工業(yè)廠房地基處理測驗的分析

1、工業(yè)廠房地基處理測驗的分析 工程工業(yè)廠房地基土主要由粉土和粉質(zhì)黏土組成。對于該工業(yè)廠房組來講，因為荷載較大，自然地基難以滿意建造物要求，需舉行處理，本次地基處理形式抉擇鋼筋混凝土預(yù)制方樁。通過本次實驗工作達(dá)到以下目的：a)抉擇經(jīng)濟(jì)、合理、可行的地基處理方式。b)通過本次實驗獲得地基處理設(shè)計的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析資料，明確地基處理施工中的技術(shù)問題，為地基優(yōu)化設(shè)計供應(yīng)依據(jù)。c)為設(shè)計供應(yīng)施工階段所必需的設(shè)計參數(shù)。 1工程地質(zhì)條件 1.1地層概況 本次勘探揭露地層為第四系全新統(tǒng)沖洪積地層（Q4al+pl）、第四系中更新統(tǒng)地層（Q2l）混姜結(jié)石，夾粉細(xì)砂層，厚約40.0m。按照廠區(qū)工程地質(zhì)鉆探和原位測試及室

2、內(nèi)實驗狀況，將場地53.0m深度范圍內(nèi)巖土層劃分為2個大層8個亞層。 1.2地下水 場地內(nèi)在勘探深度范圍內(nèi)地下水類型為孔隙潛水，地下水位埋深2.83.3m之間，相應(yīng)標(biāo)高在903.16904.18m之間，年變幅1.5m左右?？睖y報告表明水中的SO42-較高，按照巖土工程勘察規(guī)范（GB500212022）判定，地下水對鋼筋混凝土混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)均具有弱腐蝕性。 2測試技術(shù)與方法 2.1豎向抗壓靜載實驗 單采用錨樁鋼梁反力裝置，通過臨近于豎向荷載實際工作條件的實驗，決定單樁、群樁豎向極限承載力、荷載與沉降變形關(guān)系。樁端阻力、樁側(cè)摩阻力的分布及群樁效率下的變化和影響。本次實驗中

3、包括：樁豎向抗壓靜載實驗3組；單樁承臺豎向抗壓靜載實驗2組；群樁承臺豎向抗壓靜載實驗1組。實驗要求：a)加載方式采用慢速維持荷載法,分級荷載為預(yù)估單樁極限承載力值的1/10。b)終止加荷條件消失下列狀況之一時,即可終止荷載：(a)某級荷載作用下,樁的沉降量為前一級荷載作用下沉降量的5倍；(b)某級荷載作用下,樁的沉降量為前一級荷載量的2倍,且經(jīng)24h尚未相對穩(wěn)定；(c)P-S曲線上可以顯然判定極限承載力,且樁頂沉降大于40mm。 2.2樁身內(nèi)力測試 樁身內(nèi)力測試采用樁身內(nèi)預(yù)埋應(yīng)變計方法，按照已知荷載可得到混凝土樁身的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線，從而推算出樁身各測試截面處的應(yīng)力及軸力。樁身界面之間的軸力差

4、即為該樁段所受的側(cè)阻力。本次對單樁2根、群樁承臺下的中心樁及角樁各1根，共計4根樁舉行了內(nèi)力測試。鋼筋計采用CGJ-YB-10型埋入式鋼筋計，數(shù)據(jù)采集應(yīng)用TDS-303型數(shù)據(jù)采集儀。 2.3承臺下反力測試 通過在群樁承臺下埋設(shè)一定數(shù)量的土壓力盒，決定承臺土所分擔(dān)的應(yīng)力分布。本次采用埋設(shè)測試元件為XYJ-4型鋼弦壓力盆，共設(shè)置12個，其平面布置見圖1。 3實驗成績及分析 3.1豎向抗壓靜載實驗 3.1.1單樁豎向抗壓靜載實驗 本次共完成豎向抗壓靜載實驗樁3根（S1、S8、S10）。首先對S10舉行實驗，當(dāng)加載至1750kN時，錨樁焊接鋼板與錨樁脫開，致使實驗終止。后將全部錨樁的鋼帽拆除并鑿剔樁頭

5、，在載荷實驗中將錨筋直接焊接于錨樁主筋上。在完成其他實驗后，重新對S10舉行了豎向抗壓靜載實驗。實驗中S1、S8、S10三根預(yù)制樁的終止荷載分離為2300kN、2300kN、2750kN，所對應(yīng)的沉降量分離為40.06mm、40.12mm、40.60mm。3根樁的P-S曲線均有顯然拐點，按照建造基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ1062022)對單樁豎向抗壓極限承載力決定：a)按照沉降隨荷載變化的特征決定，對于陡降型Q-S曲線，取其發(fā)生顯然陡降的起始點對應(yīng)的荷載值。b)按照沉降隨時光變化的特征決定，取S-lgt曲線尾部消失顯然向下彎曲的前一級荷載值。按照上述方法兩組單樁承臺豎向抗壓靜載實驗所決定的單樁承

6、臺極限承載力見表1。 3.1.2單樁承臺豎向抗壓靜載實驗 本次共完成單樁承臺豎向抗壓靜載實驗2組（CT2、CT3）。CT2、CT3兩組單樁承臺的終止荷載分離為2700kN、3300kN，所對應(yīng)的沉降量分離為42.11mm、49.08mm。兩組單樁承臺的P-S曲線均有顯然拐點，按照建造基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ1062022)對單樁豎向抗壓極限承載力決定：a)按照沉降隨荷載變化的特征決定，對于陡降型Q-S曲線，取其發(fā)生顯然陡降的起始點對應(yīng)的荷載值。b)按照沉降隨時光變化的特征決定，取S-lgt曲線尾部消失顯然向下彎曲的前一級荷載值。按照上述方法兩組單樁承臺豎向抗壓靜載實驗所決定的單樁承臺極限承載力

7、見表2。單樁承臺極限承載力與單樁極限承載力的對照分析見表3。通過對照認(rèn)為CT3承臺下地基土供應(yīng)承載力過大，不符合場地土實際狀況，由此判斷認(rèn)為S9號試樁單樁極限承載力較場地內(nèi)其他單樁極限承載力高。通過對實驗結(jié)果分析表明，單樁承臺的極限承載力大于單樁的極限承載力，可以考慮利用承臺下地基土供應(yīng)部分承載力，但土體承載力取值不宜過高，建議取值不大于60kPa。 3.1.3群樁承臺豎向抗壓靜載實驗 本次共完成群樁承臺豎向抗壓靜載實驗1組（CT1）。當(dāng)實驗加載至12000kN時，承臺開頭消失裂縫，沉降快速增大，無法連續(xù)加載，實驗終止。該承臺破壞前一級加載值為10500kN，所對應(yīng)的沉降量為10.73mm。此

8、時實驗的P-S曲線尚無顯然拐點，S-lgt曲線尾部也未消失顯然向下的彎曲。因此推斷此時群樁承臺豎向抗壓靜載實驗尚未達(dá)到極限值。按照單樁實驗結(jié)果，該場地單樁豎向承載力特征值為1075kN，則在不考慮承臺對承載力貢獻(xiàn)時，該5樁承臺的豎向承載力特征值應(yīng)為5375kN。S1、S2號單樁、CT1群樁承臺、CT2單樁承臺的特征值及實驗中對應(yīng)沉降見表4。通過對照可以發(fā)覺，當(dāng)達(dá)到承載力特征值時，5樁承臺的沉降量顯然小于單樁及單樁承臺的沉降量。 3.2樁身內(nèi)力測試 本次4根試樁的內(nèi)力測試采用樁身內(nèi)預(yù)埋鋼筋計方法，分離為S1、S4、S5及S8。其中S1、S8為單樁。S4、S5分離為5樁的角樁和中心樁。測試發(fā)覺埋設(shè)

9、于S4樁身中鋼筋計有較多失效，這里不對其舉行具體分析。樁身內(nèi)力分析表示：當(dāng)樁頂荷載為1000kN時，樁端阻力不足100kN，故該種樁型的荷載主要由摩阻力擔(dān)當(dāng)。側(cè)摩阻力由上至下分布不均，其中813m范圍的（1-3）層內(nèi)側(cè)摩阻力僅有30kPa左右，位于底部的（2-1）層側(cè)摩阻力可達(dá)到150kPa左右。在極限破壞狀態(tài)時樁端才發(fā)揮出較大端阻力，樁端阻力建議取值1480kPa。通過對單樁豎向靜力載荷P-S曲線分析可以看出其曲線呈陡降型，也說明單樁承載力中主要以側(cè)摩阻力為主，端阻力為輔。預(yù)制樁在荷載作用下內(nèi)力遞減較為平緩，且同場地下差異較小。 3.3承臺下土應(yīng)力測試 本次對5樁承臺下地基土舉行了土應(yīng)力測試

10、，共埋設(shè)土壓力測試盒12個。因為在加12000kN荷載時承臺開裂，本次實驗分析至最大荷載10500kN為止。測試結(jié)果表明，分級荷載作用下承臺中心軸線剖面土反力分布總體特征展現(xiàn)外緣大、中間小的趨勢；實測承臺底部最大土反力為0.246MPa。通過對壓力盒測得的土反力數(shù)據(jù)分析，表明土體存在偏心受壓現(xiàn)象，這對土壓力測試有一定的影響。結(jié)合沉樁施工紀(jì)錄分析認(rèn)為，S3號樁樁端可能位于土層中分布不均的硬層上，造成承臺下各樁受力沉降不均，從而引起了承臺下土體的偏心受壓。 4結(jié)論與建議 a)按照本次單樁豎向抗壓靜載實驗結(jié)果，該場地內(nèi)鋼筋混凝土預(yù)制方樁（400mm×400mm）的單樁極限承載力為2150kN；單樁水平臨界荷載可取50kN。 b)兩組單樁承臺實驗結(jié)果表明，單樁承臺（1200mm×1200mm）豎向極限承載力為2700kN，而單樁承臺（2000mm×2000mm）豎向極限承載力為2400kN，單樁承臺極限承載力均大于單樁極限承載力。因此，在極限荷載作用下，承臺地基土至少供應(yīng)反力為60