摘 要:針對水泥土預加固管樁這一新型地基加固形式,基于對不同類型樁的現(xiàn)場靜載荷試驗對其各類型樁的承載力進行了研究,對不同類型樁的承載力大小進行了總結。
關鍵詞:水泥土預加固管樁;靜載荷試驗;承載力
1. 引言
近年來沿海經(jīng)濟發(fā)展迅速,沿海地區(qū)建起了不少高層建筑,大部分地基基礎采用傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁或是嵌巖樁來使地基承載力達到上部結構的設計要求,但是這種處理方法經(jīng)濟代價較高,相比之下水泥土預加固管樁經(jīng)濟代價相對較低,承載力也能滿足設計要求。本文以某工程試樁為例,做一簡單論述。
2. 場地概況和土層特征
該工程屬長江下游沖擊平原區(qū)濱海平原,以粉土、粉砂、粉質粘土為主,根據(jù)巖土工程勘察報告,地基土自上而下具體分層如下:
1層素填土混雜填土:雜色,松軟,稍濕~濕,以粉質粘土混粉土為主,拆遷處地面淺表分布有碎石、碎磚等建筑垃圾及原有建筑基礎,極不均質,均有分布。
2層粉質粘土夾粉土:灰黃色,軟塑,干強度中,中等韌性,搖振反應無,稍有光澤,含鐵質浸染斑點。明(暗)河(塘)部位缺失。
3-1層淤泥質粉質粘土夾粉土:灰色,流塑,干強度低,韌性低,搖振反應慢,無光澤,具水平層理。明(暗)河(塘)部位缺失。
3-2層粉土夾粉質粘土:灰色,稍密,很濕,以粉土為主,干強度低,低韌性,搖振反應中等,無光澤,含少量鐵質浸染斑點,具水平層理,欠均質,均有分布。
4層粉砂夾粉土:青灰色,稍密,飽和,夾粉土薄層,具水平層理,含云母碎片,欠均質,上部變層處多以粉土為主,均有分布。
5-1層粉砂:青灰色,稍密~中密,飽和,具水平層理,成分以云母、石英類碎片為主,欠均質,均有分布。
5-2層粉砂夾粉土:青灰色,稍密,飽和,局部夾少量粉土薄層,具水平層理,含云母碎片,欠均質,均有分布。
5-3層粉砂:青灰色,稍密~中密,飽和,具水平層理,成分以云母、石英類碎片為主,欠均質,均有分布。
6-1層粉砂夾粉土:青灰色,稍密,飽和,局部夾少量粉土薄層,具水平層理,含云母碎片,欠均質,均有分布。
6-2層粉砂夾粉土:青灰色,稍密,飽和,局部夾少量粉土薄層,具水平層理,含云母碎片,欠均質,均有分布。
6-3層粉砂:青灰色,中密,飽和,具水平層理,成分以云母、石英類碎片為主,欠均質。
6-a層粉砂夾粉土:灰色,松散~稍密,飽和,局部夾較多粉土薄層,具水平層理,含云母碎片,欠均質。
7層粉砂:青灰色,中密~密實,飽和,具水平層理,成分以云母、石英類碎片為主,尚均質。
8-1層粉質粘土夾粉土:灰色,軟塑,干強度中,中等韌性,搖振反應無,稍有光澤,含鐵錳質浸染斑點,鈣質小結核。
8-2層粉質粘土:灰黃色,可塑,干強度高,韌性高,搖振反應無,切面光滑,含鐵錳質浸染斑點,鈣質小結核。
9層粉砂與粉質粘土互層:灰色,稍密,飽和,局部夾少量粉土薄層,具水平層理,含云母碎片,欠均質。
10層粉砂夾粉土:青灰色,中密,飽和,局部夾少量粉土薄層,具水平層理,成分以云母、石英類碎片為主,尚均質。
11-1層粉砂:青灰色,中密~密實,飽和,具水平層理,成分以云母、石英類碎片為主,尚均質。
11-2層粉砂夾粉土:青灰色,稍密,飽和,局部夾粉土薄層,具水平層理,含云母碎片,欠均質。
11-3層粉砂:青灰色,密實,飽和,具水平層理,成分以云母、石英類碎片為主,尚均質。
11-4層粉砂夾粉土:灰色,稍密,飽和,局部夾粉土薄層,具水平層理,含云母碎片,欠均質。
12層粉細砂:青灰色,密實,飽和,具水平層理,成分以云母、石英類碎片為主,尚均質。
3.設計參數(shù)及靜載試驗類型
備注:Ⅰ類—不打水泥土的一般管樁,檢測管樁承載力。
、箢—水泥土樁頂標高與管樁等高,用千斤頂對準管樁加壓,檢測單獨管樁承載力。
、纛—水泥土樁頂鑿除修平,用20-30mm厚中粗砂鋪設找平,再鋪設剛性載荷板,檢測部分水泥土樁與管樁共同的承載力。
、躅—其他同Ⅳ類,中粗砂找平改為100mm厚C20砼。
4.靜載試驗過程
F-7#樁試驗歷時3255分鐘。當加載至5280kN時,經(jīng)15min觀測,樁頂在本級荷載作用下的沉降量為24.78mm樁頂累計沉降量為69.08mm,滿足規(guī)范4.3.8條的終止加載條件而終止加載,卸載至0kN時的殘余沉降為49.80mm。
E-2#樁試驗歷時4410分鐘。當加載至5460kN時,經(jīng)810min觀測,樁頂在本級荷載作用下的沉降量為9.07mm,累計沉降量為37.25mm,卸載至0kN時的殘余沉降為25.93mm。
E-1#樁試驗歷時2910分鐘。當加載至4800kN時,經(jīng)450min觀測,樁頂在本級荷載作用下的沉降量為17.66mm,累計沉降量為41.68mm,卸載至0kN時的殘余沉降為34.27mm。
E-4#樁試驗歷時3540分鐘。當加載至5000kN時,經(jīng)330min觀測,樁頂在本級荷載作用下的沉降量為7.76mm,累計沉降量為33.92mm,卸載至0kN時的殘余沉降為20.52mm。
E-3#樁試驗歷時3000分鐘。當加載至5000kN時,經(jīng)420min觀測,樁頂在本級荷載作用下的沉降量為6.41mm,累計沉降量為33.26mm,卸載至0kN時的殘余沉降為17.94mm。
5.靜載試驗分析與結論
F-7#樁、E-1#樁的Q-s曲線呈陡降型,單樁豎向抗壓承載力已達到極限,根據(jù)《建筑基樁檢測技術規(guī)范》(JGJ106—2003)第4.4.2條第二款,F(xiàn)-7#樁、E-1#樁的單樁豎向抗壓極限承載力取Q-s曲線陡降段的起始點對應的荷載值(4840kN、4320kN)。
其余3根受檢樁的Q-s曲線呈緩變型,單樁豎向抗壓承載力未達到極限,根據(jù)《建筑基樁檢測技術規(guī)范》(JGJ106—2003)第4.4.2條注解,則其余3根受檢樁的單樁豎向抗壓極限承載力取其試驗的最大加載值(5460kN、5000kN)。
通過現(xiàn)場靜載荷試驗對水泥土預加固管樁的承載力進行了對比分析,得到了以下結論:
1. 水泥土預加固管樁的承載力比一般管樁的承載力要大的多;
2. 水泥土樁在凝固的過程中能夠很好固結與管樁成為一個整體,使得管樁樁側的摩阻力增大。