復合地基靜載試驗檢測中的細節探討

任家富（廣東中山 528467）

復合地基靜載試驗檢測中的細節探討

任家富
（廣東中山 528467）

我國廣大的沿海地區及內陸江河湖泊兩側淺層地質多由沉積而來：土質松軟、含水量高；遇荷載易失穩。而土地利用不可能繞過廣袤的軟土地基（珠三角是典型）。工程上多選用復合地基有效提高承載力，水泥攪拌樁是其中一種處理方式：將水泥漿旋轉噴入地基土形成規則連續的圓柱體膠凝物。膠凝物樁身與樁周土共同形成復合地基。筆者從靜載試驗檢測復合地基承載力的角度，對現場檢測進行探究。

水泥攪拌樁復合地基 靜載 檢測細節

1　引言

水泥攪拌樁一般呈正三角或正方形分布 （樁心距100cm-180cm）；成樁后，多采用靜載試驗檢驗復合地基的處理效果。下文就以水泥攪拌樁復合地基靜載試驗為例，對容易忽略的環節做一些探討。

2　受檢樁位置的選擇

受檢樁應盡量選擇在現場環境較為穩定的部位。如果只顧檢測設備進退場方便，不考慮布點的合理性，把試驗部位選在施工道路以及其它有強烈振動源的場地附近；會給試驗數據采集工作帶來極大不便，即使勉強獲得失真數據，也達不到檢測的目的。避無可避，盡量在停工或者振動較少時采集數據；或者與相關方協商停工待檢。

3　復合地基受檢樁樁數的選擇

如果地基土是受擾動較小的原狀土，其性質和承載力較為穩定。為了更好的反映成樁質量，以便設計單位和施工單位能夠及時調整方案，選用單樁復合地基進行檢測（承壓板選用圓形或是正方形）。單樁復合地基是指單樁分擔的處理范圍之內的地基；參照《建筑地基處理技術規范》（廣東省標準）DBJ15-38-2005-7.2.7有關單根樁分擔的處理地基面積的等效圓直徑的規定，等邊三角形布樁de=1.055l；正方形布樁 de=1.13l；矩形布樁de=1.13√l1l2（de為等效圓直徑，l、l1、l2分別為樁間距、縱向間距和橫向間距）。如圖1、圖2所示：

如果原狀土上方填筑有較厚的材質不一的回填料、乃至水泥攪拌樁樁身全位于回填土層中；這時單樁復合地基就很難準確的代表整體處理效果。有經驗表明，相鄰回填土單樁復合地基靜載試驗的承載力差異極大，后通過開挖驗證發現：因回填料碾壓不密實導致在攪拌樁施工中水泥漿外溢形成擴徑體。所以在條件允許下，應盡量選擇有代表性的多樁進行復合地基靜載試驗，減少因為表層土質的不均勻帶來的負面效應。多樁復合地基靜載試驗承壓板有正三角形、菱形、矩形等。

4　受檢樁樁頭清理

如果施工完畢后水泥攪拌樁的現場標高較設計標高（檢測標高）高出50cm以上，且已滿足齡期要求，可以采用小型挖掘機清理樁間表層浮漿等（在挖掘機作業之前，應根據現場布樁圖先行標出挖掘機作業范圍內每根樁的準確位置），清理至樁周能夠清晰看到樁頭后預留層厚約20cm（設計標高以上）由人工進行清理（切忌直接用挖掘機挖除樁頭，更要杜絕土方開挖式的不分樁、土，大開大合的平整場地）。將剩余部分的浮土及樁頭鑿除至設計標高，如果樁身膠凝體硬度較高，可以用角磨機等小型設備將樁頭打磨平整。在樁身周圍作業時，盡量避免對樁周土形成過大的擾動；并應確保樁土在同一水平面上。確定樁心位置，然后在略大于承壓板覆蓋范圍內鋪設約5公分厚一層中砂作為調平層。

5　承壓板的選擇

水泥攪拌樁樁徑一般是50cm或60cm；但由于布樁型式的差異和樁心距的變化，不同的工地，甚至是同一工地不同的施工地段檢測都要求配有不同規格的承壓板；如果一律采用鋼質承壓板，就會造成大量閑置和浪費。通常的做法是，在水泥攪拌樁施工以前，監理單位牽頭會同各方擬定檢測意向，讓檢測單位出具檢測方案并多方討論通過。開始施工后，檢測單位就根據選樁原則在成樁里面選取有代表性的受檢樁，對其周圍場地進行清理整平。然后按照所需承壓板的面積和形狀現場澆筑鋼筋混凝土承壓板（必要時加早強劑）。這樣既能節省工期、控制成本，又能較好的滿足試驗要求。一旦受檢樁達到齡期，就能立即開展試驗。

6　壓重平臺支墩與基準樁的設置

在《建筑地基基礎檢測規范》（廣東省標準）DBJ15-60-2008的規定中，要求承壓板與基準樁的間距大于承壓板的邊寬或者直徑、且大于2米；承壓板與壓重平臺支墩的間距大于承壓板的邊寬或者直徑且大于支墩寬度且大于2米；基準樁與壓重平臺支墩的間距大于1.5倍的支墩寬度且大于2米。考慮到復合地基靜載試驗壓重平臺的承壓板尺寸及支墩寬度一般都不會太大（尤其是單樁復合地基）。綜合考慮，規范要求上述三者之間的距離均大于2米。但我們在檢測工作中發現，如果軟弱地層過厚（超過20米），水泥攪拌樁加固效應難以到達持力層；已加固部分地基在地表到樁底范圍內形成一個彈簧床一樣的覆蓋層：一點受力，其余位置均出現不同程度凸起或下陷；本來按規范距離設置的支墩和基準樁給位移量測帶來影響。為了解決這種問題，壓重平臺的主梁應盡量選用大噸位的鋼梁，在滿足剛度要求的前提下盡量增大支墩與承壓板的距離；盡量避免選用沙包或者泥土用作堆載配重（現在一般采用水泥預制塊配重：節約空間、增大操作可行性）。通過觀測確定影響范圍，基準樁選在壓重平臺影響范圍之外；然后從外側用足夠剛度的鋼梁用架橋懸挑的方式來架設測量儀表。

7　球座的設置

在壓重平臺堆載過程中，隨著平臺上荷載不斷增加，在不同支墩間會出現差異沉降，導致主梁和千斤頂頂托之間不能水平契合；加載時出現千斤頂和承壓板一側受力，造成地基不均勻沉降，增大了試驗誤差，降低了試驗過程的嚴肅性。水泥攪拌樁的樁身質量本來就不夠均勻，受到偏心壓力的影響，可能造成地基局部破壞，從而降低復合地基的承載力。解決辦法是對支墩部位做局部加固處理，減少不同支墩間的沉降差；并在千斤頂和主梁之間放置鋼質球座調節水平位置。

8　加載時間

在剛性樁單樁豎向抗壓靜載試驗中，某一級加載過程中樁頂沉降量會逐漸收斂，直至滿足規范要求進行下一級測試；而水泥攪拌樁樁身是水泥漿與地基土相拌合膠結而成；其樁身剛度連續性和均勻性受到很多因素影響：如噴漿量、土成分、地下水以及有機質含量等；從樁頂到樁底不可能保持一種均勻強度。在樁頂荷載向下傳遞的過程中可能出現局部樁身因強度不夠出現延時壓縮；沉降量出現突然變化；或許本已經接近穩定某一級加載又得重新計算穩定時間段；甚至有可能，受檢復合地基就在此一級達到破壞標準。這要求我們在采集數據的過程中一定要嚴格遵循規范規定的時間間隔及穩定標準，不能以經驗為借口人為改變規范。

9　防雨防水措施

復合地基靜載與單樁靜載不同，它的樁土共同受力的特性決定了需要保持樁周土的原狀。而由于靜載檢測周期較長，不可避免會遇到下雨或是積水等現象。如果在樁身淺部位置有本來就未能膠結良好的硬塑性膠凝體，遇水迅速軟化；樁周土受到水浸后，基本失去承載力。在這樣的環境下得出的試驗結果不能真實反映軟基處理效果，達不到檢測目的，失去對設計和施工的驗證意義。要避免這種現象發生，多在堆載平臺影響范圍之外設置排水溝（無法排水則要挖掘集水井，用水泵抽排），用鋼管、雨布等設施搭設遮雨棚將整個試驗區域遮蓋起來（遮雨棚要牢固、抗風，中間高于四周，方便排水）。如果降雨量過大（如臺風天氣），應停止試驗。需要說明：如果該受檢處地基土含水量本來就大（如地下停車場、箱涵底、橋頭段等），則不在上述需排水措施之列；而應盡量保持原土層的含水狀態，真實的反映出受檢處的現場環境。

10　結語

復合地基靜載試驗方法成熟，結論可靠；我們對關鍵環節都很重視，卻常常忽略一些看視微不足道的細節：致使檢測工作似是而非，缺乏嚴謹性。為了更準確的反應施工質量，為經濟建設服務，我們必須重視工作中的每一個細節。

［1］錢斌.小噸位靜載試驗的反力裝置及測讀方法研究［D］.西南交通大學，2013年.

任家富（1980—），男，2003年畢業于湖北工學院土木工程專業，現任職中山市冠安建設工程質量檢測有限公司，檢測工程師。身份證號：420529198003281819。