Ⅲ類樁的動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)分析代

【摘要】在工程中，通常在試樁階段先進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)確保樁身完整性滿足試樁要求，即樁身完整性為Ⅰ類或Ⅱ類，再進(jìn)行動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)，為今后工程樁的檢測(cè)提供依據(jù)，但很少對(duì)樁身完整存在明顯缺陷或嚴(yán)重缺陷的樁進(jìn)行動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)。本文將結(jié)合檢測(cè)工程中遇到的實(shí)際案例，對(duì)樁身完整性為Ⅲ類的樁進(jìn)行動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，以提高對(duì)高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)特性的認(rèn)識(shí)和掌握。

【關(guān)鍵詞】高應(yīng)變；靜載試驗(yàn)；動(dòng)靜對(duì)比；承載力

隨著基樁檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，高應(yīng)變檢測(cè)在實(shí)際工程中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在試樁階段一般都會(huì)通過(guò)動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)為工程樁高應(yīng)變檢測(cè)提供準(zhǔn)確的樁土參數(shù)參考值。試樁階段樁身完整性都為Ⅰ類或Ⅱ類，但在實(shí)際工程中，經(jīng)常會(huì)遇到通過(guò)高應(yīng)變檢測(cè)發(fā)現(xiàn)樁身存在明顯缺陷，單擊貫入度大，通過(guò)實(shí)測(cè)曲線擬合法得到的單樁豎向抗壓承載力較低。此時(shí)采用靜載法進(jìn)一步驗(yàn)證，得到的單樁豎向抗壓承載力往往高于高應(yīng)變檢測(cè)得到的承載力。本文將結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論，進(jìn)一步探討樁身完整性為的Ⅲ類樁高應(yīng)變檢測(cè)的技術(shù)特性。

1、工程概況

天津某工程的管廊采用JZHb-250-1110B型預(yù)制方樁，設(shè)計(jì)要求承載力特征值為1100 kN，采用高應(yīng)變檢測(cè)單樁豎向抗壓承載力。檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有3根樁樁身存在明顯缺陷，為Ⅲ類樁，高應(yīng)變檢測(cè)所得單樁豎向抗壓承載力低于設(shè)計(jì)值，隨采用單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

2、地質(zhì)情況

0.0～1.5m素填土，黃褐色，松散～稍密，濕；

1.5～2.8m粉質(zhì)粘土，黃褐色，稍有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等，可塑～流塑。

2.8～5.5m粉土，灰色，搖振反應(yīng)中等，無(wú)光澤，干強(qiáng)度低，韌性低，稍密～密實(shí)，飽和。

5.5～14.2m淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰色，可塑～流塑。

14.2～16.1m粉質(zhì)粘土，灰～灰白色，稍有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等，可塑～流塑。

14.2～17.2m粉土，灰～灰白色，無(wú)光澤，搖振反應(yīng)中等，干強(qiáng)度低，韌性低，稍密～密實(shí)，飽和。

17.2～19.1m粉質(zhì)粘土，灰黃色，稍有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等，可塑～流塑。

19.1～26.2m粉土，灰黃色，搖振反應(yīng)中等，無(wú)光澤，干強(qiáng)度低，韌性低，稍密～密實(shí)，飽和。

3、試驗(yàn)結(jié)果

3.1高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果

高應(yīng)變檢測(cè)按照規(guī)范要求采用5t重錘自由下落進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1所示：

高應(yīng)變檢測(cè)曲線如下圖所示：

3.2單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)結(jié)果

單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)按照規(guī)范要求采用慢速維持荷載法進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2所示；

從試驗(yàn)曲線看，3根樁（46#、81#、102#）分別在2200kN、1980kN、2200kN荷載作用下Q～s曲線出現(xiàn)陡降點(diǎn)，沉降急劇加大，且累計(jì)超過(guò)了40mm，終止加載。故取其前一級(jí)荷載為單樁豎向抗壓極限承載力，分別為1980kN、1760kN、1980kN。

4、試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析

根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果可知，3根樁高應(yīng)變檢測(cè)所得單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值為1473kN；單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)所得單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值為1906kN，兩者差值為433kN，靜載試驗(yàn)所得結(jié)果相比于高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果明顯大幅提高。

分析其原因：①由于樁身在接樁處存在明顯缺陷，高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)時(shí)，貫入度過(guò)大，對(duì)上半截樁的樁周土擾動(dòng)大，造成上半截樁樁側(cè)摩阻力幾乎為零，這一點(diǎn)從曲線擬合過(guò)重中和最終擬合曲線都能明顯的體現(xiàn)出來(lái)，故得到的單樁豎向抗壓承載力偏低；②樁身所存在的明顯缺陷導(dǎo)致高應(yīng)變檢測(cè)的貫入度過(guò)大，使得高應(yīng)變承載力分析所用的土的力學(xué)模型對(duì)真實(shí)的樁-土相互作用的模擬接近程度變差，使得采用的理想彈性土阻力模型進(jìn)行實(shí)測(cè)曲線擬合分析所得結(jié)果偏低，與真實(shí)結(jié)果偏差較大；③高應(yīng)變所測(cè)得的承載力受現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集及檢測(cè)者自身水平及經(jīng)驗(yàn)的影響所導(dǎo)致的偏差；④靜載試驗(yàn)是采用逐級(jí)等量加載的慢速維持荷載法，使得上半截樁樁身側(cè)摩阻力得到一定的發(fā)揮。同時(shí)抗壓承載力主要考慮的是樁身軸向壓力，橫向裂縫對(duì)樁身軸向抗壓承載力影響不大；⑤高應(yīng)變檢測(cè)方法理論本身的不夠完善和存在的局限性使得檢測(cè)結(jié)果存在一定誤差；相比高應(yīng)變檢測(cè)而言，靜載試驗(yàn)是最直接、最可靠的原位測(cè)試方法，其檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確。

結(jié)論：

（1）樁身存在明顯缺陷的Ⅲ類樁不適于采用高應(yīng)變檢測(cè)單樁豎向抗壓承載力，應(yīng)采用單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)檢測(cè)其承載力。

（2）對(duì)于Ⅲ類樁，高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果一般都明顯低于靜載試驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)際工程中，一旦采用高應(yīng)變檢測(cè)單樁豎向抗壓承載力發(fā)現(xiàn)樁身存在明顯缺陷，為Ⅲ類時(shí)，應(yīng)采用單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，以便得到更為準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。

（3）通過(guò)靜載試驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證，得到了更真實(shí)、準(zhǔn)確的單樁豎向抗壓承載力，相比高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果也有大幅提高，為后期對(duì)Ⅲ類樁的處理提供了可靠依據(jù)。對(duì)于靜載試驗(yàn)驗(yàn)證后，單樁豎向抗壓承載力提高較多且接近設(shè)計(jì)承載力要求的Ⅲ類樁，在征得設(shè)計(jì)同意后，可降低要求使用，在安全可靠的范圍內(nèi)，使其得到充分利用，不但可以避免因補(bǔ)樁造成施工費(fèi)用的增加，還可以避免因補(bǔ)樁造成工期的延誤，使工程建設(shè)更加經(jīng)濟(jì)、合理、高效。

參考文獻(xiàn)：

[1]基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2014）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

[2]杜聿麟，王建親，林育軍.動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)中幾個(gè)問(wèn)題的分析探討[J].巖土工程界，2005年02期.

[3]韓佳泳.一例動(dòng)靜比對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果淺析[J].四川建筑，2006年04期.