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實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)有些地方復(fù)合地基檢測的實(shí)施還不夠規(guī)范,有些問題還比較嚴(yán)重,以致影響到能否對施工驗(yàn)收做出正確地評價(jià)。
【摘 要】本文工程技術(shù)論文發(fā)表討論了水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基檢測常見的幾個(gè)問題,并對低應(yīng)變樁身完整性檢測試驗(yàn)點(diǎn)的選擇、褥墊層鋪設(shè)、荷載板剛度、最大加載壓力的選用、和多樁型復(fù)合地基檢測提出了建議。
【關(guān)鍵詞】水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基,地基檢測,靜載試驗(yàn),工程技術(shù)論文發(fā)表
前言
根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ 79-2012(后簡稱《規(guī)范》),水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)復(fù)合地基施工后,需進(jìn)行復(fù)合地基承載力和樁身完整性檢測,采用單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定復(fù)合地基承載力,采用低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)檢測樁身完整性。
本文對遇到的一些主要問題做一些討論。
一、復(fù)合地基靜載試驗(yàn)通病
1.1 低應(yīng)變樁身完整性檢測試驗(yàn)點(diǎn)選擇不均勻
復(fù)合地基靜載試驗(yàn)的試驗(yàn)點(diǎn)在平面上應(yīng)均勻分布,當(dāng)土性分布不均勻時(shí),試驗(yàn)點(diǎn)選擇應(yīng)考慮土性對復(fù)合地基承載力的影響。
低應(yīng)變檢測試驗(yàn)點(diǎn)選擇除了注意在平面上應(yīng)均勻分布外,還要注意隨機(jī)選點(diǎn),以保證缺陷樁統(tǒng)計(jì)比例的真實(shí)性。由于樁位普遍采用電腦自動(dòng)編號,采用此法既保證了試驗(yàn)點(diǎn)選取的隨機(jī)性,又保證了分布的均勻性。
但也發(fā)現(xiàn)有的監(jiān)理對隨機(jī)選點(diǎn)的重要性認(rèn)識不夠,將旁站發(fā)現(xiàn)可能存在問題的樁人為選定為被檢樁,這樣將導(dǎo)致缺陷樁統(tǒng)計(jì)比例可能偏大,喪失真實(shí)性 。為了對工程負(fù)責(zé),及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工可能發(fā)生的問題,還要保證缺陷樁統(tǒng)計(jì)比例真實(shí)可靠,對這些樁可以做低應(yīng)變檢測,以便判斷這些樁是否有缺陷和什么缺陷,但不參與統(tǒng)計(jì),參與統(tǒng)計(jì)的只能是這些樁中被隨機(jī)選定的樁。
1.2 褥墊鋪設(shè)厚度和范圍偏小
首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求挖一試坑,坑的平面尺寸與荷載板相同,深度和褥墊厚度相同。按設(shè)計(jì)要求的夯填度鋪設(shè)褥墊層,厚度為150mm。保證原狀土對褥墊層的側(cè)向約束。之后安裝荷載板并使荷載板與褥墊層密切接觸。
但不少單位褥墊層鋪設(shè)褥墊層超出荷載板只有20~30cm。當(dāng)加壓時(shí)褥墊層沒有側(cè)向約束,褥墊材料向外擠出,增大了褥墊層的豎向變形。實(shí)際工程褥墊層滿鋪,取一根樁和它分擔(dān)的樁間土作為一個(gè)單元分析,褥墊層都有側(cè)向約束。如果挖一試坑不方便,可將褥墊層四周向外多鋪一定距離。保證褥墊層都有側(cè)向約束。
1.3 荷載板剛度偏小
由于CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)的樁距變化較大,需要檢測單位備有不同尺寸足夠剛度的荷載板,不少檢測單位圖方便,就用一定厚度的鋼板代替。有些單位采用多層鋼板,從底層向上幾何尺寸逐漸減小的組合式荷載板。有的采用梁板式組合,底層為4~5cm鋼板,其上根據(jù)荷載板尺寸在第一層放幾排工字鋼、第二層兩排工字鋼,再放鋼板和千斤頂。但不少單位就用一層4~5cm鋼板,有的兩層2cm鋼板做荷載板。
比如,某工程為高層建筑地基處理,采用CFG樁復(fù)合地基方案,設(shè)計(jì)要求復(fù)合地基承載力為400kPa,正方形布樁,樁距為1.5m。第一個(gè)檢測單位用1.5m×1.5m、厚度5cm的鋼板作為荷載板,荷載板上放千斤頂做靜載試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中,隨著荷載不斷增加,荷載板發(fā)生明顯的中間下凹周邊上翹的撓曲變形。
檢測結(jié)果復(fù)合地基承載力特征值不滿足設(shè)計(jì)要求。建設(shè)單位請了另一個(gè)檢測單位,對該工程重新檢測,荷載板具有足夠的剛度,檢測結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力特征值400kPa。
為什么同一個(gè)工程具有不同的檢測結(jié)果呢?問題在于荷載板剛度是否符合《規(guī)范》附錄A第A.0.2復(fù)合地基試驗(yàn)承壓板應(yīng)具有足夠剛度的要求。復(fù)合地基是樁土共同承擔(dān)荷載,第一個(gè)檢測單位的荷載板剛度不夠,荷載板下樁間土只有很少一部分承載力充分發(fā)揮,因此荷載主要由樁承擔(dān),樁過早達(dá)到極限承載力,導(dǎo)致復(fù)合地基承載力偏低。第二個(gè)檢測單位荷載板具有足夠剛度,荷載板下樁間土承載力得到充分發(fā)揮,試驗(yàn)結(jié)果是合理的。
荷載板剛度不夠影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性是當(dāng)前復(fù)合地基檢測中非常突出的問題,建議檢測單位配置不同尺寸的足夠剛度的荷載板,最好選用這樣的荷載板進(jìn)行靜載試驗(yàn),當(dāng)荷載板尺寸不能完全符合實(shí)際要求的置換率時(shí),可考慮選用厚度較大的鋼板與設(shè)計(jì)的置換率相等,之上放置的荷載板,并保證組合后的荷載板具有足夠的剛度進(jìn)行靜載試驗(yàn)。
1.4 最大加載壓力值不夠
《規(guī)范》附錄A規(guī)定,試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量不少于3個(gè),當(dāng)滿足其極差不超過平均值的30%時(shí),可取平均值為承載力特征值。
當(dāng)P—S曲線是平緩的光滑曲線時(shí),可按相對變形值確定承載力特征值,且該值不應(yīng)大于最大加載壓力的一半。
《規(guī)范》附錄A還規(guī)定,最大加載壓力不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求壓力值的2倍。
如果檢測人員最大加載壓力選用設(shè)計(jì)要求復(fù)合地基承載力特征值的2倍,3臺試驗(yàn)中只要有一臺稍偏低就不能滿足設(shè)計(jì)要求。所以,在進(jìn)行復(fù)合地基靜載試驗(yàn)時(shí),最大加載壓力適當(dāng)大于設(shè)計(jì)要求壓力值的2倍。以防止把本來是滿足設(shè)計(jì)要求的工程可能誤判為不合格。
1.5 多樁型復(fù)合地基檢測方案不妥
對可液化地基(或濕陷性黃土地基)一般先采用碎石樁(或擠密灰土樁)消除地基液化(或濕陷性),當(dāng)建筑物荷載大時(shí),單一碎石樁復(fù)合地基(或灰土樁復(fù)合地基)承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求,需采用CFG樁進(jìn)一步加固,形成多樁型復(fù)合地基。對有兩個(gè)好的樁端持力層的地基,有時(shí)需要長短CFG樁更為經(jīng)濟(jì),長短CFG樁復(fù)合地基也屬多樁型復(fù)合地基。為研究方便,對兩種樁型的復(fù)合地基中,承載能力貢獻(xiàn)大的稱為主樁,如由CFG樁和碎石樁(灰土樁)組成的復(fù)合地基中的CFG樁,長短CFG樁復(fù)合地基中的長樁稱為主樁,其余為輔樁。
對兩種樁型組成的復(fù)合地基的檢測,由于加載量大,一些單位采用了簡易方法,即分別對兩種樁型做單樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn),將兩種樁型單樁復(fù)合地基承載力相加取平均值,作為多樁型復(fù)合地基承載力特征值。參考文獻(xiàn)[3]的研究結(jié)果表明,相同褥墊厚度條件下,樁間土、輔樁、主樁承載力的發(fā)揮有如下關(guān)系:樁間土承載力發(fā)揮最大,輔樁次之,主樁最小。因此,分別對兩種樁型做單樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn),分別確定單樁復(fù)合地基承載力相加取平均值是不盡合理的。
二、結(jié)語
CFG樁復(fù)合地基承載力應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定,無論是在設(shè)計(jì)階段,還是復(fù)合地基竣工驗(yàn)收,復(fù)合地基載荷試驗(yàn)結(jié)果的可靠性是至關(guān)重要的。針對目前檢測發(fā)生的問題,建議:
(1) 荷載板應(yīng)有足夠的剛度,能夠很好的反映復(fù)合地基樁土共同承擔(dān)荷載的特點(diǎn)。
(2) 褥墊層鋪設(shè)要模擬實(shí)際工程的工作性狀,褥墊層水平向應(yīng)有一定的側(cè)向力作用。
(3) 最大加載壓力宜適當(dāng)大于設(shè)計(jì)要求壓力值的2倍。
(4) 低應(yīng)變檢測試驗(yàn)點(diǎn)選擇除了注意在平面上應(yīng)均勻分布外,還要注意隨機(jī)選點(diǎn),以保證缺陷樁統(tǒng)計(jì)比例的真實(shí)性。
(5) 多樁型復(fù)合地基宜采用四樁復(fù)合地基檢測方案,對本文討論的布樁形式,宜選用正方形荷載板,兩根主樁和兩根輔樁分別位于兩個(gè)對角線上。
參 考 文 獻(xiàn):
[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB5007-2011)[S].北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2011.
[2]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2012)[S].北京: 中國建筑工業(yè)出版社,2012.
[3]孫訓(xùn)海.基礎(chǔ)剛度、褥墊層厚度對剛性樁復(fù)合地基樁土承載性狀的影響[博士學(xué)位論文][D].北京: 中國建筑科學(xué)研究院,2010.
《城市住宅》創(chuàng)刊于1994年,是由住宅和城鄉(xiāng)建設(shè)部主管,中國建筑設(shè)計(jì)研究院、亞太建設(shè)科技信息研究院主辦的國家一級期刊(月刊)。并于2014年4月正式并入施工技術(shù)傳媒機(jī)構(gòu)旗下管理運(yùn)營。
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