基樁沉降理論值與靜載試驗(yàn)結(jié)果的比較和分析

佛山市禪城區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)站 528000

摘要：佛山禪城片區(qū)樓盤(pán)地基采用管樁施工，將靜載試驗(yàn)得出的實(shí)際樁基沉降量與計(jì)算得出的單樁沉降量進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)對(duì)比，找出相關(guān)規(guī)律，盡可在進(jìn)行試驗(yàn)前，能大概了解該片區(qū)樁的沉降量。當(dāng)結(jié)果出現(xiàn)偏差時(shí)，分析造成該現(xiàn)象的原因。

關(guān)鍵詞：靜載試驗(yàn)；沉降量

1.概述

佛山禪城區(qū)采用錘擊管樁施工技術(shù)非常普遍，且技術(shù)成熟。而在佛山市禪城區(qū)老城區(qū)片區(qū)，管樁多為是端承樁，其持力層以強(qiáng)風(fēng)化泥巖為主。因此本文主要討論是樁持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥巖時(shí)的情況。

本次通過(guò)實(shí)際靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)與規(guī)范理論計(jì)算數(shù)據(jù)作一個(gè)比較，得出實(shí)際性結(jié)論，希望結(jié)果對(duì)該地區(qū)樁基靜載試驗(yàn)終數(shù)據(jù)提供參考。

2.試驗(yàn)依據(jù)及方法

利用壓重平臺(tái)反力裝置，依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)規(guī)范》（DBJ15-60-2008）-13（單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)），采用快速維持荷載法。荷載由油泵通過(guò)千斤頂施加于樁頂，采用千斤頂并聯(lián)控制荷載的施加，千斤頂?shù)暮狭χ行膽?yīng)與樁軸線重合。樁頂沉降量由位移傳感器測(cè)得，全程采用靜力荷載測(cè)試儀器自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，最后將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行室內(nèi)資料整理。

3.樁的相關(guān)資料及沉降量

該片區(qū)總共試驗(yàn)了44條，樁徑均為500mm，其單樁承載力特征值17000 kN，極限承載力3400 kN，施工方法均為錘擊樁，錘重5T、落距2.0m。

樁的相關(guān)施工記錄及試驗(yàn)結(jié)果匯總表

試驗(yàn)樁號(hào)（#）入土

樁長(zhǎng)（m）總錘擊數(shù)最后三陣貫入度（cm/10錘）配樁情況（m）最大沉降量（mm）

承載力

特征值對(duì)應(yīng)沉降量（mm）殘余沉降量（mm）

A113119.004852.32.211.9210+912.385.082.37

A112318.804302.21.98.6110+911.924.814.75

B124518.003752.01.51.59+98.343.222.13

B123118.003291.51.51.511+79.473.442.20

試驗(yàn)數(shù)據(jù)Q-S曲線圖

從圖中可看出，本次所選樁所得出結(jié)果是比較接近，而且土層都是相似。

試驗(yàn)場(chǎng)地地質(zhì)資料

A1131#、A1123#樁周地質(zhì)地質(zhì)資料如下表：

土層名稱(chēng)重力密度

（Kn/m3）壓縮模量E

（MPa）厚度

（m）樁端土承載力特征值（kPa）樁側(cè)土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）

粉砂196.626.7-21

粉質(zhì)粘土19.55.523.6-41

中砂2014.05.2-37

強(qiáng)風(fēng)化泥巖23.01306.54000100

中風(fēng)化泥巖--7.76000-

B1245#、B1231樁周地質(zhì)地質(zhì)資料如下表：

土層名稱(chēng)重力密度

（Kn/m3）壓縮模量E

（MPa）厚度（m）樁端土承載力特征值（kPa）樁側(cè)土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）

粉砂196.627-21

中砂2014.05.2-37

淤泥質(zhì)土17.83.511.8-10

粉砂196.621.0 21

強(qiáng)風(fēng)化泥巖23.01305.14000100

中風(fēng)化泥巖--7.36000-

理論沉降計(jì)算

①根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008對(duì)其承載力復(fù)核，

A1131、A1123#理論極限承載力4016Kn.

B1245#、B1231#理論極限承載力3686Kn.

計(jì)算理論數(shù)值均大于設(shè)計(jì)數(shù)值，并且通過(guò)靜載試驗(yàn)得出以下結(jié)果

試驗(yàn)樁號(hào)（#）理論計(jì)算承載力（Kn）設(shè)計(jì)極限承載力（Kn）最大沉降量（mm）規(guī)范要求沉降量（mm）結(jié)論（Kn）

A11314876340012.38≤40>3400

A11234876340011.92≤40>3400

B1245423434008.34≤40>3400

B1231423434009.47≤40>3400

通過(guò)以上對(duì)比可得出該樁設(shè)計(jì)極限值均小于理論承載力，且通過(guò)靜載試驗(yàn)可得出該樁均能承受3400KN。

②理論單樁沉降計(jì)算

并且通過(guò)確定Zn

結(jié)果如下表，對(duì)于樁身壓縮量，如按規(guī)范規(guī)定該樁為端承型樁中的摩擦端承樁，按規(guī)范對(duì)于取值為1.0，發(fā)現(xiàn)樁身壓縮量與現(xiàn)實(shí)偏差大，造成該原因是樁的摩擦力占承受豎向力1/3之多，因此取值需要按小于1.0取值，建議該取值需要結(jié)合靜載數(shù)據(jù)的殘余沉降量結(jié)合取值，這更為合理。

樁號(hào)計(jì)算沉降（mm）實(shí)測(cè)沉降（mm）實(shí)測(cè)/計(jì)算（mm）樁回彈量實(shí)測(cè)

（mm）

特征值理論沉降極限值沉降特征值沉降極限承載力沉降特征值比值極限承載力比值

樁端土壓縮樁身壓縮量預(yù)估計(jì)沉降量樁端土壓縮樁身壓縮量預(yù)估計(jì)沉降量

A11310.734.555.281.469.1110.572.3712.380.961.1710.01

A11230.754.515.261.499.0110.504.7511.920.911.137.17

B12450.704.315.011.418.6310.042.138.340.640.836.21

B12310.704.315.011.418.6310.042.209.470.680.947.27

通過(guò)上表的對(duì)比，可看出實(shí)測(cè)與計(jì)算是十分接近，并且樁的回彈量與計(jì)算樁身壓縮量是接近，因此該計(jì)算方法能作為該片區(qū)樁沉降量的一個(gè)參考。

結(jié)論

從理論計(jì)算數(shù)據(jù)來(lái)看，主要造成樁基沉降主要有兩部分：①樁身壓縮量；②樁端土體變形。通過(guò)計(jì)算，對(duì)于樁的持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖的樁基，因素①占了樁的沉降量大部分原因。

針對(duì)樁的持力層為風(fēng)化巖（對(duì)于摩擦樁部分不適用），如果試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算出現(xiàn)較大偏差，主要有以下幾點(diǎn)現(xiàn)象及原因：

樁的沉降比理論大，且實(shí)測(cè)回彈量較小或與樁身壓縮量對(duì)比偏少，可能就是樁端土的壓縮量偏大，造成這個(gè)原因可能①是樁底泥巖遇水融化，導(dǎo)致沉降量偏大；②樁身出現(xiàn)斷樁。建議對(duì)樁底抽芯和對(duì)樁身進(jìn)行檢測(cè)以確定原因。

樁的沉降量比理論小很多，可能檢測(cè)系統(tǒng)誤差引起，因?yàn)闄z測(cè)系統(tǒng)誤差是不可比避免，建議重新校對(duì)儀器及盡量按規(guī)范布置試驗(yàn)場(chǎng)地。（沉降量偏差比理論量大也可能是系統(tǒng)誤差引起，但按筆者經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)誤差引起造成現(xiàn)象沒(méi)有上述明顯，需要排查核實(shí)）。

樁的沉降量比理論相差很多，可能就是提供施工資料、地質(zhì)資料有誤，因現(xiàn)場(chǎng)重新核實(shí)資料準(zhǔn)確性。

通過(guò)這次對(duì)比，可以看出，在靜載試驗(yàn)之前，檢測(cè)人員可以通過(guò)現(xiàn)有地質(zhì)資料及施工記錄可以模擬出靜載最終結(jié)果，再通過(guò)試驗(yàn)樁的靜載試驗(yàn)得出相關(guān)數(shù)據(jù)，再將兩者進(jìn)行對(duì)比，可分析出該范圍所有樁的大致沉降量，并從中能找出造成樁沉降大的原因。

參考文獻(xiàn)：

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[2]JGJ94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范

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[4]廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督檢測(cè)總站主編-《工程樁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)教材》