■趙靜
(遼寧省物測勘查院遼寧沈陽110031)
關于確定復合地基承載力的載荷試驗分析
■趙靜
(遼寧省物測勘查院遼寧沈陽110031)
隨著建筑事業的蓬勃發展,建筑物對地基的要求越來越高。這是因為,一方面可以直接利用天然地基進行基礎處理的場地土越來越少,越來越多的建筑物座落在軟弱土質之上;另一方面隨著建筑物層高、自重、負荷的增加,建筑物對地基承載力的要求也不斷增加。為提高地基的承載力,除廣泛應用樁基礎之外,復合地基處理技術也被廣泛應用于建筑工程中。
復合地基承載力靜載試驗法
目前,復合地基處理技術正得到越來越廣泛的應用,復合地基承載力的檢測工作既是個老問題也是個新問題。為確定復合地基的承載力,認真做好復合地基載荷試驗是樁基檢測單位的重要任務之一。
在許多情況下,較之樁基礎,采用復合地基的處理形式具有許多明顯的優越性。其一,較為經濟。一般復合地基施工設備簡單,技術難度低,置換材料較為便宜,單位工程造價可比樁基礎低30% -70%。其二,適應面廣。復合地基的處理形式很多,如砂石樁法、深層攪拌法、石灰土擠密樁法、高壓灌漿法等,對于一般常見的軟弱土,如淤泥、雜填土、淤泥質土、粉質粘土、粉細砂及富含有機質的暗溝暗塘等均有良好的加固作用。其三,具有不可替代的獨特性。有些地基土無法進行換土和樁基施工,只能進行復合地基形式的加固。
為確定復合地基的承載能力,一般有輕便觸探、靜力觸探、動力觸探、標準貫入法、取芯樣試塊作無側限抗壓強度試驗進行推算、靜載試驗等多種方法,其中最常用的是靜載試驗法。
靜載試驗法是在處理過的地基土上設置壓板,對壓板分級施加一定量的垂直荷載,同時測讀地基土的變形,通過分析荷載沉降曲線(Q-S曲線)來確定復合地基承載力的方法,這是一種可靠性很高的傳統方法,其準確性和直觀性遠超過其它幾種方法。因此,對于工程前期試樁或未作試樁的工程樁都應嚴格按照《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-9l)附錄一“復合地基載荷試驗要點”的要求進行靜載荷試驗,以確定復合地基的實際承載力或驗收其能否達到設計要求,決不能僅僅根據工程地質勘探報告提供的參數進行估算。
從實際完成的檢測工程報告看,估算值與實測值往往存在較大偏差。導致這種現象的原因有:其一,場地土、地下水的不均勻性造成相同加固形式具有不同的加固效果;其二,不同的施工工藝、施工設備、置換材料對地基的復合程度、置換比率、地基剛度都有較大影響,地質報告上的參數不可能對所有工藝設備材料都適用;其三,各施工隊伍素質差異較大,并不排除個別隊伍弄虛作假、偷工減料的可能。因此,為杜絕工程隱患,保證上部結構安全性,認真進行復合地基靜載荷試驗是一項必不可少的重要環節。
復合地基靜載試驗法是通過壓板對地基施加垂直荷載的,一般包括以下幾個步驟:
抽樣。同一建筑物、同一場地試驗點的數量一般不應少于總樁的1%且不少于3點。選點時應照顧到地質上的差異、隨機抽樣和條件抽樣相結合。因基礎外圍的邊樁土的約束力與基礎內樁不同,應避免抽取外圍邊樁進行試驗。
樁頭處理。樁頭處理的好壞直接影響測試結果,因此應十分重視。一般要求壓板底高程與基礎底面設計高程相同,場地坑內沒有積水,接樁頭頂部的側表面用3~5mm厚的鋼板圍裹,圍裹高度為500mm,鋼板與混凝土緊密結合。
壓板制作。壓板常用鋼板或鋼筋混凝土制作,一般制成方形或矩形,其尺寸按實際樁數所承擔的處理面積確定。據工程需要,壓板可制成一次性的或可重復使用的。可重復使用的壓板應有足夠的強度和剛度,防止受力變形。對于同一工程尺寸多變的壓板可采取一次性制作工藝,一次性使用壓板可縮短工期,降低費用。
分級測讀。應當注意復合地基靜載荷試驗與單樁、基巖和原狀土的靜載荷試驗在荷載分級、卸荷級數、加荷卸荷時的測讀以及終止加荷條件上都有較大差異,這些區別是試驗對象、試驗條件不同決定的。對于復合地基,國家標準行業標準有明確規定,應嚴格按規范執行:加荷等級分為8~12級,一般為10級;卸載可分三級進行。測讀間隔一般是每加一級荷載,在加荷前后各讀記壓板沉降一次,以后每半小時讀記一次。加荷過程中,當一小時內沉降增量<0. 1mm,即認為已達到穩定條件可加下一級荷載。
終止加荷條件。復合地基載荷試驗的終止加荷條件與單樁、土、基巖試驗主要有三點不同:其一,沉降急驟增大,土被擠出或壓板周圍出現明顯裂縫;其二,累計沉降盤已大于壓板寬度的10%;其三,總加荷量已達設計要求值的兩倍以上。試驗符合其一和其二,試驗已做到極限,即極限荷載能夠確定;試驗符合其三,則試驗已足夠充分,能夠驗證設計意圖。
為確定復合地基的承載力,應首選靜載試驗法,其它方法只能作為工程驗收時的輔助手段,而且在通常情況下,其它方法的測試結果應以靜載試驗法的結果進行校核修正。對于有條件的工程,應做好前期試樁的載荷試驗,這對于確定何種地基加固形式、加固參數有重要的指導意義。載荷板試驗較之單樁靜載試驗要復雜得多,因此要努力提高復合地基載荷試驗的質量。區別情況分別對待某些工程的載荷試驗方案,反復研究論證才能保證試驗的可行性和準確性。
綜述,目前,復合地基處理技術正得到越來越廣泛的應用,復合地基承載力的檢測工作既是個老問題也是個新問題。為確定復合地基的承載力,認真做好復合地基載荷試驗是樁基檢測單位的重要任務之一。因此,必須注意區分復合地基載荷試驗與單樁、原狀土、基巖靜載試驗的異同,認真領會規范要求、認真做好現場試驗、認真進行數據處理,防止承載力取值不當,共同努力加深探討,不斷提高檢測水平,以便更好地服務于有中國特色的社會主義建設事業。
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TU431文獻碼] B
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