復(fù)雜地質(zhì)條件下嵌巖樁承載力計(jì)算探討

李 乾 坤

(中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇 南京 210031)

?

復(fù)雜地質(zhì)條件下嵌巖樁承載力計(jì)算探討

李 乾 坤

(中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇 南京 210031)

以某地鐵地基工程為例，通過自平衡靜載試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，綜合分析了復(fù)雜地質(zhì)條件下巖石承載力的取值問題，為復(fù)雜地質(zhì)條件下嵌巖樁承載力計(jì)算方法提供參考。

復(fù)雜地質(zhì)，嵌巖樁，地基承載力，自平衡

1 工程概況

該地鐵車站為線路起點(diǎn)站，擬采用兩層單島雙線式高架車站。擬建車站建筑物高度15.25 m，主體結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)兩層雙跨(局部三跨)高架車站，基礎(chǔ)采用設(shè)置承臺(tái)的樁基礎(chǔ)框架柱下布置方案。

2 工程地質(zhì)條件及室內(nèi)試驗(yàn)參數(shù)

該工程場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為復(fù)雜場(chǎng)地，擬建工程沿線巖土性質(zhì)空間變化頻繁，多屬不均勻地基，軟土、填土等較為發(fā)育，下部為殘積土及受其節(jié)理裂隙影響較大的風(fēng)化基巖，地基復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)。場(chǎng)地范圍內(nèi)以泥巖及砂巖為主，節(jié)理裂隙極為發(fā)育，巖芯較破碎，RQD較低，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。

根據(jù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，計(jì)算確定中風(fēng)化巖層承載力見表1。根據(jù)地質(zhì)鉆探野外鑒別、現(xiàn)有測(cè)試成果資料，結(jié)合地區(qū)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)JGJ 94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范和TB 10002.5—2005鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范以及JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程提供單樁承載力估算結(jié)果見表2。

表1 中風(fēng)化巖層承載力表

表2 單樁承載力估算結(jié)果匯總表 kN

3 自平衡靜載試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

自平衡法是接近于豎向抗壓(拔)樁的實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法。其主要裝置是一種特制的荷載箱，它與鋼筋籠連接而安置于樁身平衡點(diǎn)處。試驗(yàn)時(shí)，在地面由高壓油泵通過輸壓管對(duì)荷載箱內(nèi)腔施加壓力，箱蓋與箱底被推開，從而調(diào)動(dòng)樁周土的摩阻力與端阻力相平衡——自平衡來維持加載。將樁側(cè)土摩阻力與樁底土阻力迭加而得到單樁抗壓承載力，自平衡法檢測(cè)采用逐級(jí)等量加載，分級(jí)荷載為最大加載預(yù)估極限承載力的1/10，其中一級(jí)可取分級(jí)荷載的2倍，第一次按2倍荷載分級(jí)加載。每級(jí)卸載量取加載時(shí)分級(jí)荷載的2倍，逐級(jí)等量卸載，分5級(jí)卸載。編號(hào)為16-1-2，10-3-1，2-2-1檢測(cè)樁加載至第11級(jí)(對(duì)應(yīng)加載值為2×3 850 kN)時(shí)，超過預(yù)估最大加載值，故終止加載；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制各檢測(cè)樁的Q—S曲線,S—lgT曲線,S—lgQ曲線(見圖1～圖3)。

由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制Q—S曲線,S—lgT曲線,S—lgQ曲線，根據(jù)規(guī)范JGJ 106—2003建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范和JT/T 738—2009基樁靜載試驗(yàn)自平衡法綜合分析，得出各檢測(cè)樁極限承載力見表3。

表3 檢測(cè)樁單樁極限承載力匯總表

4 結(jié)果分析

1)根據(jù)規(guī)范JGJ 94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范、TB 10002.5—2005鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范和JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)結(jié)果對(duì)比可以看出，JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程的計(jì)算結(jié)果和自平衡法測(cè)試結(jié)果最為接近。

2)從規(guī)范計(jì)算公式對(duì)比可以看出，JGJ 94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范考慮了嵌巖深徑比對(duì)嵌巖段承載力的影響；TB 10002.5—2005鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范沒有考慮覆蓋層產(chǎn)生的側(cè)阻力對(duì)單樁承載力的貢獻(xiàn)；JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程根據(jù)巖塊強(qiáng)度、風(fēng)化程度及完整性分別給出了巖層樁側(cè)阻力、端阻力經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。而對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)嵌巖樁承載力計(jì)算，主要考慮因素在于巖層的風(fēng)化強(qiáng)度及完整程度。因此，對(duì)于本工程嵌巖樁的計(jì)算采用JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程的計(jì)算方法更為合理。

5 結(jié)語

1)通過工程實(shí)例分析，復(fù)雜地質(zhì)條件下嵌巖樁地基承載力的計(jì)算，采用JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程的計(jì)算結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)自平衡法測(cè)試結(jié)果最為接近。

2)復(fù)雜地質(zhì)條件下的嵌巖樁承載力受覆蓋層厚度、巖層強(qiáng)度、完整程度、施工工藝等多種因素決定，因而規(guī)范計(jì)算方法多樣，JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程的計(jì)算方法綜合考慮因素，處理方法合理。

3)JGJ 72—2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下嵌巖樁的計(jì)算。

[1]JGJ 94—2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范.

[2]TB 10002.5—2005，鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范.

[3]JGJ 72—2004，高層建筑巖土工程勘察規(guī)程.

[4]JGJ 106—2003，建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范.

[5]DGJ 32/TJ 77—2009，基樁自平衡法靜載試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程.

[6]JT/T 738—2009，基樁靜載試驗(yàn)自平衡法.

[7]章曉余.淺議樁基承載力計(jì)算公式.土工基礎(chǔ)，2013(1):41-42.

Under complicated geological conditions calculation of rock-socketed pile bearing capacity

Li Qiankun

(ChinaCoalTechnology&EngineeringGroupNanjingDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,Nanjing210031,China)

By subway foundation engineering certain instances, through self-balancing static load test on-site inspection and laboratory tests combining a comprehensive analysis of the bearing capacity of the rock under complicated geological conditions values. Under complicated geological conditions of rock-socketed pile capacity calculation method provides a reference.

complex geology, rock-socketed piles, foundation bearing capacity, self-balancing

1009-6825(2015)01-0069-02

2014-10-24

李乾坤(1985- )，男，碩士，工程師

TU473.11

A