以靜力觸探為主提供土層承載力在淮安地區(qū)的初步驗證

張學飛，趙建平

(江蘇省巖土工程勘察設計研究院，江蘇 鎮(zhèn)江 212002)

以靜力觸探為主提供土層承載力在淮安地區(qū)的初步驗證

張學飛，趙建平

(江蘇省巖土工程勘察設計研究院，江蘇 鎮(zhèn)江 212002)

通過以淮安地區(qū)楚州園項目為例，介紹了該工程的概況、工程施工、檢測結果、原因分析及其解決措施，從而驗證以靜力觸探數(shù)據(jù)為土層承載力提供的主要依據(jù)而得出結果的準確性。

靜力觸探;土層承載力;持力層;齡期;單樁極限承載力;江蘇淮安

0 引言

淮安地區(qū)地處黃泛區(qū)，其上覆0m～50m內土層為第四紀沖積軟弱土層，在該地區(qū)工程地質勘察中，當?shù)爻Ｒ造o力觸探為主、鉆探為輔的勘察方法進行地質勘察，這與《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021—2001)中以鉆探為主、靜力觸探為輔的勘察方法相背，并且該地區(qū)常用靜力觸探數(shù)據(jù)為土層承載力提供的主要依據(jù)。以這種方法得出的數(shù)據(jù)準確可靠嗎?筆者在“楚州席橋生態(tài)觀光園巖土工程勘察報告”(張學飛，2010)、“江蘇格羅那消防器材有限公司”(張學飛，2009)、“江蘇淮安清淮機械有限公司新廠區(qū)”(張學飛，2009)等地質勘察項目中進行了驗證。筆者以“楚州席橋生態(tài)觀光園巖土工程勘察報告”(以下簡稱“楚州生態(tài)園”)為例，闡述整個驗證過程及結果。

1 工程概況

楚州生態(tài)園項目位于淮安楚州區(qū)席橋鎮(zhèn)黃橋村，擬建物為6棟3層～4層的會所和別墅。設計和規(guī)范要求采用鉆探與靜力觸探相結合的勘察手段，鉆探采用1臺GXY-C 150型工程鉆機及其配套設備，鉆孔開孔直徑為127mm，終孔直徑為90mm，全孔采用泥漿護壁鉆進，回轉進尺1.0m～1.5m，采用φ89mm敞口取土器，一般情況用快速靜壓法取樣，遇較硬土則用錘擊法取樣，所有樣品現(xiàn)場及時蠟封并送試;靜力觸探采用WYSB20T液壓雙缸觸探架，HYS-15型15cm2雙橋探頭，探頭率定系數(shù)qc=4.546 1，fs=0.036 72;φ35mm 探桿，下地錨作為觸探反力，測試數(shù)據(jù)由LMC-310型測量儀測量，自動記錄測量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集每貫入10cm記錄1次，每2m回零1次，以減少誤差。

勘察查明0m～20m范圍內的土層分布見表1。

表1 土層分布表

結合靜力觸探、原位測試和室內土工試驗成果，綜合分析后提供各土層的物理力學性質指標成果(表2)。

表2 土層物理力學指標

勘察建議采用淺基礎，但設計要求采用樁基礎(管樁)，以第7層粉砂夾粉土為樁基礎持力層，設計單樁極限承載力為920kN。

根據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ 94—2008第5.3.4和5.3.5條確定樁基參數(shù)及單樁極限承載力估算，見表3。

表3 樁基參數(shù)及單樁極限承載力估算

上述樁基計算公式Quk=u∑li×βi×fsi+α×qc×Ap

式中，Quk為單樁豎向極限承載力標準值(kPa);u為樁身周長;li為樁周第i層土的厚度;βi為第i層土樁側阻力綜合修正系數(shù)，黏性土、粉土βi=10.04(fsi)-0.55;砂土：βi=5.05(fsi)-0.45;fsi為第 i層土的探頭平均側阻力(kPa);α為樁端阻力修正系數(shù)，黏性土、粉土取2/3，飽和砂土取1/2;qc為樁端平面上、下探頭阻力，取樁端平面以上4d(d為樁的直徑或邊長)范圍內按土層厚度的探頭阻力加權平均值(kPa)，然后再和樁端平面以下1d范圍內的探頭阻力進行平均;Ap為樁端面積。

雙橋探頭的圓錐底面積為15cm2，錐角60°，摩擦套筒高21.85cm，側面積300cm2。

根據(jù)靜力觸探指標估算單樁極限承載力約為90kN。

2 工程施工

該樁基工程由中成建設有限公司采用靜壓樁機施工，其施工記錄見表4。

根據(jù)油壓表換算，上述3根單樁極限承載力才達到理論設計值的45%～50%，差距太大，業(yè)主要求設計方會同勘察單位現(xiàn)場解決問題。

表4 靜壓樁施工記錄

3 原因分析及解決措施

原因分析：粉土及粉砂在管樁(摩擦型擠土樁)連續(xù)施壓中遭到擾動和超靜孔隙水效應，其側壁摩阻力大大降低，幾乎不起作用，其樁端阻力也不能完全發(fā)揮，因此，根據(jù)油壓表換算的單樁極限承載力不能說明問題。另外，樁基施工后，包裹樁的土需要一定的齡期恢復固結，只有當土與樁體完全恢復固結后，其側壁摩阻力和端阻力才能得到充分發(fā)揮，一般時間越長(大于28d)，發(fā)揮的效力越大。

采取措施：試樁結束28d后，采用堆載法進行單樁豎向極限承載力試驗，根據(jù)試樁結果確定布樁方案。

4 檢測結果

該試樁進行了單樁豎向極限承載力極限試驗(引用報告編號H0012010059-CJZ)，其結果見表5。

表5 檢測結果

5 結語

根據(jù)上述結果，雖然檢測時間只有5d～12d，未到規(guī)范齡期要求(規(guī)范齡期為28d)，此時，樁與土并未完全固結，但其樁基承載力卻大幅提高至送樁壓力的200% ～220%，說明根據(jù)靜力觸探提供的土層承載力是準確、可信的。隨著樁周土體的完全固結，其極限承載力必將得到進一步提高。因此，在軟土層分布區(qū)以靜力觸探指標提供土的承載力及樁基參數(shù)是能夠滿足設計要求的。

淮安市建筑工程檢測中心有限公司.2010.席橋生態(tài)觀光園基樁質量檢測報告［R］.淮安：淮安市建筑工程檢測中心有限公司.

江蘇省地質礦產(chǎn)局.1984.江蘇省及上海市區(qū)域地質志［M］.北京：地質出版社.

張學飛.2009.江蘇格羅那消防器材有限公司［R］.鎮(zhèn)江：江蘇省巖土工程勘察設計研究院.

張學飛.2009.江蘇淮安清淮機械有限公司新廠區(qū)［R］.鎮(zhèn)江：江蘇省巖土工程勘察設計研究院.

張學飛.2010.楚州席橋生態(tài)觀光園巖土工程勘察報告［R］.鎮(zhèn)江：江蘇省巖土工程勘察設計研究院.

GB 50021—2001，巖土工程勘察規(guī)范［S］.

JGJ 94—2008，建筑樁基技術規(guī)范［S］.

TB 10018—2003，靜力觸探技術標準［S］.

Study on preliminary validation of soil layer bearing capacity based on static sounding technology

ZHANG Xue-fei，ZHAO Jian-ping

(Geotechnical Engineering Exploration and Design Institute of Jiangsu Province，Zhenjiang 212002，Jiangsu)

Based on the case study of a project in Huaian，the authors presented the general situation，construction，detection results of the project，analyzed the reasons for the issues occurred in the course of construction and generated solution plans，verified the veracity of the data provided by static sounding technology.

Static sounding technology;Soil layer bearing capacity;Retention layer;Age;Single pile ultimate bearing capacity;Huaian，

TU413.6

A

1674-3636(2011)03-0328-04

10.3969/j.issn.1674-3636.2011.03.328

2011-05-06;編輯：蔣艷

張學飛(1971—)，男，工程師，水工環(huán)專業(yè)，主要從事水文地質工程地質勘察，E-mail：zhangxuf668@sohu.com

Jiangsu