解析水泥搅拌桩的静力载荷试验检测报告

2010-09-07阳东县东鹏集团建筑工程有限公司杨潮江

河南科技 2010年16期

关键词：压板特征值承载力

阳东县东鹏集团建筑工程有限公司杨潮江

解析水泥搅拌桩的静力载荷试验检测报告

阳东县东鹏集团建筑工程有限公司杨潮江

本文主要通过解析水泥搅拌桩的静力载荷试验检测报告，浅谈地基处理及水泥搅拌桩的设计和实目的为工程建设积累经验。

水泥搅拌桩静力载荷试验检测报告

一、前言

对于天然地基基础不能满足设计要求时候，往往采用其他形式的基础，包括桩基、垡基、箱基、桩垡、桩箱等基础。具体到我们地区的地质条件，和相应的建造物的力学特征，和考虑到工程的技术经济问题，我们常常选用地基加固处理的办法来加强地基的强度，来达到我们预期的工程目的。本文通过解析一个工程的检测报告来总结一些地区经验。

二、工程实例

1. 工程地质及设计情况。根据阳江市建筑设计院提供的地质资料我们有大概基本的地层可分为：①素耕土，紫红色、黄色，松散～稍密，湿，主要由粉质粘性土和基岩碎块组成；②砂质粉质粘土，灰色，湿，可塑；③细砂，深灰色，中密，饱和；④淤泥质粉质粘性土，灰黑色，湿，流塑，含有腐植质；⑤细砂，浅黄色，密实，饱和。⑥全风化花岗片麻岩，黄褐色，稍湿，坚硬。

该工程为市属的一个大型自来水公司的项目，有综合楼、反应池、等建造物，原先建筑设计方面打算全部采用预应力管桩作为该区的基础，考虑到实际情况，反应池采用天然基础的形式就可以了。但是由于该反应池面积很大，其的沉降要求严格，不允许不均匀的沉降。校核场地表层的素耕土满足不了要求，而采用水泥搅拌桩进行处理。地基要求的承载力特征值为110Kpa，场地中要求沉降很严格，据地基处理规范要求，所选用的水泥搅拌桩的桩长设计为15米，是水泥搅拌桩处理的深度极限。复合地基的特征值按下式算：

其中fspk－复合地基承载力特征值，m－面积置换率，Ra－单桩竖向承载力特征值，Ap－桩的截面积，fsk－桩间天然地基承载力特征值，β－桩间土承载力折减系数。

其中按上式所算得的承载力远大于110KPa。

2. 桩基础检测报告。

（1）静力压板试验。水泥搅拌桩施工完毕后,并已按设计进行场地平整,市建设工程质量检测中心对该地基进行平板截荷试验。

由于搅拌桩桩径达到600mm，所影响的深度之深，范围之广，检测中心采用1.5*1.5m^2的压板作为试验面积，每个试验点下对应的搅拌桩居压板的正中间。

由于两倍压重要求，2.25*110＝495KN，对整个压重装置要求不大，采用了压重平台装置，平台用整齐的沙包堆载而成，顶部放置沙包，通过油压千斤顶传递给压板。具体示意图如下：

图1

试验开始时，一次性加载反力，分为十个加荷等级（每个等级约为1/5的特征值载荷），通过油泵给压板逐级加载，采用的是慢速维持加载方式，当每级载荷下，测点的沉降量在每小时小于0.1mm才可以加载下一个等级，沉降读数，是加载前一个小时是间隔是20分钟,30分钟,45分钟,60分钟;第二个隔30分钟读一次。加荷满了10级后采用快速卸载法，分5级卸5分钟读一次表。

实时绘制P－S曲线和S－lgt曲线，对每个点观察其的曲线变化，当出现下列情况可以终止试验。

1）沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起；2）在某一级载荷下，24小时内沉降速率不能达到稳定标准；3）承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6%；4）达不到极限载荷，而最大加载已经大于或等于设计要求的两倍。（即加满10级载荷后达不到极限，满足设计的要求就可以了，验收性质的就结束试验了）

（2）数据分析。

主要有下面几个方面来综合判断数据：

1）拐点法，当p－s曲线上存在较明显的初始直线段，可取该直线段的拐点所对应的荷载值（即比例极限）作为地基承载力的特征值，但其值不大于极限荷载的一半。

2）极限荷载法，当极限荷载小于比例极限界限值的两倍时，应取极限荷载的一半作为地基承载力特征值。

3）相对变形法，当p－s曲线呈缓变性，比例极限值和极限荷载值不容易确定时，可采用相对的变形来确定，对于水泥搅拌桩的地基承载力特征值按沉降为0.6%的压半宽度或直径的对应的荷载值为特征值。

本工程中共检测8个点，其中第4个点中所对应的为323号搅拌桩，其曲线图如下所示：

图2

图3

由上图可知，该点中的复合地基特征值在346KN左右，复合地基在495KN还远没达到极限荷载，由于试验目的是检验是否满足所设计的特征值而停止试验的。346/2.25≈153（Kpa），远大于所设计的110Kpa的特征值。其他所测的点的结果汇总表如下：

表1 某水厂反应池试工程验结果汇总表

由上统计表可知，该场地检测影响范围内的复合地基承载力特征值满足所要求的110Kpa。

三、工程小结

通过解析该场地的复合地基的检测报告，使我们对水泥搅拌桩的地基处理效果有进一步的了解，同时也显示了该方法在设计上还有相当大的富余量，从安全的角度来说偏向保守是对工程的安全做保障。但是，这还达到现代工程建设的“安全、美观、经济”的要求，在满足设计安全系数外还应结合施工经验，考虑相对的经济效益，例如该工程中水泥搅拌桩的的长度可以适当短些，规范不允超15米也是因为其影响深度有限定，和水泥搅拌桩的承载力特征值也会有一个极值（当其桩周摩阻力与端阻力和小于强度所决定的承载力时）。从检测报告的结果来看，水泥搅拌桩也是一种用于处理软积土，地基加固的有效途径。