淺析深層平板載荷試驗檢測方法的選用與比較

翟芳情

(攀枝花天譽工程檢測有限公司，四川攀枝花617023)

深層平板載荷試驗用于確定深部地基土層及大直徑樁樁端土層在承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)的承載力。由于各場地的地質(zhì)情況差別較大，故如何選用科學(xué)、準(zhǔn)確、安全、經(jīng)濟、合理可行的檢測方法是工程檢測人員必然要面對的問題。下面結(jié)合幾個工程檢測實例對堆載法、利用樁混凝土護壁摩阻力加巖(土)自重法、地錨法來談?wù)勼w會。

1 堆載法的應(yīng)用

米易縣人民醫(yī)院病區(qū)搬遷項目C標(biāo)段工程，根據(jù)勘察單位中國西南建筑勘察設(shè)計研究院攀枝花分院提供的勘察資料，其地質(zhì)分布從上至下為:耕土(Qh4)、粉土(Qal4)、粉質(zhì)粘土(Qdl+pl4)、卵石土(Qal4)等組成。樁直徑為1.0 m，設(shè)計要求樁端土豎向承載力特征值不小于450.0 kPa。其基礎(chǔ)持力層為卵石層，但由于卵石層中局部夾粉細砂層，選用地錨來提供反力顯然不合適。再考慮利用樁混凝土護壁的摩阻力來提供反力，樁長8 m左右，經(jīng)計算樁混凝土護壁提供的摩阻力為1 941.5 kN大于試驗要求的反力540.0 kN的要求，由于本工程樁混凝土護壁已經(jīng)施工完畢，考慮到樁混凝土護壁厚度不滿足試驗要求，要重新施工樁混凝土護壁，等待樁混凝土護壁強度達到試驗要求的時間太長，本工程工期比較緊張，故采用樁混凝土護壁提供的摩阻力來進行試驗在工期、經(jīng)濟性方面不合理，由于本工程設(shè)計要求樁端(巖)土豎向承載力特征值比較小，故采用堆載法能夠滿足試驗要求，也經(jīng)濟合理(圖1)。

圖1 深層平板載荷試驗安裝示意

2 利用樁混凝土護壁摩阻力加巖(土)自重法的應(yīng)用

鷺棲家園1#樓工程，根據(jù)勘察單位核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司攀枝花分公司提供的有關(guān)地層巖性描述，該場地的地層構(gòu)成主要有:素填土、粉質(zhì)粘土、昔格達組粉砂巖及泥巖、輝長巖等組成。樁直徑為1.0 m，設(shè)計要求樁端土豎向承載力特征值不小于3 200.0 kPa?；A(chǔ)持力層為昔格達組粉砂巖、泥巖及輝長巖。由于設(shè)計要求的樁端土豎向承載力特征值較大，選用堆載法提供反力不安全系數(shù)較大，且很難實現(xiàn)，故選用堆載法提供反力顯然不合適。本工程樁長15 m以上，可考慮地錨法提供反力，由于樁混凝土護壁還未施工，選用地錨法雖然可以滿足試驗要求，增加費用，等待護壁混凝土強度與等待砂漿強度的時間一致，從經(jīng)濟性考慮選用樁混凝土護壁摩阻力加土及巖石自重來進行試驗。本工程選用樁長為15 m的樁混凝土護壁摩阻力加土及巖石自重來提供反力，經(jīng)計算樁混凝土護壁摩阻力加土及巖石自重為4 138.8 kN，大于試驗要求的反力3 840.0 kN的要求，滿足試驗要求，故選用樁混凝土護壁摩阻力加土及巖石自重來進行試驗(圖2)。

圖2 深層平板巖土載荷試驗示意

3 地錨法的應(yīng)用

仁和區(qū)和潤小區(qū)工程，根據(jù)勘察單位四川省蜀通巖土工程公司提供的有關(guān)地層巖性描述，該場地的地層構(gòu)成自上而下為:第四系全新統(tǒng)填土;第四系沖洪積殘積粉土;淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、細砂、卵石、間冰期冰水沉積粉質(zhì)粘土、卵石;下伏基巖為晉寧期花崗閃長巖。樁直徑為0.9 m，基礎(chǔ)持力層為強風(fēng)化花崗閃長巖，設(shè)計要求樁端土豎向承載力特征值不小于3 250.0 kPa。由于本工程設(shè)計要求的樁端土豎向承載力特征值較大，樁長10 m左右，選用堆載法提供反力不安全，且很難實現(xiàn)，選用樁混凝土護壁摩阻力加土及巖石自重提供反力也不能滿足試驗要求，故考慮地錨提供反力。在試驗樁樁底巖基中鉆2個110 mm的錨孔，錨孔距基巖中心各400 mm，對稱布置基巖中心兩邊，每個錨孔需鉆進3.0 m，每個錨孔內(nèi)垂直放置1根 32的鋼筋，錨孔內(nèi)灌M30水泥砂漿，全長灌漿。經(jīng)計算2根 32的鋼筋提供的反力為4 146.9 kN大于試驗要求的反力3900.0 kN的要求，故選用地錨提供的反力來進行試驗(圖3)。

4 結(jié)論

圖3 深層平板試驗巖基安裝布置示意

綜合以上幾個工程檢測實例，總結(jié)如下:(1)堆載法節(jié)約時間、財力、物力，但試驗過程中，堆載、搬運、再堆載較為繁瑣，且僅適用于樁端豎向承載力要求較小的情況;(2)利用樁混凝土護壁摩阻力加巖(土)自重法，比堆載法浪費一定財力、物力，比地錨法節(jié)約一道工序，但前期準(zhǔn)備時間較長，適用于樁端豎向承載力要求較大的情況;(3)地錨法，比堆載法浪費一定財力、物力，比利用樁混凝土護壁摩阻力加巖(土)自重法多一道工序，前期準(zhǔn)備時間較長，適用于樁端豎向承載力要求很大的情況。綜合以上幾點，在工程檢測中，應(yīng)本著科學(xué)、準(zhǔn)確、安全、經(jīng)濟、合理的原則，綜合考慮工程場地、地質(zhì)情況、設(shè)計要求、施工工期、費用等方面，因地制宜，選用經(jīng)濟、合理可行的檢測方法來進行試驗檢測。要做到既能達到檢測目的，又能為建設(shè)單位、施工單位節(jié)約工期、費用。這樣不僅能提高我們自己的專業(yè)技術(shù)水平，又能贏得業(yè)主的信譽。