CFG樁復合地基承載力及施工檢測

1、- PAGE 6 - PAGE 6 -CFG樁復合地基承載力及施工檢測閆明禮1, 申計春2,劉 偉3，閆雪峰4中國建筑科學研究院地基所,北京,100013；2.邢臺鋼鐵公司，邢臺，054027；3.北京科技大學基建處，北京，100083；4. 冶金部建筑研究總院地基所,北京,100088)提要本文討論論了CFFG樁復復合地基基承載力力確定，以及復復合地基基檢測應應注意的的幾個問問題。關鍵詞：CFGG樁復合合地基，承載力力，施工工檢測，褥墊厚厚度Absttracct : Inn thhis papper, beeariing cappaciity of CFGG piile commpossit

2、ee foounddatiion andd itts ttesttingg affterr coonsttrucctioon aare disscusssedd.Key worrds:commpossitee foounddatiion of CFGG piile; beeariing cappaciity; coonsttrucctioon ttesttingg; tthicckneess off fflexxiblle ccusiion中圖分類類號：TTU4 文獻標標識碼：A作者簡介介：閆明明禮（119422），男，漢漢族，河河北樂亭亭人，研研究員，博士生生導師，碩士學學位。一、引言言CF

3、G樁樁復合地地基技術術已在全全國廣泛泛推廣應應用，國國家行業(yè)業(yè)標準建筑地地基處理理技術規(guī)規(guī)范(JGJJ79-20002)的的頒布，為工程程技術人人員進行行 CFFG樁復復合地基基設計、施工及及檢測提提供了技技術依據(jù)據(jù)。但在在復合地地基承載載力的確確定及復復合地基基檢測方方面，在在不同地地區(qū)基于于某些地地區(qū)性經(jīng)經(jīng)驗，存存在一些些差異。本文將將根據(jù)自自己一些些粗淺體體會就上上述問題題做一些些討論。二、復合合地基承承載力的的確定根據(jù)建建筑地基基基礎設設計規(guī)范范(GGBJ779-220022)(簡簡稱地基基規(guī)范)和建建筑地基基處理技技術規(guī)范范(JJGJ779-220022)(簡簡稱地基基處理規(guī)規(guī)范)，

4、復合地地基承載載力確定定可分為為設計階階段和竣竣工驗收收階段進進行討論論。1、設計計階段在復合地地基設計計階段，地基規(guī)規(guī)范規(guī)定定：復合合地基承承載力特特征值應應通過現(xiàn)現(xiàn)場復合合地基載載荷試驗驗確定，或采用用增強體體的載荷荷試驗結結果和其其周邊土土的承載載力特征征值結合合經(jīng)驗確確定；地地基處理理規(guī)范規(guī)規(guī)定：復復合地基基承載力力特征值值，應通通過現(xiàn)場場復合地地基載荷荷試驗確確定。初初步設計計時，也也可按下下式估算算：fspkk=mRRa/AAp+(1-m)ffsk (11) 式中：ffspkk 復合合地基承承載力特特征值(kpaa)；m 面積積置換率率；Ra 單樁樁豎向承承載力特特征值(kN)；A

5、p 樁的的截面積積(m22)； 樁樁間土承承載力折折減系數(shù)數(shù)，宜按按地區(qū)經(jīng)經(jīng)驗取值值，如無無經(jīng)驗時時可取00.7550.95，天然地地基承載載力較高高時取大大值；fsk 樁間間土承載載力特征征值(kkPa)，宜按按當?shù)亟?jīng)經(jīng)驗取值值，如無無經(jīng)驗時時，可取取天然地地基承載載力特征征值。實際工程程中，有有條件時時先在擬擬建場地地做現(xiàn)場場載荷試試驗，可可為設計計提供可可靠的設設計參數(shù)數(shù)。而很很多情況況是在無無試驗資資料條件件下按(1)式式估算復復合地基基承載力力，但要要結合工工程實踐踐經(jīng)驗，合理確確定Raa、fskk、等參數(shù)數(shù)的取值值。希望望公式計計算值接接近但不不大于載載荷試驗驗結果，而大量量試驗結

6、結果表明明，公式式計算結結果一般般不大于于載荷試試驗結果果。2、竣工工驗收階階段由以上討討論可知知，在復復合地基基設計階階段，確確定復合合地基設設計參數(shù)數(shù)時，用用公式(1)估估算復合合地基承承載力是是符合規(guī)規(guī)范要求求的。在在竣工驗驗收階段段，能否否只做單單樁靜載載試驗.用單樁樁承載力力Ra和地質質報告提提供的天天然地基基承載力力fakk(或樁樁間土靜靜載試驗驗結果ffsk)按公式式(1)計算確確定復合合地基承承載力特特征值,是需要要說明的的一個重重要問題題。首先，加加固后樁樁間土承承載力特特征值ffsk與與然地基基承載力力特征值值fakk是不同同的， 通常ffskfakk。為樁樁間土承承載力提

7、提高系數(shù)數(shù)，對擠擠密效果果好的土土采用振振動擠土土成樁工工藝，由由于土密密度的增增加和樁樁對土的的側向約約束作用用，fssk遠大大于faak，用用單樁承承載力RRa和天然然地基承承載力ffak確確定復合合地基承承載力與與實測值值相比會會有較大大誤差。即使用用單樁靜靜載試驗驗的Raa和樁間間土靜載載試驗結結果fssk按公公式(11)計算算復合地地基承載載力，的取值值可能會會因人而而異，對對于同一一復合地地基，得得出不同同的計算算結果，這樣就就不能保保證復合合地基承承載力的的準確性性和唯一一性。因因此，地地基處理理規(guī)范用用強制性性條文規(guī)規(guī)定復合合地基竣竣工驗收收時，承承載力檢檢驗應采采用復合合地基

8、載載荷試驗驗確定。三、CFFG樁復復合地基基載荷試試驗應注注意的問問題CFG樁樁復合地地基載荷荷試驗要要點詳見見地基處處理規(guī)范范，此外外試驗時時還應注注意如下下幾個問問題：11、褥墊墊鋪設及及荷載板板安裝首先根據(jù)據(jù)設計要要求挖一一試坑，坑的平平面尺寸寸與荷載載板相同同，深度度和褥墊墊厚度相相同，如如圖1所所示。按按設計要要求的夯夯填度鋪鋪設褥墊墊層，厚厚度為1150mmm。保保證原狀狀土對褥褥墊層的的側向約約束。之之后安裝裝荷載板板并使荷荷載板與與褥墊層層密切接接觸。圖1 載載荷試驗驗褥墊層層鋪設及及荷載板板安裝示示意圖2、褥墊墊厚度根據(jù)地基基處理規(guī)規(guī)范，靜靜載試驗驗褥墊厚厚度應取取1500m

9、m。研究表表明，褥褥墊厚度度與樁、土荷載載分擔密密切相關關，褥墊墊越厚，土承擔擔的荷載載越多，樁承擔擔的荷載載越少，反之亦亦然。當當褥墊太太薄，會會導致樁樁頂應力力集中，樁間土土承載能能力不能能充分發(fā)發(fā)揮，應應該由樁樁間土承承擔的荷荷載轉移移至樁上上，容易易發(fā)生樁樁頭壓碎碎或樁過過早首先先達到單單樁極限限承載力力，復合合地基承承載力偏偏低。曾經(jīng)見過過這樣的的報道，某工程程為使復復合地基基竣工驗驗收承載載力得以以通過，靜載試試驗時人人為選用用很小的的褥墊厚厚度，目目的是減減少給定定壓力下下復合地地基PS曲線線的變形形。這樣樣做首先先是不規(guī)規(guī)范，同同時也不不一定獲獲得較高高的承載載力。如如圖2所所

10、示。曲線a為為褥墊厚厚度1550mmm時試驗驗結果，曲線bb為褥墊墊厚度220mmm試驗結結果。對對正常設設計的復復合地基基(樁體體強度等等級和單單樁承載載力不是是過分保保守)，S/BB=0.01對對應的荷荷載在曲曲線a和和曲線bb分別為為Pa和和Pb, 顯然然Pb大大于Paa。但由由于曲線線b褥墊墊太薄，樁間土土承載能能力不能能充分發(fā)發(fā)揮，和和曲線aa相比，由于樁樁過早達達到單樁樁極限承承載力，則有曲曲線b對對應的承承載力由由極限荷荷載的一一半Pcc（Pc=）來控控制，PPcPa。3.由載載荷試驗驗曲線確確定復合合地基承承載力地基處理理規(guī)范規(guī)規(guī)定：(1)當當PS曲線線極限荷荷載能確確定，其其

11、值不小小于對應應比例極極限的22倍，可可取比例例極限作作為承載載力特征征值；其其值小于于對應比比例極限限的2倍倍時，可可取極限限荷載的的一半為為承載力力特征值值。(2)當當PS曲線線是平緩緩的光滑滑曲線時時，可按按相對變變形值確確定承載載力特征征值，且且該值不不應大于于最大加加載壓力力的一半半。對于于CFGG樁復合合地基，當以卵卵石、圓圓礫、密密實粗中中砂為主主的地基基，可取取s/bb（或s/d）等等于0.0088所對應應的壓力力；當以以粘性土土、粉土土為主的的地基，可取ss/b（或s/d）等等于0.01所所對應的的壓力為為復合地地基承載載力特征征值。按按相對變變形確定定復合地地基承載載力特征

12、征值不大大于最大大加載壓壓力的一一半。實實際工程程中由平平緩光滑滑的PS曲線線確定復復合地基基承載力力容易發(fā)發(fā)生如下下錯誤：只注意意s/bb（或s/d）等等于0.01所所對應的的壓力，而忽視視了不應應大于最最大加載載壓力的的一半的的限制。如圖33所示， P11為s/bb 0.01所所對應的的壓力，P2為最大大加載壓壓力，PP3為最大大加載壓壓力的一一半。對對圖3(a)，取P11為復合合地基承承載力特特征值是是不妥的的，應取取P3。只注意意最大加加載壓力力的一半半，而忽忽視了ss/b（或s/d）等等于0.01所所對應壓壓力的限限制。如如圖3(b)所所示, 取P33為復合合地基承承載力特特征值是是

13、不妥的的，應取取P1。4.試驗驗前后對對樁做低低應變檢檢測由于設計計或施工工的某種種失誤，有時CCFG樁樁復合地地基承載載力可能能達不到到設計要要求，為為弄清承承載力偏偏低的原原因，做做復合地地基靜載載試驗前前后，對對樁做低低應變檢檢測了解解樁身有有無缺陷陷是至關關重要的的。當試驗前前和試驗驗后低應應變檢測測判定樁樁身完整整，而承承載力偏偏低時，首先復復核設計計是否有有誤。當當排除設設計原因因后，對對長螺旋旋鉆成孔孔管內泵泵送混凝凝土成樁樁工藝(采用常常規(guī)側開開門鉆頭頭)，且且樁端土土為飽和和砂土、粉土或或卵石，是樁端端虛土過過多樁無無端阻所所致的可可能性最最大。為為了防止止上述問問題發(fā)生生，

14、需選選用本文文作者發(fā)發(fā)明的專專利鉆頭頭(專利利號ZLL 000 2 632200.4)。試驗前做做低應變變檢測判判定樁身身完整，試驗后后做低應應變檢測測發(fā)現(xiàn)樁樁頭或樁樁身破壞壞，說明明樁體強強度不夠夠導致承承載力偏偏低。當?shù)蛻冏儥z測判判定樁身身有缺陷陷(縮頸頸、斷樁樁、離淅淅等)，靜載試試驗結果果還能滿滿足設計計要求，說明這這類樁身身缺陷不不影響復復合地基基豎向承承載能力力的使用用；若靜靜載試驗驗結果不不能滿足足設計要要求，再再結合不不低于總總樁數(shù)110低低應變檢檢測結果果，可為為工程技技術人員員提供如如何使用用這類缺缺陷樁和和采取怎怎樣的補補強措施施提供依依據(jù)。需要說明明的是，如果靜靜載試

15、驗驗前沒做做低應變變檢測，當發(fā)現(xiàn)現(xiàn)承載力力有問題題，需要要了解試試驗樁是是否有缺缺陷時，由于靜靜載試驗驗在荷載載作用下下可能使使樁的初初始狀態(tài)態(tài)已經(jīng)發(fā)發(fā)生了改改變，樁樁是否存存在固有有缺陷已已無法判判斷，對對分析事事故原因因帶來很很大困難難。此外，當當靜載試試驗時發(fā)發(fā)現(xiàn)承載載力有問問題，試試驗結束束后應立立即進行行樁身檢檢驗，探探查樁頭頭是否被被壓壞或或低應變變檢測判判定樁身身某個部部位被壓壓壞。5.防止止樁間土土被擾動動和含水水量發(fā)生生大的變變化某工程復復合地基基承載力力檢測值值比予估估值大很很多，經(jīng)經(jīng)做樁間間土靜載載試驗發(fā)發(fā)現(xiàn)承載載力特征征值為4400kkpa (地地質報告告提供的的承載力

16、力特征值值為2000kppa)，其其原因是是復合地地基涼槽槽達600余天，樁間土土含水量量大幅度度降低。另一工工程則是是在雨季季施工，清土后后未抓緊緊檢測，雨后泡泡槽致使使樁間土土承載力力從1440 kkpa降低到到6080kkpa。顯然然上述兩兩種情況況均無法法得到可可靠的復復合地基基承載力力值。6.靜載載試驗加加載量的的控制地基處理理規(guī)范規(guī)規(guī)定，復復合地基基靜載試試驗最大大加載壓壓力不應應小于設設計要求求壓力值值的2倍倍。同時時也規(guī)定定，試驗驗點數(shù)量量不應少少于3點點，當滿滿足其極極差不超超過平均均值的330時時，可取取平均值值為復合合地基承承載力特特征值。但許多多檢測人人員多按按等于設設

17、計要求求壓力值值的2倍倍設計最最大加載載量，比比如，設設計要求求復合地地基承載載力特征征值為3300kkpa , 則設計計最大加加載量定定為6000kppa 。假假如該工工程為33臺靜載載試驗，其中11臺試驗驗極限荷荷載為5590kkpa ，其其余為6600kkpa，且PPS曲線線是平緩緩的光滑滑曲線，承載力力由最大大加載量量的一半半控制，復合地地基承載載力特征征值為2298kkpa ，不不滿足設設計要求求；若最最大加載載量定為為6100kpaa ,盡盡管其中中1臺試試驗極限限荷載為為5900kpaa ，其其余兩臺臺為6110kppa ，極極差不超超過平均均值的330，復合地地基承載載力特征征

18、值為3301kkpa ，滿滿足設計計要求。因此，試驗方方案設計計，最大大加載量量不一定定剛好等等于復合合地基承承載力特特征值的的2倍，應根據(jù)據(jù)樁身強強度等級級大小，適當加加大。7.試驗驗點選擇擇復合地基基靜載試試驗的試試驗點在在平面上上應均勻勻分布，當土性性分布不不均勻時時，試驗驗點選擇擇應考慮慮土性對對復合地地基承載載力的影影響。低應變檢檢測試驗驗點選擇擇除了注注意在平平面上應應均勻分分布外，還要注注意隨機機選點，以保證證缺陷樁樁統(tǒng)計比比例的真真實性。比如，某工程程因機械械清土不不當，造造成樁淺淺部水平平斷裂，隨機選選取1443根樁樁進行低低應變檢檢測，發(fā)發(fā)現(xiàn)255根樁有有水平斷斷裂缺陷陷，缺陷陷樁為檢檢測樁的的17，又增增加1443根樁樁進行低低應變檢檢測，缺缺陷樁為為檢測樁樁的166.8，目前前，北京京地區(qū)多多用抽取取樁號尾尾號數(shù)字字來確定定，比如如，抽取取總樁數(shù)數(shù)的100進行行低應變變檢測，選尾號號數(shù)字33，則33、133、233、333、433即為為所選被被檢測樁樁。四、結語語1.設計計階段，CF