某工程灰土墊層動力觸探和平板載荷試驗對比

付 宏

(太原市住宅保障中心，山西 太原 030002)

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某工程灰土墊層動力觸探和平板載荷試驗對比

付 宏

(太原市住宅保障中心，山西 太原 030002)

結合太原市某住宅小區商業樓項目的地質條件，進行了灰土墊層的動力觸探和平板載荷試驗，通過對比分析試驗結果，總結了動力觸探和平板載荷試驗與灰土墊層驗收的關系。

灰土墊層，動力觸探，平板載荷試驗，承載力

0 引言

太原地區目前大部分新建住宅小區都有配套商業樓，高度以2層～4層居多。由于其結構荷載較小，沒有必要使用樁基礎，但其天然地基承載力又不能滿足設計要求，因此絕大部分都采用換填墊層方法來進行地基處理。換填墊層通過挖除基礎下一定深度范圍內的雜填土、濕陷土或軟弱土等各種對工程有不良影響的土層，換成以砂石、粉質黏土、灰土、粉煤灰、礦渣或其他工業廢渣等為材料的墊層，通過碾壓，提高地基承載力，從而滿足設計要求。

換填墊層施工后，其質量檢驗是十分重要的。根據不同的材料可以用環刀取樣、靜力觸探、動力觸探或標準貫入試驗等方法進行檢驗，承載力檢測最直觀準確的方法是平板載荷試驗。由于太原地區使用灰土墊層較多，并大部分采用圓錐動力觸探和平板載荷試驗來進行驗收，所以本文主要以灰土墊層的重型圓錐動力觸探試驗和平板載荷試驗來進行分析。

1 工程概況

太原某住宅小區商業樓位于太原市小店區嘉節村，地處濱河東路東側，龍城大街以南，平陽南路以東。該樓地上2層～4層為框架結構，條形基礎，樓座平面呈L形。設計要求地基承載力特征值不小于150 kPa，原設計基底標高為素填土，根據地勘報告其承載力為100 kPa，不滿足設計要求。地基處理具體方法為基槽開挖至設計標高完成釬探后，對坑底進行了20 t壓路機往復碾壓5遍的碾壓審底，再采用3∶7灰土墊層進行地基處理，厚1.5 m，每邊寬出基礎外邊線1.5 m，處理面積約2 560 m2。其設計參數、材料選用及施工工藝均按照JGJ 79—2012地基處理技術規范相關規定執行。

2 場地地質情況

3 重型圓錐動力觸探試驗

1)試驗方法：采用SH-30型鉆機，自動脫鉤的自由落錘法進行錘擊，設備及操作均按照GB 50021—2001巖土工程勘察規范(2009年版)第10.4節規定進行。2)試驗成果：根據15孔重型圓錐動力觸探試驗結果，灰土墊層動力觸探試驗的實測錘擊數、平均值、標準差及變異系數見表1，表2。

4 平板靜載荷試驗

1)試驗方法及目的。按JGJ 79—2012建筑地基處理技術規范附錄A(處理后地基靜載荷試驗要點)執行，確定承壓板應力主要影響范圍內土層的承載力是否滿足設計要求。

表1 灰土墊層動力觸探試驗實測錘擊數

表2 灰土墊層動力觸探試驗結果匯總表

2)試驗要求。根據重型圓錐動力觸探試驗結果，分別選取動力觸探擊數最小、居中和最大的位置試驗點進行試驗；承壓板底面標高與建筑物基底標高相適應，承壓板底面下鋪設小于20 mm厚的中粗砂墊層找平。

3)試驗加載裝置。加載采用單個50 t油壓千斤頂，采用壓重平臺反力裝置提供反力。

4)試驗設備。a.提供總數不小于400 kN反力的鋼筋混凝土試塊若干；b.RS-JYB樁基靜載荷測試分析系統及配套設備1套，包含位移傳感器和壓力控制器及配套的超高壓油泵；c.現場試驗平臺載體集裝箱1個；d.基準梁2根，基準樁4根；e.正方形剛性鋼筋混凝土承壓板1塊(邊長為1.0 m，面積1.0 m2)。

5)加載與沉降觀測。a.加載分級，最大加載壓力330 kPa。具體分級見表3。b.觀測沉降：每級加載后，按第10 min，20 min，30 min，45 min，60 min測讀承壓板的沉降量，以后每隔0.5 h測讀一次。c.沉降相對穩定標準：當在連續2 h內，每小時的沉降量小于0.1 mm時，則認為已趨穩定，可加下一級荷載。d.卸載與卸載沉降觀測：卸載分5級進行。每級荷載維持1 h，按第10 min，30 min，60 min測讀承壓板沉降量；卸載至零后，應測讀承壓板殘余沉降量，維持時間為3 h，測讀時間為第10 min，30 min，60 min，120 min，180 min。

6)終止試驗條件。a.承壓板周圍的土明顯地側向擠出； b.沉降s急驟增大，壓力—沉降(p—s)曲線出現陡降段；c.在某一級荷

載下，24 h內沉降速率不能達到穩定標準；d.承壓板的累計沉降量已大于其邊長的6%(60.0 mm)；e.達到最大加載壓力330 kN時承壓板沉降達到上述相對穩定標準。

表3 加載分級表

7)試驗成果。根據5組灰土墊層平板靜載荷試驗，結果見表4。

表4 灰土墊層平板靜載荷試驗結果

根據JGJ 79—2012建筑地基處理技術規范附錄A第A.0.8條規定，該樓5組灰土墊層試驗點承載力特征值均為165 kPa。

5 試驗結果對比分析

1)根據各孔的重型圓錐動力觸探結果，三層碾壓的質量略有不同，下面1.0 m～1.5 m范圍技術最大，中間0.5 m～1.0 m次之，上面0.0 m～0.5 m最小。雖然勘察規范要求2 m深度范圍內不需要進行桿長修正，但就本試驗具體情況來講，全部試驗均在2 m范圍內進行，其深度的差別還是會對試驗結果有所影響，根據多個工程實例的經驗總結，可認為三層碾壓的質量大致一致，而且這種情況對工程質量本身沒有壞的影響。

2)平板載荷試驗S1點選在圓錐動力觸探K11的位置上，為換填墊層相對較軟的位置，其重型圓錐動力觸探的平均擊數為6擊，其對應平板載荷試驗沉降量為10.74 mm；平板載荷試驗S2點選在圓錐動力觸探K4的位置上，為換填墊層相對較硬的位置，其重型圓錐動力觸探的平均擊數為22擊，其對應平板載荷試驗沉降量為2.25 mm；平板載荷試驗S3，S4，S5點分別選在圓錐動力觸探K1，K9，K15的位置上，為換填墊層軟硬相對適中的位置，其重型圓錐動力觸探的平均擊數分別為11擊，13擊，9擊，其對應平板載荷試驗沉降量介于4.43 mm～5.37 mm之間。

3)對比可知，圓錐動力觸探試驗雖然不能夠直接測得地層承載力，但其擊數所反映的地層軟硬程度與地基的沉降量是可以大致對應的。對于將來由于各種原因造成現場平板載荷試驗操作困難或數量不能夠滿足相關要求的工程，只要通過重型圓錐動力觸探即可大致檢驗出承載力是否滿足設計要求。

[1] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術規范[S].

[2] GB 50021—2001，巖土工程勘察規范[S].

Comparison on dynamic penetration and slab loading test of the engineering lime-soil cushion

Fu Hong

(TaiyuanResidentialInsuranceCenter,Taiyuan030002,China)

Combining with the geological conditions of the commercial building project of the residential community in Taiyuan city, the paper carries out dynamic penetration and slab loading test of the lime-soil cushion. Through comparative analysis, it concludes the relationship of dynamic penetration and slab loading test and lime-soil cushion acceptance examination.

lime-soil cushion, dynamic penetration, slab loading test, bearing capacity

1009-6825(2016)28-0064-02

2016-07-24

付 宏(1967- )，男，高級工程師

TU435

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