某工程灰土墊層動力觸探和平板載荷試驗對比

付 宏

(太原市住宅保障中心，山西 太原 030002)

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某工程灰土墊層動力觸探和平板載荷試驗對比

付 宏

(太原市住宅保障中心，山西 太原 030002)

結(jié)合太原市某住宅小區(qū)商業(yè)樓項目的地質(zhì)條件，進(jìn)行了灰土墊層的動力觸探和平板載荷試驗，通過對比分析試驗結(jié)果，總結(jié)了動力觸探和平板載荷試驗與灰土墊層驗收的關(guān)系。

灰土墊層，動力觸探，平板載荷試驗，承載力

0 引言

太原地區(qū)目前大部分新建住宅小區(qū)都有配套商業(yè)樓，高度以2層～4層居多。由于其結(jié)構(gòu)荷載較小，沒有必要使用樁基礎(chǔ)，但其天然地基承載力又不能滿足設(shè)計要求，因此絕大部分都采用換填墊層方法來進(jìn)行地基處理。換填墊層通過挖除基礎(chǔ)下一定深度范圍內(nèi)的雜填土、濕陷土或軟弱土等各種對工程有不良影響的土層，換成以砂石、粉質(zhì)黏土、灰土、粉煤灰、礦渣或其他工業(yè)廢渣等為材料的墊層，通過碾壓，提高地基承載力，從而滿足設(shè)計要求。

換填墊層施工后，其質(zhì)量檢驗是十分重要的。根據(jù)不同的材料可以用環(huán)刀取樣、靜力觸探、動力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等方法進(jìn)行檢驗，承載力檢測最直觀準(zhǔn)確的方法是平板載荷試驗。由于太原地區(qū)使用灰土墊層較多，并大部分采用圓錐動力觸探和平板載荷試驗來進(jìn)行驗收，所以本文主要以灰土墊層的重型圓錐動力觸探試驗和平板載荷試驗來進(jìn)行分析。

1 工程概況

太原某住宅小區(qū)商業(yè)樓位于太原市小店區(qū)嘉節(jié)村，地處濱河?xùn)|路東側(cè)，龍城大街以南，平陽南路以東。該樓地上2層～4層為框架結(jié)構(gòu)，條形基礎(chǔ)，樓座平面呈L形。設(shè)計要求地基承載力特征值不小于150 kPa，原設(shè)計基底標(biāo)高為素填土，根據(jù)地勘報告其承載力為100 kPa，不滿足設(shè)計要求。地基處理具體方法為基槽開挖至設(shè)計標(biāo)高完成釬探后，對坑底進(jìn)行了20 t壓路機(jī)往復(fù)碾壓5遍的碾壓審底，再采用3∶7灰土墊層進(jìn)行地基處理，厚1.5 m，每邊寬出基礎(chǔ)外邊線1.5 m，處理面積約2 560 m2。其設(shè)計參數(shù)、材料選用及施工工藝均按照J(rèn)GJ 79—2012地基處理技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2 場地地質(zhì)情況

3 重型圓錐動力觸探試驗

1)試驗方法：采用SH-30型鉆機(jī)，自動脫鉤的自由落錘法進(jìn)行錘擊，設(shè)備及操作均按照GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)第10.4節(jié)規(guī)定進(jìn)行。2)試驗成果：根據(jù)15孔重型圓錐動力觸探試驗結(jié)果，灰土墊層動力觸探試驗的實測錘擊數(shù)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)見表1，表2。

4 平板靜載荷試驗

1)試驗方法及目的。按JGJ 79—2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范附錄A(處理后地基靜載荷試驗要點)執(zhí)行，確定承壓板應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)土層的承載力是否滿足設(shè)計要求。

表1 灰土墊層動力觸探試驗實測錘擊數(shù)

表2 灰土墊層動力觸探試驗結(jié)果匯總表

2)試驗要求。根據(jù)重型圓錐動力觸探試驗結(jié)果，分別選取動力觸探擊數(shù)最小、居中和最大的位置試驗點進(jìn)行試驗；承壓板底面標(biāo)高與建筑物基底標(biāo)高相適應(yīng)，承壓板底面下鋪設(shè)小于20 mm厚的中粗砂墊層找平。

3)試驗加載裝置。加載采用單個50 t油壓千斤頂，采用壓重平臺反力裝置提供反力。

4)試驗設(shè)備。a.提供總數(shù)不小于400 kN反力的鋼筋混凝土試塊若干；b.RS-JYB樁基靜載荷測試分析系統(tǒng)及配套設(shè)備1套，包含位移傳感器和壓力控制器及配套的超高壓油泵；c.現(xiàn)場試驗平臺載體集裝箱1個；d.基準(zhǔn)梁2根，基準(zhǔn)樁4根；e.正方形剛性鋼筋混凝土承壓板1塊(邊長為1.0 m，面積1.0 m2)。

5)加載與沉降觀測。a.加載分級，最大加載壓力330 kPa。具體分級見表3。b.觀測沉降：每級加載后，按第10 min，20 min，30 min，45 min，60 min測讀承壓板的沉降量，以后每隔0.5 h測讀一次。c.沉降相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)在連續(xù)2 h內(nèi)，每小時的沉降量小于0.1 mm時，則認(rèn)為已趨穩(wěn)定，可加下一級荷載。d.卸載與卸載沉降觀測：卸載分5級進(jìn)行。每級荷載維持1 h，按第10 min，30 min，60 min測讀承壓板沉降量；卸載至零后，應(yīng)測讀承壓板殘余沉降量，維持時間為3 h，測讀時間為第10 min，30 min，60 min，120 min，180 min。

6)終止試驗條件。a.承壓板周圍的土明顯地側(cè)向擠出； b.沉降s急驟增大，壓力—沉降(p—s)曲線出現(xiàn)陡降段；c.在某一級荷

載下，24 h內(nèi)沉降速率不能達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)；d.承壓板的累計沉降量已大于其邊長的6%(60.0 mm)；e.達(dá)到最大加載壓力330 kN時承壓板沉降達(dá)到上述相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

表3 加載分級表

7)試驗成果。根據(jù)5組灰土墊層平板靜載荷試驗，結(jié)果見表4。

表4 灰土墊層平板靜載荷試驗結(jié)果

根據(jù)JGJ 79—2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范附錄A第A.0.8條規(guī)定，該樓5組灰土墊層試驗點承載力特征值均為165 kPa。

5 試驗結(jié)果對比分析

1)根據(jù)各孔的重型圓錐動力觸探結(jié)果，三層碾壓的質(zhì)量略有不同，下面1.0 m～1.5 m范圍技術(shù)最大，中間0.5 m～1.0 m次之，上面0.0 m～0.5 m最小。雖然勘察規(guī)范要求2 m深度范圍內(nèi)不需要進(jìn)行桿長修正，但就本試驗具體情況來講，全部試驗均在2 m范圍內(nèi)進(jìn)行，其深度的差別還是會對試驗結(jié)果有所影響，根據(jù)多個工程實例的經(jīng)驗總結(jié)，可認(rèn)為三層碾壓的質(zhì)量大致一致，而且這種情況對工程質(zhì)量本身沒有壞的影響。

2)平板載荷試驗S1點選在圓錐動力觸探K11的位置上，為換填墊層相對較軟的位置，其重型圓錐動力觸探的平均擊數(shù)為6擊，其對應(yīng)平板載荷試驗沉降量為10.74 mm；平板載荷試驗S2點選在圓錐動力觸探K4的位置上，為換填墊層相對較硬的位置，其重型圓錐動力觸探的平均擊數(shù)為22擊，其對應(yīng)平板載荷試驗沉降量為2.25 mm；平板載荷試驗S3，S4，S5點分別選在圓錐動力觸探K1，K9，K15的位置上，為換填墊層軟硬相對適中的位置，其重型圓錐動力觸探的平均擊數(shù)分別為11擊，13擊，9擊，其對應(yīng)平板載荷試驗沉降量介于4.43 mm～5.37 mm之間。

3)對比可知，圓錐動力觸探試驗雖然不能夠直接測得地層承載力，但其擊數(shù)所反映的地層軟硬程度與地基的沉降量是可以大致對應(yīng)的。對于將來由于各種原因造成現(xiàn)場平板載荷試驗操作困難或數(shù)量不能夠滿足相關(guān)要求的工程，只要通過重型圓錐動力觸探即可大致檢驗出承載力是否滿足設(shè)計要求。

[1] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50021—2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].

Comparison on dynamic penetration and slab loading test of the engineering lime-soil cushion

Fu Hong

(TaiyuanResidentialInsuranceCenter,Taiyuan030002,China)

Combining with the geological conditions of the commercial building project of the residential community in Taiyuan city, the paper carries out dynamic penetration and slab loading test of the lime-soil cushion. Through comparative analysis, it concludes the relationship of dynamic penetration and slab loading test and lime-soil cushion acceptance examination.

lime-soil cushion, dynamic penetration, slab loading test, bearing capacity

1009-6825(2016)28-0064-02

2016-07-24

付 宏(1967- )，男，高級工程師

TU435

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