載體樁在長春市密實砂土持力層中的試驗研究

邢廣明 孫廣利

（吉林建筑大學測繪與勘查工程學院 130118）

載體樁在長春市密實砂土持力層中的試驗研究

邢廣明 孫廣利

（吉林建筑大學測繪與勘查工程學院 130118）

密實砂土層施工具有一定的難度，在該土層中加以載體樁難度更大。為進一步研究本選題內容，提高研究價值，本文介紹了試驗研究中的工程概況，闡述了載體樁的設計與施工試驗，分析了試驗結果，以期達到研究的實效性。

載體樁 密實沙土持力層 試驗

引言

載體樁屬于建筑工程中的一項新型樁基施工技術，能夠保證就地取材的效果，具有變廢為寶的作用，進而對于社會效益及經濟效益而言，是一種保證。我國地大物博，地質變化不同，對載體樁承載能力的影響也不同。

1. 工程概況簡介

背景工程為長春市二道區，擬建1#辦公樓，15層，2#辦公樓，18層，樓頂擬采用框架剪力墻結構，并在不同的辦公樓中建設兩層地下室，基礎埋深12m。依據相關地質勘察報告，該場地屬于砂土層，上層為細砂，中層為中、細砂結合，為了能夠有效的確保其承載力以及高壓縮性，該工程選擇在密實砂土層施工，并將其作為載體樁的樁端持力層。該區域屬于疲倦年高原地帶，地形比較平坦，其最大高差僅為0.8m。在對本場地予以勘察的過程中發現，其地下水埋深在自然地面以下，具體在9.5-10.62之間[1]。依據氣象局近幾年的預報，最高水位埋深在自然地面以下3.98m左右，其屬性為松散性，從某種程度上來說，屬于大氣降水彌補地下水的方式，在對該工程場地各層土予以分析得出了相應的特征及相關指標，預示著該工程可以實施。

2. 載體樁的設計與施工試驗

在予以試驗的過程中，應明確試驗樁體的設計參數，在這個過程中，應當明確建筑物的結構以及施工準備等等，并依據相關規定的內容，選擇合適的位置作為試驗的場地，通過選擇兩組樁體形式予以試驗，其中，一組1-4#樁身無鋼筋，一組5-8#有鋼筋，其余條件相同。試驗樁體予以平面布置，不同的樁體間保持兩兩相對的形式。兩組樁體的樁徑均為500mm，并選擇樁身混凝土為C40的材質，同時還應明確三擊貫入度，控制在10cm以內，并依據相應的圖紙予以擺放。而在施工過程中，則應當按照規范要求予以嚴格遵守，在實施試驗過程中，應當實施樁身完整性檢測，以確保試驗的準確性[2]。這就需要在靜載荷試驗之前做好充分的準備工作，可以采用低應變動檢測法檢測，通過檢測可以明確，除了1#樁體為II類樁以外，其他的樁體都屬于I類樁，這種形式預示著這些樁體形式均符合驗收規范。除了試驗以外，還應實施載體樁基礎單樁豎向靜載荷試驗及載體樁復合地基靜載荷試驗[3]。

3. 試樁試驗

首先，對試樁樁身的完整性進行檢測，在靜載荷試驗前，應選用低應變動測法檢測樁身的完整性，經檢測得知，除了1#樁屬于Ⅱ類樁外，其余樁均為Ⅰ類樁，并滿足驗收規范與工程標準。

其次，進行載體樁的基礎單樁豎向靜載荷試驗，以慢速維持荷載法開展基礎單樁的靜載荷試驗，經預估得知，載體樁的極限荷載為5000kN，以500kN為單位加載量進行試驗，試驗結果為：2#、3#、4#樁的最大加載量均為5000kN，最大沉降量分別為43.24mm、47.41mm和37.21mm，單樁豎向抗壓的極限承載力分別為4540kN、4642kN和4718kN，且在進行基礎單樁的靜載荷試驗后，樁頭均為完好狀態；相比之下，1#樁的最大加載量僅為4000N，其最大沉降量為34.58mm，樁頭被壓壞。

在工程實地考察發現，由于樁1#存在樁頭缺陷，因此，當以低應變動測法向其加載至4000kN時，1#樁頭便會被壓壞而停止加載，故4000kN為試驗臨界值。基于此種情況，在實際的設計與施工過程中，應對載體樁的狀態進行加固，例如，可以加密箍筋以及引入鋼筋網片的形式加固樁頭，從而避免樁頭因過度的承載力而發生損壞。

其次，進行載體樁復合地基的靜載荷試驗（選取三個觀測點），試驗中所用承壓板為正方形（邊長1.8m），面積為3.24m2，并在板底鋪設中粗砂找平層，厚度為100mm，整個試驗過程嚴格遵循相關工程規范，進而得到相關實驗結果：在FH05、FH06和FH07試驗點出，載體樁最大加載均為kPa，最大沉降量分別為14.73mm、14.88mm、2.74mm，且單樁復合地基的承載力特征值均為660kPa，由此可見，觀測點的復合地基大都能夠承受其最大加載量，即引入載體樁后的復合地基穩定性與可靠性較強。

4. 結果分析

首先，對荷載——沉降變形情況予以分析。依據試驗記錄，繪制出相應的荷載——沉降曲線圖，以更好的進行深入的分析工作，并依據曲線圖將內容予以分析出來，其內容顯示，載體樁基礎單樁的Q-s曲線屬于一種拐折點，其沉降形式依據荷載的變化發生變化。而不同的曲線顯示的內容有所不同，其載體樁復合地基靜載荷試驗P-s曲線發生了一定的變形，無法找到比例的極限點，無法判斷極限值。依據上文內容以及相應的曲線圖可知，復彈率相對較小，有的甚至出現負回彈現象。這種現象充分的表明樁體完全失去或者基本失去彈性，無法繼續承載壓力。

其次，對于承載力計算值、試驗值以及樁側阻力影響情況的分析。依據規范內容，對其特征值予以分析，進而得知。依據前一組公式可知，其中的f為密實細砂土層在經過修正以后呈現出的特征值，而A則表示的是施工過程中的三擊貫入度的值。經計算的，1#、2#和3#的豎向承載力極限值均為2798kN，而4#樁的豎向承載力的極限值為3143kN，說明4#的豎向承載能力最強。根據《載體樁設計規程》，在工程施工過程中，若將載體樁作為復合地基中的增強體，則對于載體樁復合地基的設計則可根據水泥粉煤灰碎石樁的相關規定予以進行。而根據《建筑地基處理技術規范》，承載力的特征值F可表示為：F=amRλ/pA+β（1-m）Fs，其中，Fs為天然地基承載力特征值的1.3倍，經過計算得知，實際工程觀測點FH05、FH07以及FH08的載體復合地基承載力特征值均為551kPa，而FH06點載體樁復合地基承載力特征值則為598kPa。根據載體樁基礎單樁極限承載力以及單樁復合地基承載力特征值的計算結果可知，載體樁基礎單樁的極限承載力試驗值為其實際計算值的1.5倍，而單樁復合地基承載力的試驗值則是其計算值的1.2倍。由此可見，根據《載體樁設計規程》與《建筑地基處理技術規范》計算得到的載體樁基礎地基與載體樁符合地基在密實砂土持力層中的承載力均偏于保守。

在試驗過程中，雖然選擇的柱樁長度沒有超過10cm，具有一定的長度限制，但是，由于土質為粉土及分值黏土，對樁體側阻力影響情況并不是很大。所以，在該地質條件下，對樁側阻力予以忽略是不可取的，是值得注意的，尤其是單樁的承載力。，豎向承載力極限值

結束語

載體樁基礎單樁在密實砂土持力層沉降情況會隨著荷載的上升而發生改變，且失去彈性。對于載體樁來說，無論是單樁形式還是符合形式，都應按照規范形式執行。

[1]楊紹端，王波，杜方江，等.載體樁在寧夏地區工程中的應用[J].農業科學研究，2011，02（04）:51-53.

[2]張嶺.載體樁在京滬高速鐵路軟基處理中的應用[J].路基工程，2012，05（05):159-161-165.

[3]金曉，周裕利，胡岱文.載體樁在某地基處理工程中的應用研究[J].廣州建筑，2012，03(06):16-20.

G322

B

1007-6344（2015）12-0108-01