工程技術(shù)論文發(fā)表水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基檢測通病與預(yù)防

　　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。