所得出結果是比較接近，而且土層都是相似。

試驗場地地質資料

A1131#、A1123#樁周地質地質資料如下表：

土層名稱重力密度

（Kn/m3）壓縮模量E

（MPa）厚度

（m）樁端土承載力特征值（kPa）樁側土的極限側阻力標準值（kPa）

粉砂196.626.7-21

粉質粘土19.55.523.6-41

中砂2014.05.2-37

強風化泥巖23.01306.54000100

中風化泥巖--7.76000-

B1245#、B1231樁周地質地質資料如下表：

土層名稱重力密度

（Kn/m3）壓縮模量E

（MPa）厚度（m）樁端土承載力特征值（kPa）樁側土的極限側阻力標準值（kPa）

粉砂196.627-21

中砂2014.05.2-37

淤泥質土17.83.511.8-10

粉砂196.621.0 21

強風化泥巖23.01305.14000100

中風化泥巖--7.36000-

理論沉降計算

①根據《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008對其承載力復核，

A1131、A1123#理論極限承載力4016Kn.

B1245#、B1231#理論極限承載力3686Kn.

計算理論數值均大于設計數值，并且通過靜載試驗得出以下結果

試驗樁號（#）理論計算承載力（Kn）設計極限承載力（Kn）最大沉降量（mm）規范要求沉降量（mm）結論（Kn）

A11314876340012.38≤40>3400

A11234876340011.92≤40>3400

B1245423434008.34≤40>3400

B1231423434009.47≤40>3400

通過以上對比可得出該樁設計極限值均小于理論承載力，且通過靜載試驗可得出該樁均能承受3400KN。

②理論單樁沉降計算

并且通過確定Zn

結果如下表，對于樁身壓縮量，如按規范規定該樁為端承型樁中的摩擦端承樁，按規范對于取值為1.0，發現樁身壓縮量與現實偏差大，造成該原因是樁的摩擦力占承受豎向力1/3之多，因此取值需要按小于1.0取值，建議該取值需要結合靜載數據的殘余沉降量結合取值，這更為合理。

樁號計算沉降（mm）實測沉降（mm）實測/計算（mm）樁回彈量實測

（mm）

特征值理論沉降極限值沉降特征值沉降極限承載力沉降特征值比值極限承載力比值

樁端土壓縮樁身壓縮量預估計沉降量樁端土壓縮樁身壓縮量預估計沉降量

A11310.734.555.281.469.1110.572.3712.380.961.1710.01

A11230.754.515.261.499.0110.504.7511.920.911.137.17

B12450.704.315.011.418.6310.042.138.340.640.836.21

B12310.704.315.011.418.6310.042.209.470.680.947.27

通過上表的對比，可看出實測與計算是十分接近，并且樁的回彈量與計算樁身壓縮量是接近，因此該計算方法能作為該片區樁沉降量的一個參考。

結論

從理論計算數據來看，主要造成樁基沉降主要有兩部分：①樁身壓縮量；②樁端土體變形。通過計算，對于樁的持力層為強風化巖的樁基，因素①占了樁的沉降量大部分原因。

針對樁的持力層為風化巖（對于摩擦樁部分不適用），如果試驗結果與理論計算出現較大偏差，主要有以下幾點現象及原因：

樁的沉降比理論大，且實測回彈量較小或與樁身壓縮量對比偏少，可能就是樁端土的壓縮量偏大，造成這個原因可能①是樁底泥巖遇水融化，導致沉降量偏大；②樁身出現斷樁。建議對樁底抽芯和對樁身進行檢測以確定原因。

樁的沉降量比理論小很多，可能檢測系統誤差引起，因為檢測系統誤差是不可比避免，建議重新校對儀器及盡量按規范布置試驗場地。（沉降量偏差比理論量大也可能是系統誤差引起，但按筆者經驗，系統誤差引起造成現象沒有上述明顯，需要排查核實）。

樁的沉降量比理論相差很多，可能就是提供施工資料、地質資料有誤，因現場重新核實資料準確性。

通過這次對比，可以看出，在靜載試驗之前，檢測人員可以通過現有地質資料及施工記錄可以模擬出靜載最終結果，再通過試驗樁的靜載試驗得出相關數據，再將兩者進行對比，可分析出該范圍所有樁的大致沉降量，并從中能找出造成樁沉降大的原因。

參考文獻：

[1]GB50007-2011，建筑地基基礎設計規范

[2]JGJ94-2008，建筑樁基技術規范

[3]DBJ15-60-2008，建筑地基基礎檢測規范

[4]廣東省建設工程質量安全監督檢測總站主編-《工程樁質量檢測技術培訓教材》