提高復(fù)合地基增強(qiáng)體單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)準(zhǔn)確性探討

■林葉茂

(福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，福州 350004）

1 前言

近些年，復(fù)合地基增強(qiáng)體處理方法在福建沿海軟土地基處理設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用，由于該方法比常規(guī)軟土地基處理方法節(jié)約了大量時(shí)間而受到親睞?，F(xiàn)在沿海地區(qū)有些復(fù)合地基增強(qiáng)體地基處理路段由于單樁承載力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求造成一些質(zhì)量問題，例如縱向裂縫、局部下沉、鼓包等。這些問題造成交通封道維修，給市民出行造成不必要麻煩，甚至影響通行安全。本文通過對(duì)復(fù)合地基增強(qiáng)體單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)試驗(yàn)在復(fù)合地基單樁承載力檢測(cè)中的應(yīng)用分析，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集中一些值得注意的問題,作了初步的分析。

2 檢測(cè)原理及方法簡介

（1）復(fù)合地基增強(qiáng)體單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)是在樁的頂部逐級(jí)施加豎向壓力，觀測(cè)樁頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的沉降，以確定相應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力的試驗(yàn)方法。試樁的預(yù)估最大加載量為設(shè)計(jì)單樁承載力2 倍，分級(jí)加載，千斤頂所需的反力由砼塊壓重平臺(tái)承擔(dān)。試驗(yàn)采用慢速維持荷載法，樁頂沉降量測(cè)讀時(shí)間如下：

①加載時(shí)：每級(jí)荷載加載后第一小時(shí)內(nèi)按5、15、30、45、60min 各測(cè)讀一次，以后每隔半小時(shí)測(cè)讀一次，直到達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后加下一級(jí)荷載。

②卸載時(shí)：每級(jí)荷載維持一小時(shí)，按15、30、60min 各測(cè)讀一次；卸載至零后，測(cè)讀殘余沉降量，維持時(shí)間為3h。

(2)相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每小時(shí)沉降量不超過0.1mm,且連續(xù)出現(xiàn)兩次。

3 提高準(zhǔn)確性方法

3.1 詳細(xì)收集資料

檢測(cè)前檢測(cè)方應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)、建設(shè)、監(jiān)理，施工收集工程地質(zhì)勘察報(bào)告、施工記錄、壓樁記錄、現(xiàn)場(chǎng)工作日志等資料，明確受檢樁的設(shè)計(jì)單樁承載力、樁長、接樁情況、樁所處位置

地下水是否豐富、施工過程有無異常情況。根據(jù)此資料,分析可能出現(xiàn)缺陷。如20m 增強(qiáng)體，由12m 和8m 接樁，那接縫處易產(chǎn)生缺陷。

3.2 注意樁頭狀況

(1)增強(qiáng)體在施工過程中樁頭可能產(chǎn)生破損、單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)過程中壓重平臺(tái)反力裝置提供壓力集中在樁頭,易使樁頭壓碎，嚴(yán)重影響檢測(cè)效果,甚至造成誤判現(xiàn)象。建議在檢測(cè)前務(wù)必檢查樁頭，不符合檢測(cè)條件的樁頭要進(jìn)行切除，在距樁頂一倍樁徑范圍內(nèi)樁身宜用3～5mm 鋼板圍裹（圖1），達(dá)到要求后方可進(jìn)行檢測(cè)。

圖1

(2)要檢查樁垂直度，樁垂直度應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范要求（圖2）。

圖2

3.3 準(zhǔn)確掌握壓重平臺(tái)反力裝置安裝要點(diǎn)

(1)采用壓重平臺(tái)反力裝置時(shí)，要對(duì)鋼梁強(qiáng)度和變形進(jìn)行驗(yàn)算。

(2)千斤頂實(shí)際合力中心與樁身在同一軸線上，防止偏心。

(3)要有足夠的支座承載力，防止主梁壓實(shí)千斤頂，采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)不真實(shí)，造成檢測(cè)結(jié)果誤判（圖3）。

圖3

(4)試驗(yàn)前，要先檢查油管是否漏油，漏油油管要更換。

4 通過取芯法、低應(yīng)變法相互驗(yàn)證的實(shí)例

(1)例1

由福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院承擔(dān)檢測(cè)福建高速公路沿海某軟基工程中,本工程應(yīng)用復(fù)合地基增強(qiáng)體處理技術(shù)，其樁徑為500mm，樁體長度在11.5m，樁端持力層是卵石，并且按照正方形的形狀進(jìn)行了布置，設(shè)計(jì)單樁豎向抗壓承載力極限值878.4kN。試樁參數(shù)如表1。

表1 試樁概況表

本工程采用單樁豎向抗壓靜荷載試驗(yàn)方法檢測(cè)單樁承載力，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出并繪出Q-s 曲線如圖4、5，兩根試樁結(jié)果如表2。

表2 單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)結(jié)果匯總表

圖4 2-1 樁號(hào)Q-S 曲線圖

圖5 6-4 樁號(hào)Q-S 曲線圖

通過對(duì)實(shí)例的兩根增強(qiáng)體單樁承載力數(shù)據(jù)比較，受檢樁2-1 的單樁承載力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，受檢樁6-4的單樁承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

為了查找使受檢樁2-1 單樁承載力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的原因，可以用低應(yīng)變對(duì)受檢樁進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。

圖6 受檢樁2-1 波形特征：無11.5m 樁端明顯反射信號(hào)，可見約5m 處缺陷引起的二次反射信號(hào)。樁身完整性評(píng)價(jià)是樁身約5m 處明顯缺陷。

圖6 2-1 受檢樁波形

圖7 受檢樁6-4 波形特征：樁端反射較明顯，波形基本正常。樁身完整性評(píng)價(jià)是樁身基本正常。根據(jù)圖6、7 分析，受檢樁2-1 樁身明顯缺陷是造成單樁承載力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求主要原因。

圖7 6-4 受檢樁波形

（2）例2

樁長13m、樁徑500mm 的CFG 樁，設(shè)計(jì)單樁承載力特征值是216.27kN,實(shí)測(cè)單樁承載力特征值是127kN，現(xiàn)場(chǎng)通過取芯法驗(yàn)證樁身質(zhì)量。

從圖8 取芯法顯示，樁身7.74m 處有混凝土用砂，樁身嚴(yán)重離析。

（3）例3

樁長10.5m、樁徑500mm 的CFG 樁，設(shè)計(jì)單樁承載力特征值216.27kN,實(shí)測(cè)單樁承載力特征值達(dá)到設(shè)計(jì)要求,現(xiàn)場(chǎng)通過取芯法驗(yàn)證樁身質(zhì)量。

圖8 CFG 樁現(xiàn)場(chǎng)取芯結(jié)果

圖9 CFG 樁現(xiàn)場(chǎng)取芯結(jié)果

從圖9 取芯法顯示，芯樣連續(xù)完整、斷口吻合、呈柱狀，實(shí)測(cè)芯樣長度與施工樁長相符。

5 結(jié)束語

（1）在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中重視每個(gè)檢測(cè)細(xì)節(jié)，包括資料的搜集、樁頭處理情況、壓重反力平臺(tái)安裝、儀器參數(shù)的設(shè)置等。

（2）在復(fù)合地基增強(qiáng)體單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)檢測(cè)中注意和低應(yīng)變法、取芯法相結(jié)合應(yīng)用，盡管復(fù)合地基增強(qiáng)體單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)的檢測(cè)費(fèi)用同低應(yīng)變法、取芯法比較相對(duì)較高，前期準(zhǔn)備復(fù)雜，一定程度上限制了復(fù)合地基增強(qiáng)體單樁豎向抗壓靜載法的應(yīng)用。應(yīng)注意其與低應(yīng)變法、取芯法相結(jié)合有助于分析樁身完整性和持力層，三者密切聯(lián)系才能使檢測(cè)時(shí)間最省，檢測(cè)效果最好。

[1]羅騏先，王五平.樁基工程檢測(cè)手冊(cè).北京：人民交通出版社（第3版），2010（08）.

[2]徐宏,何淼.公路基礎(chǔ)工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)手冊(cè).北京：人民交通出版社，2009（第1 版）.