雙橋靜力觸探成果估算單樁承載力在天津工程中的應用

唐伯華

摘要：結合天津杰諾康園藝休閑用品有限公司年產5，000噸有色金屬制品勘察項目，介紹運用靜力觸探成果估算天津軟土地區單樁承載力在該工程中的應用。通過對比表明該方法的技術經濟特點及可行性。

關鍵詞：靜力觸探 軟土地區 單樁承載力

前言

靜力觸探是巖土工程勘察中使用最為廣泛的一個原位側試項目。作為一種日臻完善的原位測試技術已經越來越為廣大巖土工程技術人員接受。我國應用靜力觸探技術已經有50多年的歷史。

靜力觸探試驗可以看做是一小直徑樁的現場載荷試驗。對比結果表明，用靜力觸探成果估算單樁極限承載力是行之有效的。通常是按單橋或雙橋探頭實測曲線進行估算。

1.工程概況

天津杰諾康園藝休閑用品有限公司年產5，000噸有色金屬制品工程位于天津市濱海新區（漢沽），擬建場區為Ⅳ類場地，屬軟弱場地土。本工程包括3棟1F（局部2F）廠房，建設用地面積55，969.10m²，建筑面積30，535.27m²，采用預制管樁基礎。該工程場地地質條件如（表1）。

2.靜力觸探工作原理

靜力觸探基本原理就是借助機械用準靜力將一個內部裝有傳感器的圓錐形觸探按一定速率壓入土中，通過電子量測儀器測定探頭受到的貫入阻力，以獲得原始狀態的物理力學性質。通過使用微電腦使地質層的數據采集、存儲、處理、打印和繪圖，實現自動化，在現場即能獲得土層剖面的變化信息，并提供圖的工程地質勘察參數，大大縮短了勘察周期，并對沿途的工程問題，如天然地基承載力、樁基承載力、地基土層的貫入阻力等進行評價。

靜力觸探的主要特點是連續、快速、精準；可以在現場直接測得各土層的貫入阻力指標；掌握各土層原始狀態（相對于土層被擾動和應力狀態改變而言）下有關的物理力學性質，這對于地基在豎向變化比較復雜，而用其他常規勘探手段不可能通過大密度取土或測試來查明土的變化；對于飽和沙土、砂質粉土以及高靈敏度軟粘土中鉆探取樣往往不易達到技術要求，或者無法取樣的情況；用靜力觸探能彌補上述的不足，這是因為靜力觸探是連續壓入測試，采用電測探頭，靈敏度很高，數據可以連續側記，只要地基土層的力學性質有微小變化，就可以在記錄儀上反映出來，因而就可以取得完整的阻力隨深度變化的曲線。但是，靜力觸探也有不足之處；不能對土層進行直觀的觀測、鑒別；由于穩固的反力問題沒有解決，測試深度不能超過80m；對于含碎石、礫石的土層和很密實的砂層一般不適合使用；無法對地基土施行應力路徑和應變路徑的認為控制，一些基本土質參數還必須依靠鉆探取樣和室內試驗去取得，因此它與鉆探技術的關系是相輔相成和互為補充的。盡管如此，靜力觸探的優越性還是相當明顯的，因而能在國內外獲得極其廣泛的應用

3.靜力觸探試驗成果分析使用范圍

（1）劃分土類

靜力觸探是一種力學模擬試驗，其比貫入阻力ps是反應地基土實際強度及變形性質的力學指標，因此也反映了不同成因、不同年代和地區的土的力學指標差別。

（2）確定地基土的承載力

在利用靜力觸探確定地基土承載力的研究中，國內外都根據對比試驗結果提出經驗公式，其中主要與載荷試驗進行對比，并通過對數據的相關分析得到適用于特定地區或特定土性的經驗公式，以解決生產實踐中的應用問題。

（3）估算單樁承載力

由于靜力觸探資料能直觀地表現場地土質的軟硬程度，所以在工程設計中選擇合適的樁端持力層，預估沉樁可能性及估算樁的極限承載力等方面表現出獨特的優越性。

4.靜力觸探估算單樁承載力原理

《建筑樁基技術規范》（JGJ 94-2008）中當根據雙橋探頭靜力觸探資料確定混凝土預制樁單樁豎向極限承載力標準值時，對于粘性土、粉土和砂土，如無當地經驗時可按下式計算：（計算單樁承載力示意圖如圖1）

5.結果對比分析

根據本工程勘察資料，樁端持力層采用8-2層粉土，有效樁長23m，樁型采用Φ400預制柱。結合本工程試樁結果及本文前文介紹的計算單樁承載力計算方法，歸納具體對比結果如表2。

通過對比，按照規范計算的單樁承載力值比實測值偏小，但誤差不大。根據樁基在受荷條件下，樁與土之間的傳遞性質及力學機理，從理論及實際結果上看，利用靜力觸探成果估算單樁承載力較為準確。

6.結束語

靜力觸探成果推算單樁承載力的方法在國內外都得到普遍應用，效果很好。由于靜力觸探可以看做是一小直徑的現場載荷試驗，結合本工程的對比試驗表明，用靜力觸探推算單樁承載力的結果較準確。其誤差小，與用樁載荷試驗求單樁承載力的方法相比，具有明顯的優點，具有廣泛的使用價值。可在打樁前預估單樁承載力。