輕型動(dòng)力觸探在天然地基驗(yàn)槽中的應(yīng)用

劉 萬(wàn)，徐振華，王邦云，余唐風(fēng)，林世松

(中建四局土木工程有限公司東莞分公司，海南 三亞 518000)

1 工程概況

龍棲灣溫泉1號(hào)工程項(xiàng)目地址位于樂(lè)東縣九所鎮(zhèn)，8棟12層商住樓，其中12層商住樓為下部2層商業(yè)樓、上部10層住宅樓，建筑高度為42 m，總建筑面積約11萬(wàn)m2。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)標(biāo)高，商住樓原地貌平均標(biāo)高為17.6 m，開(kāi)挖底標(biāo)高為13.3～13.0 m，開(kāi)挖深度為4.3～4.5 m。商住樓為天然地基，筏板+柱墩基礎(chǔ)形式，上部結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

結(jié)合本工程巖土工程勘察報(bào)告，各土層分部為：①層耕植土；②層中砂，存在孔隙潛水，透水性強(qiáng)；③層粉質(zhì)黏土，透水性弱；④層粗砂，地下水微具承壓，透水性強(qiáng)；⑤層粉質(zhì)黏土，透水性弱；⑤-1層粗砂，地下水微具承壓，透水性強(qiáng)。商住樓基礎(chǔ)持力層為②層中砂層，地下水位埋深0.75～1.60 m，水位標(biāo)高11.36～15.69 m。

2 適用范圍

輕型動(dòng)力觸探適用于評(píng)價(jià)持力層為黏性土、粉土、粉砂、細(xì)砂、中砂等天然地基及其人工地基的地基土性狀，地基處理效果和判定地基承載力。而本工程持力層為中砂層，可采用輕型動(dòng)力觸探進(jìn)行簡(jiǎn)單檢測(cè)。圖1為鉆孔柱狀圖。

圖1 鉆孔柱狀圖

3 施工工藝

3.1 作業(yè)條件

1)基土開(kāi)挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，開(kāi)挖面層需平整，無(wú)積水。

2)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)具體情況繪制釬探孔位平面布置圖。

3)釬桿上預(yù)先劃好30 cm橫線。

4)根據(jù)所畫(huà)的釬探孔位平面布置圖放出釬探孔位置并加以標(biāo)記。

3.2 材料及主要機(jī)具

1)砂：一般中砂，因本工程開(kāi)挖層為中砂層，可采用本工程中砂層作為釬孔回填砂。

2)鋼釬：采用直徑為Φ22～Φ25 mm的圓鋼制成，釬頭需二次加工成60°尖錐形狀，釬長(zhǎng)2.1～2.6 m。

3)8～10 kg大錘。

4)其他：麻繩或鉛絲、凳子、鐵管(拔鋼釬用)、鋼卷尺等。施工流程及釬探間距如下。

(1)放釬點(diǎn)線→就位打釬→記錄錘擊數(shù)→拔釬蓋孔→檢查孔深→灌砂。

(2)根據(jù)所畫(huà)的釬探孔位平面布置圖放出釬探孔位置并加以標(biāo)記。具體間距如表1所示。

表1 釬探布置點(diǎn)表

將鋼釬桿尖對(duì)準(zhǔn)孔位，再把穿心錘套在釬桿上，使釬桿垂直，使穿心錘沿釬桿自由下落，錘落距50 cm，把觸探桿垂直打入土層中。

記錄錘擊數(shù)。釬桿每進(jìn)入土層30 cm，記錄一次錘擊數(shù)。按地基釬探記錄執(zhí)行。

圖2為觸探記錄。

圖2 觸探記錄

5)拔釬：用鉛絲將釬桿綁好，留下活套，套內(nèi)插入撬棍或鋼管，利用杠桿原理將鋼釬拔出，拔除后釬探孔采用磚蓋孔以待驗(yàn)收及復(fù)查。

6)移位：移至下一個(gè)孔位，繼續(xù)以上步驟。

7)灌砂：打完的釬孔，經(jīng)過(guò)質(zhì)檢人員和監(jiān)督人員等檢查孔深與記錄數(shù)據(jù)無(wú)誤后，方可進(jìn)行灌砂保證土層質(zhì)量。灌砂時(shí)按每30 cm左右用鋼筋搗實(shí)一次。

8)整理記錄：按平面布置圖孔編號(hào)的順序，將釬錘數(shù)填入統(tǒng)一表格內(nèi)，字跡需清楚，經(jīng)過(guò)技術(shù)負(fù)責(zé)人、施工人員、見(jiàn)證人員簽字確認(rèn)無(wú)誤后歸檔。

3.3 注意事項(xiàng)

1)需采用自動(dòng)落錘裝置或者機(jī)械施工，需保證場(chǎng)地?zé)o積水方可施工。

2)釬桿最大偏斜度不應(yīng)超過(guò) 2% ，錘擊貫人應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。施工過(guò)程中為防止錘擊偏斜、探桿傾心和側(cè)向晃動(dòng)，保持探桿垂直度，錘擊速率宜為15～30擊/min。

3)對(duì)于輕型動(dòng)力觸探，當(dāng)N10>100或貫人15 cm錘擊數(shù)超過(guò)50時(shí)，可停止試驗(yàn)。

4)現(xiàn)場(chǎng)若遇意外情況無(wú)法打釬，需請(qǐng)示相關(guān)管理人員，可適當(dāng)移位打釬。釬探完成后，應(yīng)做好標(biāo)記，保護(hù)好釬孔，經(jīng)質(zhì)量檢查人員和監(jiān)督人員復(fù)驗(yàn)及基槽驗(yàn)收，方可堵塞或灌砂。

5)每貫入1 m左右，可適當(dāng)將探桿轉(zhuǎn)動(dòng)以便更好施工，當(dāng)每錘擊數(shù)貫入深度超過(guò)10 m，每貫入20 cm宜轉(zhuǎn)動(dòng)探桿1次。

6)現(xiàn)場(chǎng)施工人員要專(zhuān)心施工，密切配合，保證現(xiàn)場(chǎng)安全。

4 數(shù)據(jù)分析及判定

4.1 數(shù)據(jù)分析及計(jì)算

1)輕型動(dòng)力觸探不需要考慮桿長(zhǎng)的修正，根據(jù)每貫入30 cm的錘擊數(shù)繪制單孔輕型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)與貫入深度關(guān)系曲線，即N10-h曲線圖。

2)根據(jù)N10-h曲線圖及巖土工程勘察資料，進(jìn)行土層力學(xué)分層，統(tǒng)計(jì)各孔同一土層動(dòng)力觸探錘擊數(shù)平均值和變異系數(shù)，且計(jì)算平均值時(shí)需剔除臨界深度的錘擊數(shù)及鄰近異常值。

根據(jù)不同深度動(dòng)力觸探所需的錘擊數(shù)，計(jì)算出不同深度的錘擊平均值：采用平均值法計(jì)算每個(gè)檢測(cè)孔的各土層的動(dòng)力觸探錘擊數(shù)的平均值。

N10平均=∑N10-I/n；

式中，N10平均為不同深度的錘擊平均值；N10-I為第i個(gè)實(shí)測(cè)值；n為參加統(tǒng)計(jì)的總數(shù)。

4.2 判 定

1)地基土的巖土性狀及是否存在古井、古墓、洞穴地下掩埋物等，可根據(jù)不同深度的動(dòng)力觸探錘擊數(shù)的比較、同一土層動(dòng)力觸探錘擊數(shù)的統(tǒng)計(jì)值、變異系數(shù)等進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。

2)復(fù)合地基豎向增強(qiáng)體的施工質(zhì)量的評(píng)價(jià)，宜對(duì)單個(gè)增強(qiáng)體的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評(píng)價(jià)。

3)可根據(jù) 《建筑地基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ 340-2015)，輕型動(dòng)力觸探平均擊數(shù)N10進(jìn)行地基土層承載力特征值的估算，具體如表2所示。

表2 輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)推定地基承載力特征值fak 單位：kPa

5 效益分析

5.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)于基礎(chǔ)工程，通常采用平板載荷試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行地基承載力的檢測(cè)，這不僅需要消耗較長(zhǎng)的工期、較高的物力人力。而輕型動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)既避免消耗較大的人力物力，也不需要較長(zhǎng)的試驗(yàn)周期，它能簡(jiǎn)便、快捷地初步檢測(cè)地基土的承載力、巖土性狀及有無(wú)古井、古墓、洞穴地下掩埋物等，在一定程度上加快施工進(jìn)度，減少了成本投入，為工程帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)估算，本工程與地基檢測(cè)相關(guān)的費(fèi)用可節(jié)省0.6萬(wàn)元人民幣。表3為地基檢測(cè)費(fèi)用對(duì)比表。

表3 地基檢測(cè)費(fèi)用對(duì)比

5.2 社會(huì)效益

采用輕型動(dòng)力觸探施工技術(shù)，節(jié)省了平板載荷試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)械的進(jìn)場(chǎng)及檢測(cè)時(shí)間，減少了對(duì)人力、物力和財(cái)力的消耗， 有效解決了天然地基地基承載力及軟弱層的檢測(cè)，在一定程度上降低了施工成本，加快了施工進(jìn)度， 很好地完成了履約承諾，使建設(shè)方和施工方同時(shí)獲得了雙贏。 同時(shí)輕型動(dòng)力觸探在龍棲灣項(xiàng)目的應(yīng)用，使本工程順利地完成了地基檢測(cè)施工且積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，可對(duì)以后類(lèi)似地基驗(yàn)槽工程的檢測(cè)提供一定的借鑒作用。

6 結(jié) 語(yǔ)

隨著房地產(chǎn)的大力發(fā)展，基礎(chǔ)工程越發(fā)重要，地基基礎(chǔ)的檢測(cè)越來(lái)越被重視，而輕型動(dòng)力觸探可以根據(jù)鋼釬進(jìn)入待探測(cè)地基土層所需的擊錘數(shù)，粗略估算土層的容許承載力，探測(cè)地基土層內(nèi)隱蔽構(gòu)造情況，檢測(cè)是否存在古井、古墓、洞穴地下掩埋物等， 是一種判斷地基淺層地質(zhì)情況的輔助手段。 在地基驗(yàn)槽過(guò)程中，能更好地供建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、勘察單位進(jìn)行地質(zhì)情況復(fù)核及地基承載力校核， 查核對(duì)地層巖性是否和地勘報(bào)告相符，評(píng)價(jià)并判定出現(xiàn)不符的局部地基

土承載力能否滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)因輕型動(dòng)力觸探的簡(jiǎn)便、快捷，在一定程度上減少了工程的經(jīng)濟(jì)投入，在一定的程度上節(jié)省了工期， 特別對(duì)于一些工期較緊、場(chǎng)地狹小的工程，無(wú)疑是一個(gè)很好的選擇。

龍棲灣溫泉1號(hào)項(xiàng)目通過(guò)對(duì)動(dòng)力觸探的研究和應(yīng)用，在取得良好的效益同時(shí)也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，在此期待能為以后的類(lèi)似的地基驗(yàn)槽工程提供一定的借鑒作用。

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