軌道交通大直徑灌注樁承載性能試驗研究思路

王月剛，崔冬梅,孫蘊甜

（1.青島地鐵集團有限公司,山東 青島 266000;2.山東省建筑材料工業設計研究院,濟南 250000）

軌道交通大直徑灌注樁承載性能試驗研究思路

王月剛1，崔冬梅2,孫蘊甜1

（1.青島地鐵集團有限公司,山東 青島 266000;2.山東省建筑材料工業設計研究院,濟南 250000）

依托濟南市軌道交通R1線高架段工程，提出一種研究軌道交通大直徑灌注樁承載性能試驗研究思路，通過研究以期達到優化樁基設計、控制大直徑灌注樁成樁質量并提出濟南市典型地質條件下大直徑灌注樁施工質量驗收技術的目的。

軌道交通;大直徑灌注樁;承載性能

0 前言

濟南市軌道交通建設中存在的復雜地質條件、多種基樁類型與尺寸等因素，對軌道交通樁基工程的承載要求、變形控制、穩定性、施工質量提出了更高的要求，給濟南市軌道交通樁基工程的設計與施工造成較大困擾，進而埋下安全隱患或增加工程總造價與施工工期。為確保濟南市軌道交通工程安全、合理控制工程造價與施工工期，開展濟南市軌道交通大直徑樁承載性能試驗研究具有重大的社會效益和經濟效益。

1 國內外研究現狀

大直徑樁一般是指直徑等于或大于800mm的樁，它的使用可以顯著提高樁的承載力，在樁長不變的情況下，增大樁徑可使樁側面積、底面積增大，從而使得單樁的極限承載力得以提高[1]。目前國內外學者多針對大直徑灌注樁荷載傳遞的一般規律進行了研究，研究方法采用試驗、數值模擬、理論分析等方法，而很少針對特定地質條件下大直徑摩擦樁、柱樁等不同樁型的側阻力、端阻力取值、嵌巖樁側、端阻力發揮程度及嵌巖深度影響開展研究。

對于大直徑灌注樁成樁質量的研究，多集中在成樁質量檢驗方法的研究[2]，較少涉及施工工藝、地質條件對大直徑灌注樁成樁質量的影響和控制技術方面的研究。

2 主要研究內容

2.1 濟南市典型地質條件下大直徑摩擦樁、柱樁的承載性能研究

1）樁身荷載傳遞規律；

2）不同巖土層的樁側、端阻力取值及影響因素；

3）嵌巖樁側、端阻力發揮程度及影響因素；

4）樁身壓縮量及影響因素。

2.2 濟南市典型地質條件下大直徑灌注樁成樁質量研究

1）大直徑灌注樁成孔質量及影響因素，包括施工機具、工藝流程、地層條件等影響因素；

2）大直徑灌注樁樁身完整性、沉渣厚度及影響因素。

2.3 斜坡地基（基巖）上的嵌巖樁承載性能及穩定性研究

R1線高架段某地質單元區局部基巖面埋深較淺，基巖面傾角較大，例如K4+288～K5+142里程范圍內達到基巖面傾角5°～18°，傾斜率9%～32%。該區域內嵌巖樁兩側覆蓋土層厚度不相等，長期作用下有可能對樁基產生水平推力，影響樁基穩定性，危及工程安全。

2.4 振動荷載作用下基樁承載性能研究

樁基不均勻沉降是危及軌道交通安全的重要因素之一，而軌道交通車輛振動荷載，特別是運營后的振動荷載長期影響，對樁基承載性能（包括樁基沉降）會有較大影響。

3 研究思路

依托濟南市軌道交通R1線高架段工程，選擇典型地質條件剖面進行足尺模型試驗，一次進行成樁質量檢驗、單樁豎向抗壓靜載試驗與內力測試，研究典型地質條件下大直徑摩擦樁、柱樁等不同樁型的荷載傳遞規律，確定不同巖土層的極限側阻力、端阻力取值，提出嵌巖深度對嵌巖樁側、端阻力發揮程度的影響，為優化設計提供依據；結合試驗樁施工及測試結果，研究施工工藝、典型地質條件對大直徑灌注樁成樁質量的影響，為樁基施工提供參考。具體技術路線如下：

1）調研和資料收集；2）優化技術路線，制定試驗方案；3）試驗樁樁孔位置巖土層劃分；4）試驗過程監控與測試元件埋設；5）試驗樁成孔直徑測試；6）聲波透射法測試；7）單樁豎向抗壓靜載試驗；8）樁身內力測試；9）鉆芯法檢測；10）基樁承載性能分析；11）基樁成樁質量分析；12）基樁側、端阻力取值及嵌巖深度；13）基樁施工質量控制與驗收技術。

圖1 成孔質量測試儀器

圖2 成孔質量測試儀器

4 結論

通過提出一種研究軌道交通大直徑灌注樁承載性能試驗研究思路預期達到以下目的：

（1）濟南市典型地質條件下大直徑摩擦樁、柱樁等不同樁型的極限側阻力、端阻力取值，嵌巖樁側、端阻力發揮程度及影響因素，為優化樁基設計提供依據。（2）樁基施工工藝、典型地質條件對大直徑灌注樁成樁質量的影響及控制技術，為樁基施工質量控制提供依據。（3）提出濟南市典型地質條件下大直徑灌注樁施工質量驗收技術。

[1]朱駿.大直徑樁承載性狀理論分析[D].南京：南京工業大學,2004.

[2]陸志華,褚光,高建忠.大直徑灌注樁的樁身完整性檢測[J].上海地質,2006(01)：13-32.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.075

王月剛（1983-）,男,山東平度人，研究生,中級職稱,主要從事軌道交通結構方向研究。