嵌巖樁靜載試驗(yàn)兩方法對(duì)比研究

摘 要：對(duì)于基樁的豎向抗壓靜載力學(xué)性能試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)過程中施加的每一級(jí)荷載維持的時(shí)間長短以及基樁在每級(jí)荷載作用下其沉降量的收斂情況把此方法具體分為慢速維持荷載法與快速維持荷載法。文章通過慢速維持荷載法及快速維持荷載法比對(duì)試驗(yàn)，對(duì)嵌巖樁進(jìn)行分析研究，慢速法與快速法所致沉降量的差異規(guī)律及其慢速法與快速法分別得出的極限承載力的差異規(guī)律，進(jìn)行對(duì)比分析，并以此為本地區(qū)樁基抗壓靜載試驗(yàn)提供有效可靠的慢速法與快速法對(duì)比依據(jù)。

關(guān)鍵詞：基樁；靜載試驗(yàn)；沉降；慢速維持荷載法；快速維持荷載法

經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前大連地區(qū)多數(shù)樁基檢測(cè)單位在做工程樁的豎向抗壓靜載試驗(yàn)時(shí)，因快速維持荷載法檢測(cè)周期較慢速法明顯縮短，基本上都在運(yùn)用快速維持荷載法。所以我們要針對(duì)大連地區(qū)地質(zhì)情況進(jìn)行探討快速與慢速維持荷載法的利弊。

事實(shí)上，在《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》中的第4.3.7條明確規(guī)定，宜采用慢速維持荷載法來檢測(cè)施工后的工程驗(yàn)收樁。也就是說，當(dāng)檢測(cè)條件允許時(shí)，工程樁的驗(yàn)收檢測(cè)，應(yīng)首先使用慢速維持荷載法。但現(xiàn)實(shí)檢測(cè)工作執(zhí)行情況卻大有出入。當(dāng)然，本條規(guī)定也有補(bǔ)充，即當(dāng)我們很熟悉當(dāng)?shù)氐貐^(qū)地質(zhì)條件時(shí)，也可以采用快速維持荷載法來進(jìn)行工程驗(yàn)收。

因此，本論文希望通過對(duì)大連地區(qū)不同地質(zhì)的調(diào)查，對(duì)不同樁型進(jìn)行兩種方法的檢測(cè)對(duì)比試驗(yàn)，從而得到可以普遍反應(yīng)大連地區(qū)的樁基檢測(cè)的有關(guān)數(shù)據(jù)，從而判斷采用快速法靜載試驗(yàn)檢測(cè)工程樁承載力的可靠性。

一、慢速法靜載荷試驗(yàn)與快速法靜載荷試驗(yàn)方法

（一）慢速法靜載試驗(yàn)。試驗(yàn)遵照《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）中的相關(guān)規(guī)定要求，采用慢速維持荷載法。試驗(yàn)反力裝置采用堆載方式，用配重塊提供反力。采用千斤頂給樁加壓，用武漢巖海公司生產(chǎn)的RS-JYB樁基靜載荷測(cè)試分析系統(tǒng)自動(dòng)控制加壓、補(bǔ)壓及采集、記錄樁頂沉降量（數(shù)值可精確至0.01mm）。

1.加荷分級(jí)。試驗(yàn)過程中的加載分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為，每一級(jí)荷載按照1/10-12最大加荷控制值進(jìn)行。

2.關(guān)于沉降量的觀測(cè)時(shí)間以及沉降量的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。施加完每一級(jí)荷載以后，每隔5min讀一次，這樣完成一個(gè)小時(shí)的讀數(shù)，之后按照30min一次的頻率進(jìn)行觀測(cè)，直到沉降量達(dá)到穩(wěn)定，再繼續(xù)施加下一級(jí)荷載。定義每一級(jí)的沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為：在每一級(jí)荷載作用下，控制沉降的速率在0.1mm/h以內(nèi)。

3.終止加載條件。終止加載條件也要根據(jù)實(shí)際情況來制定，通常有以下幾種，并且當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)，就可以停止加載：（1）加載的最終值達(dá)到工程設(shè)計(jì)中所要求荷載的最終控制值。（2）加載過程中，在某一級(jí)荷載作用下，基樁樁頂?shù)谋炯?jí)沉降量比前一級(jí)荷載作用下的本級(jí)沉降量大4倍時(shí)，終止加載。（3）加載過程中，在某一級(jí)荷載作用下，基樁樁頂?shù)谋炯?jí)沉降量比前一級(jí)荷載作用下的本級(jí)沉降量大1倍，并且在24h以內(nèi)不能達(dá)到穩(wěn)定時(shí)。（4）隨著荷載的增加，在基樁樁頂?shù)目偝两盗砍^40毫米以后，再施加兩級(jí)荷載后，仍然沒有出現(xiàn)陡降段時(shí)。

4.快速法靜載試驗(yàn)。依據(jù)《基樁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》及《港口工程樁基規(guī)范》（JTJ2202-83），擬制定了快速法靜載試驗(yàn)操作步驟如下：（1）根據(jù)所要求的最終加荷值（有兩種加載值可以應(yīng)用），分10-12級(jí)進(jìn)行加載（與相對(duì)應(yīng)的慢速法分級(jí)方法大致相同）。（2）施加每一級(jí)荷載時(shí)間不少于1小時(shí)。施加每一級(jí)荷載的過程中，每隔5分鐘讀一次沉降值，讀兩次以后，每隔15分鐘讀取樁頂沉降值大小，定義的相對(duì)穩(wěn)定變形標(biāo)準(zhǔn)為，后一次15分鐘時(shí)間間隔內(nèi)的樁頂沉降量比前一15分鐘時(shí)間內(nèi)的樁頂沉降量小。（3）當(dāng)?shù)诙綕M足要求時(shí)，進(jìn)行下一級(jí)荷載的施加。（4）定義的終止標(biāo)準(zhǔn)與慢速維持荷載法相似。（5）每級(jí)的卸載量要是前一步加載量的2倍。

（二）靜載試驗(yàn)沉降量差異分析。對(duì)各試樁用快速維持荷載法與慢速維持荷載法在1h時(shí)和2h時(shí)產(chǎn)生的靜載試驗(yàn)沉降量進(jìn)行分析，機(jī)械成孔灌注樁在加載量為加載特征值時(shí)，快速法與慢速法所產(chǎn)生的沉降量相差0.02mm-0.07mm，當(dāng)加載量為加載特征值2倍時(shí)，兩方法所產(chǎn)生的沉降量相差0.01mm-0.09mm，平均差值0.04mm；預(yù)應(yīng)力管樁在加載量為加載特征值時(shí)，快速法與慢速法所產(chǎn)生的沉降量相差0.01mm-0.02mm，當(dāng)加載量為加載特征值2倍時(shí)，兩方法所產(chǎn)生的沉降量相差0.01mm-0.02mm，平均差值0.02mm；人工挖孔樁在加載量為加載特征值時(shí)，快速法與慢速法所產(chǎn)生的沉降量相差0mm-0.03mm，當(dāng)加載量為加載特征值2倍時(shí)，兩方法所產(chǎn)生的沉降量相差0.12mm，平均差值0.03mm。

因?yàn)閮煞N方法的荷載維持時(shí)間存在一定的差異，運(yùn)用快速維持荷載法得到的極限承載力比慢速維持荷載法得出的極限承載力偏高一些，一般不會(huì)高出十個(gè)百分點(diǎn)。上述情況產(chǎn)生的差異主要是由于在每一級(jí)荷載作用下，當(dāng)沉降量沒有達(dá)穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)致快速法的沉降量比慢速法所得到的沉降量要小，所以，在沉降量相同的情況下，快速法靜載試驗(yàn)所得到的極限承載力比慢速法靜載試驗(yàn)所得到的極限承載力略高一些，但是，兩種方法對(duì)樁周土產(chǎn)生的影響不是很大。

二、結(jié)語

文章對(duì)于大連地區(qū)幾處嵌巖樁進(jìn)行分析研究，采用現(xiàn)場(chǎng)快速法靜載試驗(yàn)與慢速法靜載試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比研究，快速維持荷載法檢測(cè)周期較慢速法明顯縮短，檢測(cè)周期約為慢速法的一半以上，大大提高了檢測(cè)效率。

慢速維持荷載法的加荷速率遠(yuǎn)比在建工程施工速率要快很多，運(yùn)用慢速法檢測(cè)到的樁頂沉降比建筑物的樁基處在長時(shí)間荷載作用下實(shí)際沉降量要小幾倍甚至到幾十倍，并且由于嵌巖樁的受力機(jī)制與摩擦樁不同，所以我們可以大致忽略快速法與慢速法靜載試驗(yàn)的沉降差異。并且對(duì)于建筑物而言，其使用荷載為允許荷載，一般為靜載試驗(yàn)承載力特征值（即設(shè)計(jì)荷載值），因此縮短荷載維持時(shí)間不會(huì)明顯影響試樁檢測(cè)結(jié)果。

綜上所述，在大連地區(qū)，使用快速維持荷載法進(jìn)行嵌巖端承樁的樁基檢測(cè)工作具有可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 許月海.大連地區(qū)基樁靜載試驗(yàn)驗(yàn)兩方法對(duì)比研究[D].大連理工大學(xué)，2013.

作者簡(jiǎn)介：許月海，大連市甘井子區(qū)建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站。