淺談平臺(tái)反力法在噴粉樁基工程匯總試驗(yàn)參數(shù)的分析

□王超中 □劉振華 □徐石磊 □王 芳（周口市水利建筑工程有限公司）

1.基樁概況及工程地質(zhì)概述

某中學(xué)教學(xué)樓，樓高六層，框架結(jié)構(gòu)，重要性等級(jí)為三級(jí)。該工程基礎(chǔ)采用深層攪拌樁進(jìn)行加固處理。

該工程總樁數(shù)為1362根，設(shè)計(jì)有效樁長(zhǎng)為8.7m，樁徑為500 mm，固化劑采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，要求加固后的復(fù)合地基承載力特征值不低于180kPa,單樁豎向承載力特征值為110kN

1.1 工程地質(zhì)

在勘探深度范圍內(nèi)的地層從上至下共劃分為5層，各層描述如下：

一、粉土：灰黃、褐黃色，濕密至中密，層厚3.50～4.50m；二、粉質(zhì)粘土：暗灰、灰色，飽和，軟至可塑，層厚2.40～3.30m；三、粉土：灰黃，褐黃色，飽和，中密一實(shí)密，層厚2.80～3.90m；四、粉質(zhì)粘土：褐黃色，飽和，可至硬塑，層厚1.50～2.10m；五、粉土：灰黃、褐黃色，飽和，中密至實(shí)密，土內(nèi)見黑色斑點(diǎn)及銹黃色斑紋，韌性低，無光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度低，含鈣質(zhì)結(jié)核，夾粉質(zhì)粘土薄層。該層揭露厚度3.55m,未揭穿此層。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

樁基完成后，在2007年03月06日至2007年03年13日做了單樁復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)和單樁豎向靜載荷試驗(yàn)。采用接近于豎向?qū)嶋H工作條件的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)單樁符合地基的承載力進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)和評(píng)定，檢驗(yàn)其復(fù)合地基承載力特征值是否滿足設(shè)計(jì)要求，其單樁豎向（抗壓）極限承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。

此次對(duì)該工程進(jìn)行了7個(gè)點(diǎn)的單樁符合地基靜載荷試驗(yàn)和7個(gè)點(diǎn)的單樁豎向靜載荷試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前均將樁頂處理至與基礎(chǔ)底面設(shè)計(jì)標(biāo)高相適應(yīng)，單樁符合地基靜載荷試驗(yàn)壓板下鋪設(shè)≥30mm厚中粗砂找平層，根據(jù)單樁承擔(dān)的處理面積，符合地基點(diǎn)均使用5cm厚900mm×900mm放鋼板；為防止單樁靜載荷試驗(yàn)樁頭出現(xiàn)破裂，樁身上部用30cm高薄鐵皮箍住樁頭，在樁頭上面放置 5cm厚圓鋼板一塊，Sl、S7、S9、S11、S137個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了單樁靜載荷試驗(yàn)。

1.3 加載試驗(yàn)裝置

采用堆重平臺(tái)反力裝置，由主次梁系統(tǒng)組成壓重平臺(tái)，平臺(tái)上面堆置沙袋，試驗(yàn)荷載由電動(dòng)液壓通過1000kN油壓千斤頂施加于承壓板上，荷載采用油壓力傳感器進(jìn)行測(cè)定，復(fù)合地基的下沉量及回彈量，基樁的下沉量及回彈量由調(diào)頻式位移傳感器通過RS-JYC靜載荷測(cè)試分析儀進(jìn)行監(jiān)控。(見圖1)

圖1 載荷試驗(yàn)示意圖

靜荷載試驗(yàn)采用RS-JYC靜荷載測(cè)試分析儀，荷載采用麥克斯韋公司生產(chǎn)的油壓力傳感器測(cè)定，量程0～5000kN，精度0.2編‰，位移采用RSW-50型傳感器觀測(cè)，量程0～50mm精度0.1mm。

靜荷載試驗(yàn)依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）；中華人民共和國行業(yè)標(biāo)建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）。

1.4 進(jìn)行加載

1.4.1 對(duì)于單樁符合地基靜荷載試驗(yàn)

一、加載分級(jí)：采用慢速維持荷載法進(jìn)行測(cè)麻，加載等級(jí)均分為8級(jí)，總加載量為8級(jí)，總加載量大于設(shè)計(jì)值的2倍。

二、沉降觀測(cè)：每加一級(jí)荷載，在加載前后各讀記壓板沉降一次，以后每半小時(shí)讀記一次，觀測(cè)采用兩個(gè)位移傳感器，沉降取其平均值。

三、沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：同一級(jí)荷載作用下一小時(shí)內(nèi)沉降量<0.1mm。

1.4.2 對(duì)于單樁豎向靜荷載試驗(yàn)

一、加載分級(jí)：采用慢速維持荷載法進(jìn)行測(cè)試，加載等級(jí)均分為10級(jí)，總加載量均勻設(shè)計(jì)值的2倍，第一級(jí)按2倍分級(jí)荷載加荷。

二、沉降觀測(cè)：每級(jí)荷載施加后按第5、15、30,45,60min測(cè)讀樁頂沉降量，以后每隔30min測(cè)讀1次。

三、沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每一小時(shí)內(nèi)的樁頂沉降量不超過0.1mm,并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級(jí)荷載施加后第30min開1.5h連續(xù)三次每30min沉降觀測(cè)值計(jì)算）。

四、卸載與卸載沉降觀測(cè)：卸載時(shí)，每級(jí)荷載維持1h，按第15、30,60min測(cè)讀樁頂沉降量后，即可卸下一級(jí)荷載。卸載至零后，應(yīng)測(cè)讀樁頂殘余沉降量，維持時(shí)間為3h，測(cè)讀時(shí)間第15,30 min,以后每隔30min測(cè)讀1次。

五、止加載條件：當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)可終止加載：a己達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大加載量；b某級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量為前一級(jí)荷載作用下沉降量的5倍；（注：當(dāng)樁頂沉降能相對(duì)穩(wěn)定且總沉降量<40mm時(shí)，宜加載至樁頂總沉降量超過40mm）c某級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下的沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。d當(dāng)工程樁作錨樁時(shí)，錨樁上拔量已達(dá)到允許值。e當(dāng)荷載-沉降（Q-S)曲線呈緩變型時(shí)，可加載至樁頂總沉降量60～80mm。

2.通過檢測(cè)資料分析及整理依據(jù)

檢測(cè)時(shí)間為2007年03月06日至2007年03月13日，檢測(cè)過程中儀器設(shè)備性能正常

2.1 復(fù)合地基承載力特征值的分析

一、當(dāng)壓力-沉降曲線上極限荷載能確定，而其值不小于對(duì)應(yīng)比例界限的2倍時(shí)，可取比例界限；當(dāng)其值小于對(duì)應(yīng)比例界限的2倍時(shí)，可取極限荷載的一半。

二、當(dāng)壓力-沉降曲線是平緩的光滑曲線時(shí)，可按相對(duì)變形值確定，對(duì)水泥土攪拌樁s/b或s/d=0.006所對(duì)應(yīng)的壓力。

三、按相對(duì)變形值確定的承載力特征值不應(yīng)大于最大加載壓力的一半。

2.2 復(fù)合地基承載力特征值的確定

7個(gè)單樁復(fù)合地基試驗(yàn)點(diǎn)，最大加載量均勻達(dá)到設(shè)計(jì)值的2倍以上，最后一級(jí)荷載觀測(cè)均達(dá)到規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，未出現(xiàn)破壞狀態(tài)，曲線較圓滑，根據(jù)相對(duì)變形s/b=0.006判定，S2、S4、S6、S8、Sl0、S12、S14個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)復(fù)合地基承載力特征值均取得大加載壓力的一半148kn,即182kPa

2.3 單樁豎向極限承載力的分析

一、對(duì)于陂降型Q-S曲線，取其發(fā)生明顯徒降的起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載值；二、取S-Lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載值；三、當(dāng)出現(xiàn)某級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下沉量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下，取前一級(jí)荷載值。四、對(duì)于緩變型Q-S曲線可根據(jù)沉降量確定，宜取S=40mm對(duì)應(yīng)的荷載值；當(dāng)樁長(zhǎng)>40m時(shí)，宜考慮樁身彈性壓縮量；對(duì)直徑≥800mm的樁，可取S=0.05D(D為樁端直徑）對(duì)應(yīng)的荷載值。

2.4 單樁豎向極限承載力的確定

S1，S3，S5，S7，S9，S11，S13七個(gè)試點(diǎn)單樁極限承載力均>220KN。

通過分析，本工程S2,S4,S6,S8,S10,S12,S14個(gè)試點(diǎn)的單樁復(fù)合地基承載力特征值分別為182.7kPa，滿足極差不超過平均值的30%,故取其平均值182.7kPa為其承載力特征值，>180kPa;S1,S3、S5,S7,S9,S11,S13七個(gè)試點(diǎn)單樁極限承載力均>220kN，單樁承載力特征值均>110kN，滿足設(shè)計(jì)要求。

經(jīng)過近數(shù)年的運(yùn)行，觀測(cè)質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)可觀。