原位測試在南漳·碧桂園地基基礎(chǔ)檢測中的應(yīng)用

張之前，朱小華

(1.湖北起航工程技術(shù)服務(wù)有限公司,湖北 南漳 441500； 2.湖北華祥建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司,湖北 武漢 430034)

在地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)不成熟地區(qū),可采用圓錐動力觸探試驗(yàn)和淺層平板載荷試驗(yàn)等原位測試手段進(jìn)行地基承載力的確定[1]。本次對南漳·碧桂園11#樓、12#樓、13#樓和15#樓進(jìn)行12組輕型圓錐動力觸探試驗(yàn),對1#樓、2#樓和3#樓進(jìn)行9組淺層平板載荷試驗(yàn),以確定③層粉質(zhì)粘土、④層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)細(xì)砂巖的地基承載力。

1 工程地質(zhì)概況[2](1) 張波、張巖、李闖等，南漳·碧桂園11#樓、12#樓、13#樓、15#樓輕型動力觸探試驗(yàn)檢測報(bào)告，湖北起航工程技術(shù)服務(wù)有限公司,2019。

各土層的分布厚度及特征，如表1所示。

表1 工程地質(zhì)情況概況表Table 1 General situation of engineering geology

2 檢測方法介紹

2.1 輕型圓錐動力觸探試驗(yàn)(2) 張波、張巖、李闖等，南漳·碧桂園1#樓、2#樓、3#樓淺層平板載荷試驗(yàn)檢測報(bào)告，湖北起航工程技術(shù)服務(wù)有限公司,2019。

(1) 輕型圓錐動力觸探試驗(yàn)是用10 kg的重錘,以50 cm的自由落距,將直徑40 mm、錐角60°的圓錐形探頭貫入土中,根據(jù)貫入土中30 cm所需的錘擊數(shù)N10判定土的力學(xué)特性,具有勘探和測試雙重功能。

(2) 圓錐動力觸探試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:①圓錐動力觸探試驗(yàn)應(yīng)采用自由落錘；②地面上觸探桿高度不宜超過1.5 m,并應(yīng)防止錘擊偏心、探桿傾斜和側(cè)向晃動；③錘擊貫入應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,保持探桿垂直度,錘擊速率宜為15～30擊/min；④每貫入1 m,宜將探桿轉(zhuǎn)動一圈半；當(dāng)貫入深度超過10 m,每貫入20 cm 宜轉(zhuǎn)動探桿一次；⑤應(yīng)及時(shí)記錄試驗(yàn)段深度和錘擊數(shù)；⑥當(dāng)貫入30 cm錘擊數(shù)>100擊或貫入15 cm錘擊數(shù)超過50擊時(shí),可停止試驗(yàn)。

2.2 淺層平板載荷試驗(yàn)

(1) 使用范圍：淺層平板載荷試驗(yàn)適用于確定淺層地基土、破碎、極破碎巖石地基的承載力和變形參數(shù)。

(2) 加載反力裝置：加載反力宜選擇壓重平臺反力裝置,如圖1所示，壓重平臺反力裝置應(yīng)符合下列規(guī)定：①加載反力裝置能提供的反力不得小于最大加載量的1.2倍；②應(yīng)對加載反力裝置的主要受力構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度和變形驗(yàn)算；③壓重應(yīng)在試驗(yàn)前一次加足,并應(yīng)均勻穩(wěn)固地放置于平臺上；④壓重平臺支墩施加于地基的壓應(yīng)力不宜大于地基承載力特征值的1.5倍。

圖1 淺層平板載荷試驗(yàn)示意圖Fig.1 Schematic diagram of shallow plate load test

(3) 地基承載力特征值的確定。①當(dāng)P-s曲線上有比例界限時(shí),應(yīng)取該比例界限所對應(yīng)的荷載值；當(dāng)極限荷載小于對應(yīng)比例界限荷載值的2倍時(shí),應(yīng)取極限荷載值的一半；②當(dāng)滿足終止加載情況時(shí),且P-s曲線上無法確定比例界限,承載力又未達(dá)到極限時(shí),地基土淺層平板載荷試驗(yàn)應(yīng)取最大試驗(yàn)荷載的一半所對應(yīng)的荷載值；③當(dāng)按相對變形值確定天然地基及人工地基承載力特征值時(shí),可按規(guī)范(JGJ 340—2015)表4.4.3規(guī)定的地基變形取值確定,且所取的承載力特征值不應(yīng)大于最大試驗(yàn)荷載的一半；④當(dāng)?shù)鼗列再|(zhì)不確定時(shí),對應(yīng)變形值宜取0.010b；對有經(jīng)驗(yàn)的地區(qū),可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定對應(yīng)變形值。

3 工程實(shí)例

3.1 輕型圓錐動力觸探試驗(yàn)

3.1.1試驗(yàn)結(jié)果匯總表

輕型圓錐動力觸探試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 輕型圓錐動力觸探試驗(yàn)結(jié)果匯總表Table 2 Summary of light cone dynamic penetration test results

3.1.2試驗(yàn)結(jié)論

依據(jù)《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ 340—2015),運(yùn)用插入法[1],輕型圓錐動力觸探試驗(yàn)檢測第③層粉質(zhì)粘土承載力特征值為196 kPa(表3)。

表3 輕型動力觸探試驗(yàn)推定地基承載力特征值(kPa)Table 3 Characteristics of foundation bearing capacity estimatedby light dynamic penetration test

3.2 淺層平板載荷試驗(yàn)

(1)淺層平板載荷試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 淺層平板載荷試驗(yàn)結(jié)果匯總表Table 4 Summary of shallow plate load test results

(2) 試驗(yàn)結(jié)論。對第④層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)細(xì)砂巖進(jìn)行9組淺層平板載荷試驗(yàn),加載到預(yù)定最大試驗(yàn)荷載800 kPa時(shí),總沉降量均不大,壓力—沉降曲線上無法確定比例界限、承載力又未達(dá)到極限,根據(jù)規(guī)范,取最大試驗(yàn)荷載的一半所對應(yīng)的荷載值為地基承載力特征值,即地基承載力特征值為400 kPa。

4 結(jié)論

(1) 鉆探取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)第③層粉質(zhì)粘土承載力特征值為190 kPa,輕型圓錐動力觸探試驗(yàn)檢測結(jié)果為196 kPa,兩種試驗(yàn)方法得出的承載力一致性較好。

(2) 第④層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)細(xì)砂巖勘察結(jié)果為400 kPa,淺層平板載荷試驗(yàn)加載至最大荷載時(shí),沉降量不大,承載能力有一定余量,承載力特征值≥400 kPa。通過兩種檢測方法的相互驗(yàn)證,按照400 kPa進(jìn)行設(shè)計(jì),安全能夠得到保證。

(3) 對本地區(qū)第③層粉質(zhì)粘土、第④層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)細(xì)砂巖進(jìn)行的一定數(shù)量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場原位測試試驗(yàn),通過不同方法得出了較可靠的地基承載力,對本地區(qū)相同土層有一定的借鑒意義。