地基基礎(chǔ)樁承載力檢測方法初探

盧珊珊

(吉林省地質(zhì)勘探技術(shù)研究所，長春 130103)

地基基礎(chǔ)樁承載力檢測方法初探

盧珊珊

(吉林省地質(zhì)勘探技術(shù)研究所，長春 130103)

地基基礎(chǔ)樁承載著整個(gè)建筑物荷載，為了設(shè)計(jì)出符合建筑物荷載的地基參數(shù)，要應(yīng)用地基基礎(chǔ)樁承載力檢測技術(shù)，建筑物的地基情況不同、環(huán)境不同，所應(yīng)用的承載力檢測方法也有所不同。就多年工作經(jīng)驗(yàn)，對地基基礎(chǔ)樁的承載力檢測方法進(jìn)行探究，希望可以為未來施工提供切實(shí)可行的參考方案。

地基基礎(chǔ)樁；承載力；檢測；建筑物

地基基礎(chǔ)樁的承載力檢測，是一項(xiàng)比較復(fù)雜、技術(shù)含量比較高的系統(tǒng)工程，應(yīng)認(rèn)真了解當(dāng)?shù)毓こ淌┕で闆r，明確承載力檢測儀器設(shè)備的使用方法，正確使用承載力檢測和試驗(yàn)方法，仔細(xì)比對相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提供準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告，為將來的工程建設(shè)提供參考價(jià)值。進(jìn)行單樁承載力檢測和實(shí)驗(yàn)，可以獲取最為直接的數(shù)據(jù)，為工程質(zhì)量提供最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。筆者以地基單樁承載力檢測實(shí)驗(yàn)為主，對某一項(xiàng)建筑工程地基施工進(jìn)行探究。

1 某建筑工程地基施工情況

該建筑工程項(xiàng)目一共有三期4#、5#、6#樓，占地面積達(dá)到180×80 m2，其地基全部采用CFG樁進(jìn)行加固，每一個(gè)樁徑為500 mm，樁長為13 m，布樁呈正三角形，每個(gè)樁中心距都保持1.5 m，此處地基持力層全部為黏土，共設(shè)置基礎(chǔ)樁達(dá)到1 428根。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求復(fù)合地基承載力的特征值要大于等于650 kPa，要求單樁的承載特征值要達(dá)到950 kN。

施工工程地質(zhì)的條件比較復(fù)雜，先做了開挖填土處理，填土成分以黏土為主，具有比較強(qiáng)的承載力。

2 承載力檢測和試驗(yàn)方法

本次測試采用的是ICQ503A靜力載荷測試儀，設(shè)備還包括雙油路千斤頂、位移傳感器、FD-P204掌上動測儀。

2.1 單樁承載力檢測及試驗(yàn)方法

2.1.1 單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)

本次工程地基單樁承載力檢測使用壓重平臺反力裝置，使用靜力載荷測試儀來進(jìn)行載荷值測試，并通過位移傳感器讀取各個(gè)荷載下的沉降和反彈數(shù)據(jù)，持續(xù)增壓到某一情況之后停止加載，并記錄相應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)規(guī)則如下：第一，能夠從荷載-沉降曲線上基本判斷出承載力陡降段時(shí)，此時(shí)還要查看位移傳感器反饋的總沉降量是否已經(jīng)超過40 mm。第二，試驗(yàn)期間如果發(fā)現(xiàn)其每一次的沉降增加量要大于等于前一次沉降量的2倍且沉降仍然持續(xù)增加尚未穩(wěn)定。第三，樁身承載過大已經(jīng)發(fā)生破壞，且這種破壞仍然持續(xù)增加中。第四，針對樁長超過25 m，其荷載-沉降曲線并沒有出現(xiàn)緩慢變形段，此時(shí)的樁頂總沉降量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于60～80 mm。第五，進(jìn)行最終實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，試驗(yàn)的數(shù)據(jù)成品必須要保證所加載的最大加載量要大于設(shè)計(jì)的單樁承載力的2倍特征值，否則無效。

2.1.2 復(fù)合地基承載實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場檢測

實(shí)驗(yàn)期間仍使用慢速維持荷載法，以及壓重平臺反力裝置。本次試驗(yàn)可以直接從JCQ503A靜力載荷測試儀讀取加載值，并通過位移傳感器讀取沉降量和反彈數(shù)據(jù)。本次試驗(yàn)依據(jù)中國建筑科學(xué)研究院提供的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。要求檢測的單樁復(fù)合地基承載力的特征值要達(dá)到650 kPa，其加載的最大載荷要求達(dá)到2 550 kN。在試驗(yàn)期間一旦發(fā)現(xiàn)以下幾種情況，便立即停止試驗(yàn)。第一，地基沉降突然驟然增大，地基周遭土壤出現(xiàn)明顯隆起，明顯表示承載地質(zhì)發(fā)生破壞時(shí)要立即停止試驗(yàn)。第二，觀察承壓板的累計(jì)數(shù)值，當(dāng)沉降量已經(jīng)超過承壓板的寬度或者直徑的6%。第三，試驗(yàn)期間，如果無法實(shí)現(xiàn)極限荷載，當(dāng)實(shí)驗(yàn)加載壓力已經(jīng)大于預(yù)定壓力值的2倍時(shí)，就可以停止試驗(yàn)，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)已經(jīng)沒有任何意義。

2.1.3 檢測樁身完整性的低應(yīng)變反射波法

這種檢測方法的原理是：首先通過激振錘敲擊樁頂，利用質(zhì)點(diǎn)振動而產(chǎn)生應(yīng)力波傳遞至樁身，其應(yīng)力波在達(dá)到樁身的阻抗變化界面時(shí)，比如具有縮徑、擴(kuò)徑、離析、夾泥等情況時(shí)，會如實(shí)進(jìn)行應(yīng)力波反射，另一部分應(yīng)力波繼續(xù)傳播到樁底，并直到樁底再次反彈反饋。試驗(yàn)期間樁頂會安裝反射信號傳感器，傳感器會將檢測到的信號進(jìn)行放大處理，將信號接入計(jì)算機(jī)顯示得到時(shí)間曲線，觀察分析這條曲線的波形、相位、振幅、頻率和時(shí)間軸，最終分析出樁基礎(chǔ)內(nèi)部情形，了解樁基礎(chǔ)的樁長是否達(dá)標(biāo)、是否具有缺陷，并根據(jù)工程實(shí)際情況分析樁身的實(shí)際情況。

2.1.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

第一，單樁豎向抗壓極限承載力實(shí)驗(yàn)期間，為了保障試驗(yàn)準(zhǔn)確，避免儀器損壞，要遵守以下幾點(diǎn)規(guī)定：a.必須要根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況畫出荷載-沉降曲線，必要時(shí)還應(yīng)增加輔助曲線。b.當(dāng)荷載-沉降曲線出現(xiàn)陡降情形時(shí)，要特別記錄陡降的初始和結(jié)束荷載。c.當(dāng)沉降量大幅度增加，即后一次的增加量遠(yuǎn)大于上一次沉降增加量的2倍時(shí)，且沉降情況仍然持續(xù)增加，此時(shí)的荷載值要求取前一級的荷載。d.在觀察荷載-沉降曲線時(shí)，記錄當(dāng)總沉降量達(dá)到40 mm時(shí)所對應(yīng)的荷載值。

第二，為了測出符合地基承載力特征值，試驗(yàn)要遵守以下幾點(diǎn)規(guī)定：a.當(dāng)能確定壓力-沉降曲線上的極限荷載時(shí)，此時(shí)荷載值又大于對應(yīng)比例界限的2倍時(shí)，可以直接取比例界限。如果荷載值小于對應(yīng)比例界限的2倍時(shí)，只需要取極限荷載的一半。b.如果壓力-沉降曲線無法達(dá)到陡降，一直處于比較平滑的狀態(tài)，就要依照相對變形值進(jìn)行確定。對于試驗(yàn)當(dāng)中應(yīng)用的水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)，由于地基主要使用卵石、中砂等構(gòu)成，僅需要取沉降量除以壓力約等于0.008所對應(yīng)的壓力。需要特別注意的是，最終所得的相對變形值所對應(yīng)的承載力不能大于最大加載壓力的一半。c.試驗(yàn)期間最終得到的極差如果不能超過平均值的30 %時(shí)，需要直接求取平均值作為最終復(fù)合地基承載力特征值，此時(shí)要進(jìn)行3次以上試驗(yàn)求取平均值。

第三，低應(yīng)變試驗(yàn)的最終結(jié)果分析。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，除了一類樁和二類樁還能繼續(xù)發(fā)揮正常承載力外，其他所有類型樁都有或多或少的問題，必須要相關(guān)部門做處理。

2.2 結(jié)論

本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單樁復(fù)合地基的靜載試驗(yàn)中，三期樓的試驗(yàn)點(diǎn)的復(fù)合地基承載力特征值已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，此時(shí)所得特征值全部大于等于650 kPa。在進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)時(shí)，本次試驗(yàn)的三個(gè)試驗(yàn)樁最終得到的最大加載值為：26.77 mm、10.92 mm、10.89 mm，均小于最大允許沉降值。觀察得到的靜載-沉降曲線、壓力-沉降曲線全部合格，被試驗(yàn)的基礎(chǔ)樁均達(dá)到了單樁承載力950 kN。在低應(yīng)變試驗(yàn)樁當(dāng)中，除了一類樁和二類樁均沒問題外，其他類型樁均需要另外做處理。

3 結(jié)語

在工程項(xiàng)目建設(shè)期間，要應(yīng)用地基基礎(chǔ)承載力測試，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，實(shí)驗(yàn)測試要室內(nèi)外結(jié)合進(jìn)行。通過地基單樁基礎(chǔ)樁承載力測試實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可以進(jìn)行試驗(yàn)并得到較好的數(shù)據(jù)，可以此作為準(zhǔn)確的地基基礎(chǔ)樁承載力參數(shù)，為建筑工程項(xiàng)目提供參考價(jià)值，保障工程項(xiàng)目的順利實(shí)施。

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Preliminarysudyonbearingcapacitytestmethodoffoundationpile

LU Shan-shan

(Jilin Institute of Geological Exploration Technology, Changchun 130103, China)

The foundation pile carries the whole building load. In order to design the foundation parameters that accord with the building load, the foundation bearing capacity testing technology, the different ground conditions of the building and the different bearing capacity should be applied in different situations. Based on years of working experience, this paper explores the testing method of bearing capacity of foundation piles, and hopes to provide a feasible reference scheme for future construction.

Foundation pile; Bearing capacity; Testing; Building

TU431

A

1674-8646(2017)21-0082-02

2017-09-22

盧珊珊(1991-)，男，本科，助理工程師。