陽東縣東鵬集團建筑工程有限公司 楊潮江
解析水泥攪拌樁的靜力載荷試驗檢測報告
陽東縣東鵬集團建筑工程有限公司 楊潮江
本文主要通過解析水泥攪拌樁的靜力載荷試驗檢測報告,淺談地基處理及水泥攪拌樁的設計和實目的為工程建設積累經(jīng)驗。
水泥攪拌樁 靜力載荷試驗 檢測報告
對于天然地基基礎不能滿足設計要求時候,往往采用其他形式的基礎,包括樁基、垡基、箱基、樁垡、樁箱等基礎。具體到我們地區(qū)的地質條件,和相應的建造物的力學特征,和考慮到工程的技術經(jīng)濟問題,我們常常選用地基加固處理的辦法來加強地基的強度,來達到我們預期的工程目的。本文通過解析一個工程的檢測報告來總結一些地區(qū)經(jīng)驗。
1. 工程地質及設計情況。根據(jù)陽江市建筑設計院提供的地質資料我們有大概基本的地層可分為:①素耕土,紫紅色、黃色,松散~稍密,濕,主要由粉質粘性土和基巖碎塊組成;②砂質粉質粘土,灰色,濕,可塑;③細砂,深灰色,中密,飽和;④淤泥質粉質粘性土,灰黑色,濕,流塑,含有腐植質;⑤細砂,淺黃色,密實,飽和。⑥全風化花崗片麻巖,黃褐色,稍濕,堅硬。
該工程為市屬的一個大型自來水公司的項目,有綜合樓、反應池、等建造物,原先建筑設計方面打算全部采用預應力管樁作為該區(qū)的基礎,考慮到實際情況,反應池采用天然基礎的形式就可以了。但是由于該反應池面積很大,其的沉降要求嚴格,不允許不均勻的沉降。校核場地表層的素耕土滿足不了要求,而采用水泥攪拌樁進行處理。地基要求的承載力特征值為110Kpa,場地中要求沉降很嚴格,據(jù)地基處理規(guī)范要求,所選用的水泥攪拌樁的樁長設計為15米,是水泥攪拌樁處理的深度極限。復合地基的特征值按下式算:
其中fspk-復合地基承載力特征值,m-面積置換率,Ra-單樁豎向承載力特征值,Ap-樁的截面積,fsk-樁間天然地基承載力特征值,β-樁間土承載力折減系數(shù)。
其中按上式所算得的承載力遠大于110KPa。
2. 樁基礎檢測報告。
(1)靜力壓板試驗。水泥攪拌樁施工完畢后,并已按設計進行場地平整,市建設工程質量檢測中心對該地基進行平板截荷試驗。
由于攪拌樁樁徑達到600mm,所影響的深度之深,范圍之廣,檢測中心采用1.5*1.5m^2的壓板作為試驗面積,每個試驗點下對應的攪拌樁居壓板的正中間。
由于兩倍壓重要求,2.25*110=495KN,對整個壓重裝置要求不大,采用了壓重平臺裝置,平臺用整齊的沙包堆載而成,頂部放置沙包,通過油壓千斤頂傳遞給壓板。具體示意圖如下:
圖1
試驗開始時,一次性加載反力,分為十個加荷等級(每個等級約為1/5的特征值載荷),通過油泵給壓板逐級加載,采用的是慢速維持加載方式,當每級載荷下,測點的沉降量在每小時小于0.1mm才可以加載下一個等級,沉降讀數(shù),是加載前一個小時是間隔是20分鐘,30分鐘,45分鐘,60分鐘;第二個 隔30分鐘讀一次。加荷滿了10級后采用快速卸載法,分5級卸5分鐘讀一次表。
實時繪制P-S曲線和S-lgt曲線,對每個點觀察其的曲線變化,當出現(xiàn)下列情況可以終止試驗。
1)沉降急劇增大,土被擠出或承壓板周圍出現(xiàn)明顯的隆起;2)在某一級載荷下,24小時內沉降速率不能達到穩(wěn)定標準;3)承壓板的累計沉降量已大于其寬度或直徑的6%;4)達不到極限載荷,而最大加載已經(jīng)大于或等于設計要求的兩倍。(即加滿10級載荷后達不到極限,滿足設計的要求就可以了,驗收性質的就結束試驗了)
(2)數(shù)據(jù)分析。
主要有下面幾個方面來綜合判斷數(shù)據(jù):
1)拐點法,當p-s曲線上存在較明顯的初始直線段,可取該直線段的拐點所對應的荷載值(即比例極限)作為地基承載力的特征值,但其值不大于極限荷載的一半。
2)極限荷載法,當極限荷載小于比例極限界限值的兩倍時,應取極限荷載的一半作為地基承載力特征值。
3)相對變形法,當p-s曲線呈緩變性,比例極限值和極限荷載值不容易確定時,可采用相對的變形來確定,對于水泥攪拌樁的地基承載力特征值按沉降為0.6%的壓半寬度或直徑的對應的荷載值為特征值。
本工程中共檢測8個點,其中第4個點中所對應的為323號攪拌樁,其曲線圖如下所示:
圖2
圖3
由上圖可知,該點中的復合地基特征值在346KN左右,復合地基在495KN還遠沒達到極限荷載,由于試驗目的是檢驗是否滿足所設計的特征值而停止試驗的。346/2.25≈153(Kpa),遠大于所設計的110Kpa的特征值。其他所測的點的結果匯總表如下:
表1 某水廠反應池試工程驗結果匯總表
由上統(tǒng)計表可知,該場地檢測影響范圍內的復合地基承載力特征值滿足所要求的110Kpa。
通過解析該場地的復合地基的檢測報告,使我們對水泥攪拌樁的地基處理效果有進一步的了解,同時也顯示了該方法在設計上還有相當大的富余量,從安全的角度來說偏向保守是對工程的安全做保障。但是,這還達到現(xiàn)代工程建設的“安全、美觀、經(jīng)濟”的要求,在滿足設計安全系數(shù)外還應結合施工經(jīng)驗,考慮相對的經(jīng)濟效益,例如該工程中水泥攪拌樁的的長度可以適當短些,規(guī)范不允超15米也是因為其影響深度有限定,和水泥攪拌樁的承載力特征值也會有一個極值(當其樁周摩阻力與端阻力和小于強度所決定的承載力時)。從檢測報告的結果來看,水泥攪拌樁也是一種用于處理軟積土,地基加固的有效途徑。
介于本人水平有限,僅僅從工程中提出一些個人看法,請讀者批評指正。
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