布吉水質凈化廠三期工程地基承載力檢測分析

楊 作

(深圳市水務工程檢測有限公司，廣東 深圳 518109)

1 概 述

地基對工程安全的影響較大，部分區域天然地基土承載力較低，無法滿足上部荷載要求，無法直接作為持力層[1-3]。針對這一部分地基，采取相應的地基處理手段是十分必要的。目前，較為常用的地基處理手段包括強夯法、擠密樁法等[4-7]。由于地質條件較為復雜，施工質量可能出現偏差。因此，對處理后的地基土承載力進行檢測是非常必要的。當采用樁基礎時，其完整性檢查也是不可缺少的。目前，在地基土檢測中常用的方法包括聲波檢測、低應變、高應變、靜載等[8-10]。針對復合地基檢測，往往需要采用多種方法，以保證檢測結果的可靠性。

2 工程概況

深圳市布吉水質凈化廠三期工程面積大，根據勘察成果可知，場地內主要地層包括人工填土層、第四系坡洪積層、殘積層，下伏基巖砂巖。通過檢測，第四系坡洪積層、殘積層無法滿足承載力要求，需要采取地基處理措施，以提高承載力，保證上部結構的安全。

3 低應變試驗樁身完整性檢測

3.1 檢測原理和方法

通過在樁頂激振產生應力波，利用應力波傳輸過程中在不連續接口、樁底面產生反射波的原理，分析反射波到達時間、波幅和波形特征判斷樁身的施工質量。見圖1。

圖1 低應變法測樁流程圖

3.2 檢測結果

對深圳市布吉水質凈化廠三期工程一區地基及基礎工程(基礎)部位的24根旋挖混凝土灌注樁進行低應變法檢測，根據實測波形，結合施工資料及設計資料，受檢樁低應變法檢測波形曲線見圖2，受檢樁樁身結構完整性檢測結果見表1。

圖2 低應變法檢測波形曲線

表1 樁身砼結構完整性檢測結果表

根據表1中的統計結果可知，共檢測24根樁。其中樁身完整性為Ⅰ類的共有21根，占總數的87.5，樁身完整性為Ⅱ類的共有3根樁，占總數的12.5%。樁身完整性均為Ⅰ類、Ⅱ類樁，完整性較好。

4 承載力現場檢測

4.1 平板載荷試驗

4.1.1 試驗方法

平板載荷試驗所用壓板規格為1.2 m×1.2 m方形鋼板，采用砂包壓重平臺反力裝置，平臺最大壓重量不小于最大試驗荷載的1.2倍；加載系統由精密油壓表和千斤頂組成，反力裝置布置示意圖見圖3。采用慢速維持荷載法，加載分級進行，分級荷載為預定最大試驗荷載的1/8；每級卸載量取加載時分級荷載的2倍，逐級等量卸載。

圖3 壓重平臺反力裝置布置示意圖

4.1.2 檢測結果

試驗結果匯總見表2，p-s曲線和s-lgt曲線見圖4。

表2 試驗結果匯總表

圖4 p-s曲線和s-lgt曲線

對深圳市布吉水質凈化廠三期工程一區地基及基礎工程(基礎)部位的旋噴樁復合地基進行單樁復合地基平板載荷試驗，共3個試驗點。從p-s曲線和s-lgt曲線分析，其檢測結論為：3個試驗點單樁復合地基承載力特征值均達到100 kPa，滿足設計要求，旋噴樁復合地基在工程中的應用效果良好。

4.2 豎向增強體靜載試驗

4.2.1 檢測方法、標準及儀器設備

現場試驗采用慢速維持荷載法，采用手動油泵逐級加載。由(桁架、主梁、)工字鋼和砂包搭成的壓重平臺反力裝置(圖3)，最大壓重量不小于最大荷載的1.2倍。

采用靜載試驗對豎向增強體進行檢測時，每級的加載量為最大荷載值的1/10，加載第1級、卸載每級荷載為分級荷載的2倍。樁身沉降量不超過0.1 mm/h且應連續兩次，可視為達到穩定。

4.2.2 荷載及沉降測量

通過壓力表測量荷載值，通過布置于樁頭的百分表測量樁沉降量。

試驗現場加卸載分級情況見表3。

表3 加卸載分級表

4.2.3 檢測結果

綜合分析整理得出試驗結果見表4。由現場測讀的數據整理出Q-s曲線和s-lgt曲線見圖5。根據試驗結果可知，豎向增強體(樁)承載力滿足設計要求。

表4 試驗結果匯總表

圖5 Q-s曲線和s-lgt曲線(部分)

5 結 論

深圳市布吉水質凈化廠三期工程天然地基承載力無法滿足要求，因此需要對其地基土進行處理，以滿足設計要求。為了分析地基處理效果，采用低應變試驗、平板載荷試驗、靜載試驗3種方法對復合地基處理效果進行檢測。根據檢測結果可知，處理后的地基土承載力滿足要求，樁身完整性為Ⅰ類的共有21根，樁身完整性為Ⅱ類的共有3根樁。樁身完整性均為Ⅰ類、Ⅱ類樁，完整性較好。工程采用的地基處理方法適宜性較好，在布吉水質凈化廠工程中取得了良好的地基處理效果，可為類似工程地基檢測提供參考。