灌注樁靜載試驗與高應變動力試驗對比分析

鄭成果 張全樂 范暉紅

摘要：高應變動力試驗具有經濟、簡便、快速等優(yōu)點，越來越多地得到工程應用。本文依據某工程鉆孔灌注樁和擠擴支盤灌注樁試樁的高應變動力試驗結果和靜載試驗結果的對比分析，對高應變動力試驗技術檢測灌注樁承載力進行了應用分析研究。結果表明，在基樁進行靜動對比試驗的基礎上，高應變動力試驗技術可以很好的檢測樁的承載力，滿足工程要求，具有可行性，值得推廣。

關鍵詞：灌注樁；高應變動力試驗；靜載試驗

1 引言

在工程實踐中，灌注樁單樁承載力的檢測方法以靜載試驗和高應變動力試驗兩種方法為主。傳統(tǒng)的試驗方法是靜載試驗，該方法直觀、明了、可靠，但成本高、工期長、抽檢率不高，不便于大范圍使用。高應變動力試驗具有經濟、簡便、快速等特點，在國內外被廣泛采用。

本文結合某實際工程鉆孔灌注樁和擠擴支盤灌注樁試樁的高應變動力試驗以及與靜載試驗結果的對比分析，對高應變動力試驗檢測灌注樁的可行性、準確性進行了簡單的分析和探討。

2 工程實例分析

2.1工程概況

某風電工程總裝機容量為48MW，安裝單機容量2000kW機組24臺，風機基礎樁采用擠擴支盤灌注樁和常規(guī)鉆孔灌注樁。為保證工程施工質量，需對工程試樁進行承載力試驗，選取4根基樁分別進行靜載試驗和高應變動力試驗，以確定單樁承載力是否滿足工程要求。

本次試驗共布置4根試驗樁，2根常規(guī)灌注樁，2根擠擴支盤灌注樁，分兩組試驗。第一組為擠擴支盤灌注樁，第二組為常規(guī)鉆孔灌注樁，兩組樁平行布置，樁間距3.2m，樁位布置見圖1，A1、A2試樁為擠擴支盤樁，B1、B2試樁為常規(guī)灌注樁。常規(guī)鉆孔灌注樁樁徑800mm，樁長34m，樁身混凝土強度設計等級為C30，樁端進入第⑥層粉砂夾粉質粘土。擠擴支盤灌注樁樁徑800mm，樁長25m，設兩個承力盤，盤徑1600mm，分別設在樁身20.0-20.9m和23.2-24.1m，位于第④層粉砂內。試樁設計單樁豎向抗壓承載力特征值2250kN。

2.2工程地質概況

場內地質由上至下依次為：

①層填土，灰黃～灰褐色填土，主要由粘性土組成，上部含貝殼屑與碎磚塊，軟塑。

②層灰～灰黑色淤泥質粉質粘土，含有機質與貝殼碎屑，夾薄層或團塊狀粉土，局部為粘土，流塑，土質不均勻。

②夾層灰色粉砂，夾薄層粘性土，局部為稍密狀粉土，中密，土質較均勻。

③層淺灰～灰黃色粉質粘土夾粉土，約 17m 以上段以松散的細砂或粉土為主，以下夾薄層或團塊狀粉土，軟塑，土質不均勻。

④層草黃色粉砂，上部夾薄層粘性土，中密，中下部粘粒漸少，密實，土質較均勻。

⑤層灰色粉質粘土，含貝殼屑，夾薄層粉土，可塑，局部軟塑，土質較均勻。

⑥層灰～灰黃色粉砂夾粉質粘土，約 35.7～37.0m 段位可塑狀粉質粘土，局部為中密狀粉土，中密，土質不均勻。

⑦層灰黃色粉質粘土，局部夾團塊狀粉砂，硬可塑，土質較均勻。

⑦t層灰黃色粉土，夾少量薄層粘性土，局部夾粉砂，密實，土質均勻。

3 靜載試驗

本次靜載試驗執(zhí)行《建筑基樁檢測技術規(guī)范》[1]，采用錨樁橫梁反力裝置，逐級等量加載，慢速維持荷載法。

本次試驗樁型有擠擴支盤灌注樁和常規(guī)鉆孔灌注樁兩組，其中A1和B1兩根樁的Q-S曲線關系圖見圖2、圖3。本次進行的4根基樁在其相應的Q-S曲線中均出現明顯的陡降，取Q-S曲線發(fā)生明顯陡降的起始點對應的荷載值為單樁承載力極限值。2根擠擴支盤樁實測單樁極限承載力均為5200kN，單樁承載力特征值為2600kN。2根普通鉆孔灌注樁的實測單樁極限承載力均為4750kN，單樁承載力特征值為2375kN。

4 高應變動力試驗

高應變動力試驗檢測是建立在一維波動理論基礎上的承載力檢測新方法，目的是對單樁豎向承載力進行評價和樁身結構完整性作出評定[2]。該方法是用重錘沖擊樁頂，使樁土間產生相對位移，實測樁頂力和加速度的時程曲線，通過波動方程分析法擬合計算單樁的極限承載力。

本次高應變動測執(zhí)行《基樁高應變動力檢測規(guī)程》[3]，為了驗證高應變動力試驗在本工程基樁檢測過程中的可行性、準確性，同時對4根靜載試驗樁做了高應變動力試驗，具體結果見表1。

由表1可以看出，灌注樁高應變動力試驗結果與靜載試驗結果有良好的一致性，其誤差在10%以內，且偏于安全，可見采用高應變動測檢測基樁具有一定的可行性和可靠性。試樁靜動對比試驗中，第一組試樁比值均為0.97，第二組試樁平均值為0.97，對比結果表明，樁的靜動試驗結果具有明顯的線性相關，靜動的相關性較好，說明高應變動力試驗檢測達到了比較理想的檢測效果，適宜在工程樁檢測中使用。

5 結論

（1）在基樁進行靜動對比試驗的基礎上，采用高應變動力試驗是滿足工程要求的，具有可行性，值得推廣。

（2）通過靜載試驗結果與高應變動力檢測結果的對比，可獲取高應變動力檢測的可靠性對比資料，為工程樁檢測提供合理的擬合參數。

（3）高應變動力試驗技術在灌注樁檢測實踐中已經占有越來越重要的地位，如何進一步提高高應變動力試驗技術的可靠性，是今后深入研究的重點和方向。

參考文獻：

[1]中華人民共和國行業(yè)標準.《建筑基樁檢測技術規(guī)范》（JGJ106-2003）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]盧海林，黃孝彬，李友新.靜載試驗樁的高低應變測試分析[J].江漢石油學院學報，1999，21（3）

[3]中國建筑科學研究院.《基樁高應變動力檢測規(guī)程》（JGJ106-97）[S].北京：建設部標準定額研究所，1997.