淺談平臺反力法在噴粉樁基工程匯總試驗參數(shù)的分析

□王超中 □劉振華 □徐石磊 □王 芳（周口市水利建筑工程有限公司）

1.基樁概況及工程地質(zhì)概述

某中學(xué)教學(xué)樓，樓高六層，框架結(jié)構(gòu)，重要性等級為三級。該工程基礎(chǔ)采用深層攪拌樁進行加固處理。

該工程總樁數(shù)為1362根，設(shè)計有效樁長為8.7m，樁徑為500 mm，固化劑采用32.5級普通硅酸鹽水泥，要求加固后的復(fù)合地基承載力特征值不低于180kPa,單樁豎向承載力特征值為110kN

1.1 工程地質(zhì)

在勘探深度范圍內(nèi)的地層從上至下共劃分為5層，各層描述如下：

一、粉土：灰黃、褐黃色，濕密至中密，層厚3.50～4.50m；二、粉質(zhì)粘土：暗灰、灰色，飽和，軟至可塑，層厚2.40～3.30m；三、粉土：灰黃，褐黃色，飽和，中密一實密，層厚2.80～3.90m；四、粉質(zhì)粘土：褐黃色，飽和，可至硬塑，層厚1.50～2.10m；五、粉土：灰黃、褐黃色，飽和，中密至實密，土內(nèi)見黑色斑點及銹黃色斑紋，韌性低，無光澤反應(yīng)，干強度低，含鈣質(zhì)結(jié)核，夾粉質(zhì)粘土薄層。該層揭露厚度3.55m,未揭穿此層。

1.2 實驗方法

樁基完成后，在2007年03月06日至2007年03年13日做了單樁復(fù)合地基靜荷載試驗和單樁豎向靜載荷試驗。采用接近于豎向?qū)嶋H工作條件的實驗方法，對單樁符合地基的承載力進行抽樣檢驗和評定，檢驗其復(fù)合地基承載力特征值是否滿足設(shè)計要求，其單樁豎向（抗壓）極限承載力是否滿足設(shè)計要求。

此次對該工程進行了7個點的單樁符合地基靜載荷試驗和7個點的單樁豎向靜載荷試驗。實驗前均將樁頂處理至與基礎(chǔ)底面設(shè)計標高相適應(yīng)，單樁符合地基靜載荷試驗壓板下鋪設(shè)≥30mm厚中粗砂找平層，根據(jù)單樁承擔的處理面積，符合地基點均使用5cm厚900mm×900mm放鋼板；為防止單樁靜載荷試驗樁頭出現(xiàn)破裂，樁身上部用30cm高薄鐵皮箍住樁頭，在樁頭上面放置 5cm厚圓鋼板一塊，Sl、S7、S9、S11、S137個試驗點進行了單樁靜載荷試驗。

1.3 加載試驗裝置

采用堆重平臺反力裝置，由主次梁系統(tǒng)組成壓重平臺，平臺上面堆置沙袋，試驗荷載由電動液壓通過1000kN油壓千斤頂施加于承壓板上，荷載采用油壓力傳感器進行測定，復(fù)合地基的下沉量及回彈量，基樁的下沉量及回彈量由調(diào)頻式位移傳感器通過RS-JYC靜載荷測試分析儀進行監(jiān)控。(見圖1)

圖1 載荷試驗示意圖

靜荷載試驗采用RS-JYC靜荷載測試分析儀，荷載采用麥克斯韋公司生產(chǎn)的油壓力傳感器測定，量程0～5000kN，精度0.2編‰，位移采用RSW-50型傳感器觀測，量程0～50mm精度0.1mm。

靜荷載試驗依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）；中華人民共和國行業(yè)標建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）。

1.4 進行加載

1.4.1 對于單樁符合地基靜荷載試驗

一、加載分級：采用慢速維持荷載法進行測麻，加載等級均分為8級，總加載量為8級，總加載量大于設(shè)計值的2倍。

二、沉降觀測：每加一級荷載，在加載前后各讀記壓板沉降一次，以后每半小時讀記一次，觀測采用兩個位移傳感器，沉降取其平均值。

三、沉降相對穩(wěn)定標準：同一級荷載作用下一小時內(nèi)沉降量<0.1mm。

1.4.2 對于單樁豎向靜荷載試驗

一、加載分級：采用慢速維持荷載法進行測試，加載等級均分為10級，總加載量均勻設(shè)計值的2倍，第一級按2倍分級荷載加荷。

二、沉降觀測：每級荷載施加后按第5、15、30,45,60min測讀樁頂沉降量，以后每隔30min測讀1次。

三、沉降相對穩(wěn)定標準：每一小時內(nèi)的樁頂沉降量不超過0.1mm,并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級荷載施加后第30min開1.5h連續(xù)三次每30min沉降觀測值計算）。

四、卸載與卸載沉降觀測：卸載時，每級荷載維持1h，按第15、30,60min測讀樁頂沉降量后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，應(yīng)測讀樁頂殘余沉降量，維持時間為3h，測讀時間第15,30 min,以后每隔30min測讀1次。

五、止加載條件：當出現(xiàn)下列情況之一時可終止加載：a己達到設(shè)計要求的最大加載量；b某級荷載作用下，樁頂沉降量為前一級荷載作用下沉降量的5倍；（注：當樁頂沉降能相對穩(wěn)定且總沉降量<40mm時，宜加載至樁頂總沉降量超過40mm）c某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下的沉降量的2倍，且經(jīng)24h尚未達到相對穩(wěn)定。d當工程樁作錨樁時，錨樁上拔量已達到允許值。e當荷載-沉降（Q-S)曲線呈緩變型時，可加載至樁頂總沉降量60～80mm。

2.通過檢測資料分析及整理依據(jù)

檢測時間為2007年03月06日至2007年03月13日，檢測過程中儀器設(shè)備性能正常

2.1 復(fù)合地基承載力特征值的分析

一、當壓力-沉降曲線上極限荷載能確定，而其值不小于對應(yīng)比例界限的2倍時，可取比例界限；當其值小于對應(yīng)比例界限的2倍時，可取極限荷載的一半。

二、當壓力-沉降曲線是平緩的光滑曲線時，可按相對變形值確定，對水泥土攪拌樁s/b或s/d=0.006所對應(yīng)的壓力。

三、按相對變形值確定的承載力特征值不應(yīng)大于最大加載壓力的一半。

2.2 復(fù)合地基承載力特征值的確定

7個單樁復(fù)合地基試驗點，最大加載量均勻達到設(shè)計值的2倍以上，最后一級荷載觀測均達到規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定標準，未出現(xiàn)破壞狀態(tài)，曲線較圓滑，根據(jù)相對變形s/b=0.006判定，S2、S4、S6、S8、Sl0、S12、S14個試驗點復(fù)合地基承載力特征值均取得大加載壓力的一半148kn,即182kPa

2.3 單樁豎向極限承載力的分析

一、對于陂降型Q-S曲線，取其發(fā)生明顯徒降的起始點對應(yīng)的荷載值；二、取S-Lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值；三、當出現(xiàn)某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉量的2倍，且經(jīng)24h尚未達到相對穩(wěn)定標準，在這種情況下，取前一級荷載值。四、對于緩變型Q-S曲線可根據(jù)沉降量確定，宜取S=40mm對應(yīng)的荷載值；當樁長>40m時，宜考慮樁身彈性壓縮量；對直徑≥800mm的樁，可取S=0.05D(D為樁端直徑）對應(yīng)的荷載值。

2.4 單樁豎向極限承載力的確定

S1，S3，S5，S7，S9，S11，S13七個試點單樁極限承載力均>220KN。

通過分析，本工程S2,S4,S6,S8,S10,S12,S14個試點的單樁復(fù)合地基承載力特征值分別為182.7kPa，滿足極差不超過平均值的30%,故取其平均值182.7kPa為其承載力特征值，>180kPa;S1,S3、S5,S7,S9,S11,S13七個試點單樁極限承載力均>220kN，單樁承載力特征值均>110kN，滿足設(shè)計要求。

經(jīng)過近數(shù)年的運行，觀測質(zhì)量可靠，經(jīng)濟可觀。