地基單樁承載力檢測試驗在建築工程中的應用

2021-01-08 上海巖聯

地基單樁承載力檢測試驗,是一項涉及內容較多、技術含量較高的系統工程,進行相關研究,要先釐清工程地基。

單樁施工的基本情況,明確單樁承載力檢測儀器設備,單樁承載力檢測及試驗方法,還要對相關試驗數據進行分析比對,最後形成試驗結果報告,為工程建設策略制定提供技術參考。

01 單樁承載力檢測及試驗方法

A 單樁豎向抗壓靜載試驗現場檢測

本次試驗採用壓重平臺反力裝置。用載荷測試儀直接測試荷載值,與之同時,利用位移傳感器讀取各級荷載下的沉降與反彈數據。依據規範,當出現下列情況之一時,可終止加載。

1)當荷載一沉降(Q-s) 曲線上能夠判定已出現了承載力的徒降段時,還要判斷樁頂總沉降量是否超過40mm。

2)在具體操作中,如果發現Sn+1/Sn≥2經24 h沉降還沒有穩定下來時。

3)發現樁身己經被破壞的情況,且樁頂變形在急劇增大。

4)樁長超過25 m、Q -s曲線出現呈緩變形、樁頂總沉降量大於60~80mm時。

5)驗收檢驗時,最大加載量不應小於設計單樁承載力特徵值的2倍。

02 複合地基載荷試驗現場檢測

本次試驗採用慢速維持荷載法,採用壓重平臺反力裝置。採用靜力載荷測試儀直接讀取加載值。與之同時,利用位移傳感器讀取各級荷載下的沉降與反彈數據。

據中國建築科學研究院提供的《9#樓CFG剛性樁複合地基平面布置圖》《10#樓CFG剛性樁複合地基平面布置圖》《11#樓CFG剛性樁複合地基平面布置圖》,這裡擬採用邊長1.40 mx1.40 m的方形承壓板(面積為196 m2 )為檢測單樁複合地基承載力特徵值能否達到650kPa,最大荷載應加至650kPax2x1.96 m2≈2 550 kN。

在進行複合地基載荷試驗時,如果出現下列現象之一時,便可以終止試驗。

1)當沉降急劇增大時,周圍呈現明顯的隆起,而且土被擠出。

2)要查看承壓板的累計數值,如果其沉降量已大於其寬度或直徑的6%。

3)在具體操作中,如果不能達到極限荷載,按照設計要求,其最大加載壓力已大於預定壓力值的2倍,便可以終止試驗。

03 主要用於樁身完整性檢測的低應變反射波法

用激振錘敲擊樁頂,由質點振動產生應力波沿樁身,以波速向下傳播,應力波通過樁身阻抗變化界面時,如縮徑、擴徑、離析、夾泥等。一部分應力波反射向上傳播,另一部分應力波產生透射向下傳播至樁底,在樁底處又產生反射。

在被測樁頂上安裝傳感器接受反射信號,通過樁基檢測儀將反射信號放大,A/D轉換,接口電路送入計算機顯示得到時程曲線,根據入射波和反射波的波形、相位、振幅、頻率及波的到達時間等形態特徵判斷阻抗變化位置,校核樁長、缺陷性質等,結合工程地質條件和施工實際情況,綜合評定樁身完整性。

04 單樁承載力檢測試驗結果分析

A 單樁豎向抗壓極限承載力的確定應符合下列規定

1)要作荷載一沉降(Q ~s)曲線,以及其他輔助分析的曲線。

2)在曲線陡降出現時,要注意取相應於陡降段起始點的荷載值。

3)操作中出現Sn+1/Sn≥2,且經24h沉降還沒有穩定的情況,需要取前一級荷載值。

4)要注意Q~s曲線出現變型時,需要取樁頂總沉降量s為40mm所對應的荷載值。

B 複合地基承載力特徵值的確定應符合下列規定

1)如果壓力一沉降曲線上極限荷載能確定,但荷載值不小於對應比例界限的2倍時,要取比例界限;如果荷載值小於對應比例界限的2倍時,需要取極限荷載的一半;

2)如果壓力一沉降曲線是平緩的光滑曲線時,需要按照相對變形值進行確定:對水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁),當以卵.石、圓礫、密實粗中砂為主的地基,可取s/b或s/d等於0. 008所對應的壓力。需要注意的是,按照相對變形值確定的承載力特徵值,不能大於最大加載壓力的一半。

3)如果滿足極差不超過平均值的30%,這時可以取平均值作為複合地基承載力特徵值,而且試驗點要設計3個以上。

C 低應變檢測結果分析

從樁身完整性檢測分類表中不難看出,I、II類樁可以滿足工程正常使用, IV類樁不能正常使用,須進行工程處理, III類樁或檢測中不能明確完整性類別的樁可否使用,建議設計部門根據實際情況綜合考慮作出適當決定。

05 結論

A 單樁複合地基靜載試驗結果

本次對9#樓3個點、10#樓4個點、11#樓4個點複合地基載荷試驗,根據《建築地基處理技術規範》(JGJ79-2012)相關規定,按壓力~沉降曲線確定的各檢測點的承載力特徵值。根據相關數據可知9#樓3個點、10#樓4個點、11#樓4個點被測點的複合地基承載力特徵值均滿足設計要求,即9#樓、10#樓、11#樓複合地基承載力特徵值≥650 kPa。

B 單樁豎向抗壓靜載試驗結果

本工程9#樓、10#樓、11#樓各選取1根樁進行單樁豎向抗壓靜載試驗,試驗結果可知,本次靜荷載試驗3根樁,在最大加載量時,實測沉降值為27.33 mm、10.93 mm、10.69 mm,小於允許沉降值;另外,Q~S曲線無明顯陡降段,S~ lgt曲線平緩規則,被測樁均可以滿足單樁承載力950 kN的設計要求。

C 低應變檢測結果

本次9#樓、10#樓、11#樓低應變共檢測126根樁,受檢樁936#在距樁頂2.5 m左右有輕微缺陷反射,1107#在距樁頂2.1 m左右有輕微缺陷反射,1156#在距樁頂2.8 m左右有輕微缺陷反射,425#在距樁頂3.8m左右有輕微缺陷反射,475#在距樁頂2.1 m左右有輕微缺陷反射,719#在距樁頂1.9 m左右有輕微缺陷反射,其餘受檢樁反射曲線波形規則,波速較高,表明樁身完整,樁砼密實,根據判定原則分析,受檢樁936#、1107#、1156#、425#、475#、.719#為II類樁,其餘受檢樁均為I類樁。

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