巖溶地質樁基自平衡靜載試驗成果研討

簡易明，童 濤，危斯敏

江西省勘察設計研究院，江西南昌 330095

巖溶地質樁基自平衡靜載試驗成果研討

簡易明，童 濤，危斯敏

江西省勘察設計研究院，江西南昌 330095

近些年，隨著市場經濟的不斷發展以及人們生活水平的日益提高，再加上國家加大了對交通、水利等基礎設施的建設力度，極大的促進了建筑行業的進一步發展。但由于我國的地理環境比較復雜，因此在工程施工作業過程中經常會碰到各種各樣的情況，所以這就需要我們在施工作業時，結合工程特點以及施工環境來切實做好工程的施工建設。本文就以巖溶地質樁基為例，通過平衡靜載試驗來對其進行詳細的探究與討論。

基礎設施；巖溶地質；樁基；平衡靜載試驗

應該說，在現階段的工程建筑作業過程中，由于我國的地理環境比較復雜，因此會碰各種不同類型的地質環境。就拿巖溶地質來說，由于其多處于溶溝以及溶洞中，因此選擇使用自平衡測試來進行相應的靜載試驗以及軸向應力測試，可以對樁基自身的承載力以及承載特性還有樁端阻力進行科學有效的分析，進而實現為類似地質情況的工程施工建設提供相關的數據參考。

1 自平衡靜載試驗的重要原理以及實際應用

在工程施工作業過程中，由于其自身的試樁加載噸位相對較大，所以選擇使用的靜載試驗就如同以往的堆載試驗一樣，因受其自身的條件限制而最終導致無法完成。因此我們在施工建設過程中，可以選擇使用自平衡試樁的方法來對該種地質的樁基進行相應的靜載試驗。從某種意義來說，我們所選擇使用的自平衡試樁因其所實際占用的場地相對較小，因此操作起來比較方便，而且花費的費用相對較低，并節約了大量的時間，還能夠在完成大噸位加載的同時，來有效的克服和解決各種不利地形所帶來的一些負面影響。在作業時，如果選擇使用以往的堆載平臺或者是傳統的錨樁反力架，不僅會導致其操作流程復雜起來，而且所產生的成本還會相對較高。所以，我們不能否認在使用這種方法進行工程建設時，通過使用自平衡試樁往往還具有以下優點，能夠將水上試樁以及坡地試樁還有基坑底試樁能應用到該試驗中來。

簡單來說，自平衡試驗樁，是現階段工程施工作業過程中，比較接近于當前豎向抗壓樁的一種先進的試驗方法。其自身所需要的加載設備往往需要將荷載箱依據一定標準逐漸的埋設到樁身平衡點處的。因此在試驗過程中，從其樁頂處通過使用相應的高壓油管來對這幾個荷載箱充加壓力，以使得箱頂可以同箱底逐漸的分離開來，會產生一些向上或者是向下的某種推動力。進而在工程建設中，將樁基周圍土體的端阻力以及側阻力調動開來，直至破壞。此外在工程施工建設過程中，可以將樁基側面處的土摩阻力以及相應的樁端阻力經過相應的疊加方法而將其自身的樁基抗壓力給添加到極限承載力中。

2 對試驗結果的分析與討論

2.1 極限承載力

在我們所熟知的自平衡方法中，所得出的相關荷載值以及位移曲線其整體表示如圖所示，所得出的數據結果需要按照標準和流程進行相應轉換，并通過傳統的靜載試驗將其在樁頂位移曲線中顯示出來。

從圖1我們可以看出，兩個樁體之間的等效轉換應該是緩變型的，但當整個樁體正端處的阻力值沒有充分的發揮出來時，其自身最大的位移數，所相以對應的實際荷載值應該是當前極限承載力7～11#，而相應的試樁承載力則應該是212805kN，所以與之對應的位置距離應該為20.77mm。這個所使用的極限承載力值是170410，所產生的相對位移則需要不斷的滿足其當前的設計來完成。

圖1 試樁等效轉換曲線

2.2 承載特性

在現階段的施工作業過程中，其樁基兩端處的承載力都是將其樁基兩側的摩阻力來作為其主要力，從其性質上看是屬于一種端承摩擦力。而且其樁基所處的持力層正屬于那種弱風化巖。因而其樁基的樁端處所不斷伸入的巖層可以算得上是嵌巖樁。由于受到一定作用力的影響，樁端處原有的承載力并沒有將其應有的作用充分有效的發揮出來，所以自身還有很大的潛力。

但我們也不難看出，在開始進行試樁加載時，其樁上部分位置開始同土地逐漸形成相位對移，進而導致樁側摩阻力被激活。雖然在這個過程中，它所產生的位移量相對較小，也只有區區的2～3mm，但其之間的摩阻力卻已經將其發揮到一個很大的程度，大約要占其最終摩阻力值的80%左右。當然，這同作業過程中，其樁基周圍處的土壤是有著密切關聯的。結合當前第的施工現狀來說，我們將巖溶性地質大體劃分成為3個層次，其中最表層的一個層次是漂石層，然后依次往下就是相對比較薄弱的溶溝石芽層，接著就是最底層的灰巖層。整個分層過程中，由于樁基周圍的巖層，其自身的圖土層的彈性值相對較大，所以對周圍的樁基產生較大的圍壓值。依據相應的公式還有計算方法，我們不難得出對樁土位移產生一定抵抗作用的剪切力是非常大的。但從另一層次來看，它對激活施工作業過程中，樁基周邊的摩阻力所產生的位移值的影響卻相對較小，也就是在2～3mm。這就同樁基除土層是砂土或者是粘土的情況有所區別。但當樁基的兩側是巖土層時，我們只需要很小的一個相對位移只就能夠使得當前樁基側邊處的摩阻力達到一定的極限值。單從這一點來看，其就具有很重要的指導意義。但從另外一個層次來說，極端阻力值從最初就開始不斷的將其作用有效的發揮出來，但隨著自身的加載值慢慢的發生變化，其樁端阻力所需要承載的荷載力也正在逐漸的發生變化，也就是在不斷的增大。而當整個樁土位移值超過2mm之后，那么極端處的阻力值就會同樁土之間的相對位移值停留在一條直線上。但當整個加載過程中完成之后，這條直線并沒有絕對明顯的變化，那么就說明一直等到這個加載全部完成之后，其樁端處的灰巖層卻始終處于一種彈性階段，沒有真正的將其承載力充分的發揮出來。所以在這種情況之下，其原本的承載安全系數就已經足夠了。

3 總結

應該說，在現階段的工程建筑作業過程中，由于我國的地理環境比較復雜，因此會碰各種不同類型的地質環境。就拿巖溶地質來說，由于其多處于溶溝以及溶洞中，因此選擇使用自平衡測試來進行相應的靜載試驗以及軸向應力測試，可以對樁基自身的承載力以及承載特性還有樁端阻力進行科學有效的分析，進而實現為類似地質情況的工程施工建設提供相關的數據參考。因此這就要求我們現階段在施工作業過程中，應切實做好相應的自平衡靜載試驗工作。

[1]李國文.基樁自平衡法測試技術的研究與應用[J].山西建筑，2009，6（35）：56-59.

[2]徐國翔，王婷婷.自平衡法靜載試驗在樁基檢測中的應用[J].浙江建筑，2010，2（03）：14-17.

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A

1674-6708（2015）150-0066-01