安徽池州平天湖三站工程單樁豎向抗壓靜載試驗分析

梁 偉

（安徽省駟馬山引江工程管理處烏江站，安徽 馬鞍山 238251）

平天湖三站工程系池州市海綿城市建設項目之一，該工程的主要功能是解決平天湖在江水頂托條件下的湖區排洪問題，確保平天湖及池州市防洪安全，并兼顧平天湖生態應急補水功能。泵站設計流量14.00 m3/s，采用堤身式布置，工程等別為Ⅱ等大（2）型工程，基礎處理包括：鋼筋砼灌注樁和水泥土攪拌樁兩種方式，本方案為鋼筋砼灌注樁施工方案。為確定泵站樁基是否具有足夠的安全性，本文對工程樁基進行檢測分析。

1 工程概況

1.1 基本情況

泵站工程位于新筑2級江堤上，地處沿江大道與秋浦河故道之間，距西南方向的清溪塔約550 m，泵站東側為沿江大道及志誠江山郡。主要功能是排平天湖水及反向生態補水，主要包括清污機閘、進水前池、站身、出水池、出水渠及沉螺池等部分。泵站采用豎井式貫流機組，3大2小組合（大機單臺裝機800 kW，小機單臺裝機560 kW，共3520 kW），一列式布置，小機組具備正向排水及反向補水功能，站身為整體式塊基結構。

泵站基礎處理包括：鋼筋砼灌注樁和水泥土攪拌樁兩種方式，本方案為鋼筋砼灌注樁施工方案：

①泵室、上游前池和進水池兩岸擋墻、下游出水池和消力池兩岸擋墻進行鋼筋砼灌注樁基礎處理。泵室樁數為306根，樁徑為800 mm，樁端進入礫巖層深度為0.5 m～1.0 m，樁間距為2.4 m。

②上游前池和進水池兩岸擋墻樁數為72根，樁徑為800 mm，樁間距為2.5 m。下游出水池和消力池兩岸擋墻樁數為64根，樁徑為800 mm，樁間距為2.5 m。

③混凝土強度等級為C25，采用水下灌注法施工。

1.2 工程地質

地基巖構成及巖性，根據池州市平天湖三站工程初步設計階段的工程地質勘察報告所示，擬施工的場地地層主要為人工填土（QS）、耕表土（Qpd）、第四系全新統沖積層（Q4al）、白堊系礫巖（K2），從上往下共分5層：

①層：人工填土（QS）。該層主要分布于沿江路上，灰褐色，稍濕，可塑狀，淺部為路基碎石填土，主要為碎石、礫巖風化粘土，帶水鉆進時成糊狀。

在BIM模型上對施工計劃和施工方案進行分析模擬，消除沖突，得到最優施工計劃和方案。如塔吊定位及運行，工具式模板選型及設計等均可充分利用BIM的參數化和可視化特性對節點進行施工流程的分析模擬，可以改進施工方案實現可施工性。

②層：耕表土（Qpd）。該層在泵站場地地表大范圍分布，青灰色～棕黃色，很濕，松散，主要成分為粉質粘土，富含作物根系。靜力觸探比貫入阻力平均值0.73 MPa。

③層：粉質粘土（Q4al）。③1層為可塑狀粉質粘土；③2層為軟塑狀粉質粘土；③3層為硬可塑粉質粘土。

④層：含礫粉質粘土（Q4al）：該層主要分布在泵站場地中下部，地層不連續，向沿江路側尖滅。褐黃色～灰褐色，飽和，可塑狀為主，局部硬塑狀或軟塑狀，無搖振反應，稍有光滑，干強度高，中等壓縮性，含大量粉細砂和礫石成分。

⑤層：礫巖（K2）。該層廣泛分布于泵站場地下部，灰黃色～雜色，鈣質、泥質膠結，細粒～粗粒結構，塊狀構造，母巖成分主要為灰巖、砂巖等。

2 樁基檢測

2.1 檢測方法

（1）檢測依據

《建筑樁基檢測技術規范》（JGJ 106-2014）。

試驗采用壓重平臺反力裝置，由試驗專用液壓千斤頂進行，粉噴樁使用邊長1.00 m的剛性承壓板，在承壓板兩個對角線方向對稱安裝4只位移表，讀記各表數值，計算其平均值，試驗采用“慢速維持荷載法”逐級加載[1]，每級荷載作用下達到相對穩定后，加下一級荷載。

1）觀測方法：每加一級荷載前后均應各讀記承壓板沉降量一次，以后每半小時讀記一次。當一小時內沉降量小于0.1 mm時，即可加下一級荷載。

卸載級數可為加載級數的一半，等量進行，每卸一級，間隔半小時，讀記回彈量，待卸完全部荷載后間隔三小時讀記總回彈量。

2）終止加荷條件：①當沉降急劇增大，土被擠壓或承壓板周圍出現明顯的隆起；②承壓板的累計沉降量已大于寬度或直徑的6%；③當達不到極限荷載，而最大加載壓力已大于設計要求壓力值的2倍。

3）安裝方法：砌磚垛（或安裝支承凳）→安裝千斤頂→架設載荷承臺→加載荷→安裝檢驗用儀表→檢驗測試→整理檢驗資料→評定檢測結果。

2.2 檢測結果

（1）清污機閘基礎部位水泥土攪拌樁試驗樁

清污機閘基礎部位水泥土攪拌樁試驗樁，水泥摻入量分別為13%試驗樁、15%試驗樁、17%試驗樁進行靜載試驗。檢測結果表明，所檢13%試驗樁、15%試驗樁、17%試驗樁的單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210kPa，均滿足設計要求。根據設計要求及試驗結果，推薦工程樁采用15%水泥摻入比進行施工。清污機閘基礎部位水泥土攪拌樁試驗結果見表1。

表1 清污機閘基礎部位水泥土攪拌樁試驗樁匯總表

（2）進水段基礎部位高壓旋噴樁試驗樁

進水段基礎部位高壓旋噴樁試驗樁，水泥摻入量分別為35%試驗樁、40%試驗樁、45%試驗樁進行單樁豎向抗壓靜載試驗。檢測結果表明，3根單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa，均滿足設計要求，根據設計要求及試驗結果，推薦工程樁采用40%水泥摻入比進行施工。進水段基礎部位高壓旋噴樁試驗結果見表2。

表2 進水段基礎部位高壓旋噴樁試驗樁匯總表

（3）進水閘基礎部位水泥土攪拌樁工程樁

本次抽檢進水閘基礎部位水泥土攪拌樁工程樁樁號為市質安局和建設單位指定，樁號分別為：上游左岸擋墻基礎第5/6號工程樁、進水閘基礎第6/7號工程樁、進水閘基礎第9/1號工程樁、進水閘基礎第18/7號工程樁、進水閘基礎第29/6號工程樁、進水閘基礎第31/12號工程樁，采用單樁豎向抗壓靜載試驗檢測樁基承載力。檢測結果表明，6根單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa，均滿足設計要求。進水閘基礎水泥土攪拌樁檢測結果見表3。

表3 進水閘基礎水泥土攪拌樁工程樁匯總表

（4）泵房基礎部位鉆孔灌注樁工程樁

本次抽檢的泵房基礎部位鉆孔灌注樁樁身完整性，共65根，其中Ⅰ類樁為63根，占比97%；Ⅱ類樁為2根占比3%：1～16號樁在4.17 m處存在缺陷類反射；3～13號樁在5.15 m處存在缺陷類反射。經檢測，65根試驗樁均為合格樁，檢測結果符合《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ 106-2014）的要求。

3 結語

根據檢測結果，本工程樁基均符合工程安全要求：

（1）所檢三根試驗樁在試驗過程中均未出現終止加荷條件，可以判定三根試驗樁單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa；

（2）所檢三根高壓旋噴樁試驗樁在試驗過程中均未出現終止加荷條件，可以判定三根高壓旋噴樁試驗樁單樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa；

（3）所抽檢六根水泥土攪拌樁工程樁在試驗過程中均未出現終止加荷條件，可以判定六根水泥土攪拌樁工程樁豎向抗壓承載力特征值均不小于210 kPa。

因此，平天湖三站工程泵站樁基對建筑物變形控制良好，可取得預期效果，為工程質量安全提供可靠保障，確保工程后期安全運行[2]。