任家富（廣東中山 528467）

復(fù)合地基靜載試驗(yàn)檢測(cè)中的細(xì)節(jié)探討

任家富
（廣東中山 528467）

我國(guó)廣大的沿海地區(qū)及內(nèi)陸江河湖泊兩側(cè)淺層地質(zhì)多由沉積而來(lái)：土質(zhì)松軟、含水量高；遇荷載易失穩(wěn)。而土地利用不可能繞過(guò)廣袤的軟土地基（珠三角是典型）。工程上多選用復(fù)合地基有效提高承載力，水泥攪拌樁是其中一種處理方式：將水泥漿旋轉(zhuǎn)噴入地基土形成規(guī)則連續(xù)的圓柱體膠凝物。膠凝物樁身與樁周土共同形成復(fù)合地基。筆者從靜載試驗(yàn)檢測(cè)復(fù)合地基承載力的角度，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)進(jìn)行探究。

水泥攪拌樁復(fù)合地基 靜載 檢測(cè)細(xì)節(jié)

1　引言

水泥攪拌樁一般呈正三角或正方形分布 （樁心距100cm-180cm）；成樁后，多采用靜載試驗(yàn)檢驗(yàn)復(fù)合地基的處理效果。下文就以水泥攪拌樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn)為例，對(duì)容易忽略的環(huán)節(jié)做一些探討。

2　受檢樁位置的選擇

受檢樁應(yīng)盡量選擇在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為穩(wěn)定的部位。如果只顧檢測(cè)設(shè)備進(jìn)退場(chǎng)方便，不考慮布點(diǎn)的合理性，把試驗(yàn)部位選在施工道路以及其它有強(qiáng)烈振動(dòng)源的場(chǎng)地附近；會(huì)給試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集工作帶來(lái)極大不便，即使勉強(qiáng)獲得失真數(shù)據(jù)，也達(dá)不到檢測(cè)的目的。避無(wú)可避，盡量在停工或者振動(dòng)較少時(shí)采集數(shù)據(jù)；或者與相關(guān)方協(xié)商停工待檢。

3　復(fù)合地基受檢樁樁數(shù)的選擇

如果地基土是受擾動(dòng)較小的原狀土，其性質(zhì)和承載力較為穩(wěn)定。為了更好的反映成樁質(zhì)量，以便設(shè)計(jì)單位和施工單位能夠及時(shí)調(diào)整方案，選用單樁復(fù)合地基進(jìn)行檢測(cè)（承壓板選用圓形或是正方形）。單樁復(fù)合地基是指單樁分擔(dān)的處理范圍之內(nèi)的地基；參照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（廣東省標(biāo)準(zhǔn)）DBJ15-38-2005-7.2.7有關(guān)單根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑的規(guī)定，等邊三角形布樁de=1.055l；正方形布樁 de=1.13l；矩形布樁de=1.13√l1l2（de為等效圓直徑，l、l1、l2分別為樁間距、縱向間距和橫向間距）。如圖1、圖2所示：

如果原狀土上方填筑有較厚的材質(zhì)不一的回填料、乃至水泥攪拌樁樁身全位于回填土層中；這時(shí)單樁復(fù)合地基就很難準(zhǔn)確的代表整體處理效果。有經(jīng)驗(yàn)表明，相鄰回填土單樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn)的承載力差異極大，后通過(guò)開(kāi)挖驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)：因回填料碾壓不密實(shí)導(dǎo)致在攪拌樁施工中水泥漿外溢形成擴(kuò)徑體。所以在條件允許下，應(yīng)盡量選擇有代表性的多樁進(jìn)行復(fù)合地基靜載試驗(yàn)，減少因?yàn)楸韺油临|(zhì)的不均勻帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。多樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn)承壓板有正三角形、菱形、矩形等。

4　受檢樁樁頭清理

如果施工完畢后水泥攪拌樁的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高較設(shè)計(jì)標(biāo)高（檢測(cè)標(biāo)高）高出50cm以上，且已滿足齡期要求，可以采用小型挖掘機(jī)清理樁間表層浮漿等（在挖掘機(jī)作業(yè)之前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布樁圖先行標(biāo)出挖掘機(jī)作業(yè)范圍內(nèi)每根樁的準(zhǔn)確位置），清理至樁周能夠清晰看到樁頭后預(yù)留層厚約20cm（設(shè)計(jì)標(biāo)高以上）由人工進(jìn)行清理（切忌直接用挖掘機(jī)挖除樁頭，更要杜絕土方開(kāi)挖式的不分樁、土，大開(kāi)大合的平整場(chǎng)地）。將剩余部分的浮土及樁頭鑿除至設(shè)計(jì)標(biāo)高，如果樁身膠凝體硬度較高，可以用角磨機(jī)等小型設(shè)備將樁頭打磨平整。在樁身周?chē)鳂I(yè)時(shí)，盡量避免對(duì)樁周土形成過(guò)大的擾動(dòng)；并應(yīng)確保樁土在同一水平面上。確定樁心位置，然后在略大于承壓板覆蓋范圍內(nèi)鋪設(shè)約5公分厚一層中砂作為調(diào)平層。

5　承壓板的選擇

水泥攪拌樁樁徑一般是50cm或60cm；但由于布樁型式的差異和樁心距的變化，不同的工地，甚至是同一工地不同的施工地段檢測(cè)都要求配有不同規(guī)格的承壓板；如果一律采用鋼質(zhì)承壓板，就會(huì)造成大量閑置和浪費(fèi)。通常的做法是，在水泥攪拌樁施工以前，監(jiān)理單位牽頭會(huì)同各方擬定檢測(cè)意向，讓檢測(cè)單位出具檢測(cè)方案并多方討論通過(guò)。開(kāi)始施工后，檢測(cè)單位就根據(jù)選樁原則在成樁里面選取有代表性的受檢樁，對(duì)其周?chē)鷪?chǎng)地進(jìn)行清理整平。然后按照所需承壓板的面積和形狀現(xiàn)場(chǎng)澆筑鋼筋混凝土承壓板（必要時(shí)加早強(qiáng)劑）。這樣既能節(jié)省工期、控制成本，又能較好的滿足試驗(yàn)要求。一旦受檢樁達(dá)到齡期，就能立即開(kāi)展試驗(yàn)。

6　壓重平臺(tái)支墩與基準(zhǔn)樁的設(shè)置

在《建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)規(guī)范》（廣東省標(biāo)準(zhǔn)）DBJ15-60-2008的規(guī)定中，要求承壓板與基準(zhǔn)樁的間距大于承壓板的邊寬或者直徑、且大于2米；承壓板與壓重平臺(tái)支墩的間距大于承壓板的邊寬或者直徑且大于支墩寬度且大于2米；基準(zhǔn)樁與壓重平臺(tái)支墩的間距大于1.5倍的支墩寬度且大于2米?？紤]到復(fù)合地基靜載試驗(yàn)壓重平臺(tái)的承壓板尺寸及支墩寬度一般都不會(huì)太大（尤其是單樁復(fù)合地基）。綜合考慮，規(guī)范要求上述三者之間的距離均大于2米。但我們?cè)跈z測(cè)工作中發(fā)現(xiàn)，如果軟弱地層過(guò)厚（超過(guò)20米），水泥攪拌樁加固效應(yīng)難以到達(dá)持力層；已加固部分地基在地表到樁底范圍內(nèi)形成一個(gè)彈簧床一樣的覆蓋層：一點(diǎn)受力，其余位置均出現(xiàn)不同程度凸起或下陷；本來(lái)按規(guī)范距離設(shè)置的支墩和基準(zhǔn)樁給位移量測(cè)帶來(lái)影響。為了解決這種問(wèn)題，壓重平臺(tái)的主梁應(yīng)盡量選用大噸位的鋼梁，在滿足剛度要求的前提下盡量增大支墩與承壓板的距離；盡量避免選用沙包或者泥土用作堆載配重（現(xiàn)在一般采用水泥預(yù)制塊配重：節(jié)約空間、增大操作可行性）。通過(guò)觀測(cè)確定影響范圍，基準(zhǔn)樁選在壓重平臺(tái)影響范圍之外；然后從外側(cè)用足夠剛度的鋼梁用架橋懸挑的方式來(lái)架設(shè)測(cè)量?jī)x表。

7　球座的設(shè)置

在壓重平臺(tái)堆載過(guò)程中，隨著平臺(tái)上荷載不斷增加，在不同支墩間會(huì)出現(xiàn)差異沉降，導(dǎo)致主梁和千斤頂頂托之間不能水平契合；加載時(shí)出現(xiàn)千斤頂和承壓板一側(cè)受力，造成地基不均勻沉降，增大了試驗(yàn)誤差，降低了試驗(yàn)過(guò)程的嚴(yán)肅性。水泥攪拌樁的樁身質(zhì)量本來(lái)就不夠均勻，受到偏心壓力的影響，可能造成地基局部破壞，從而降低復(fù)合地基的承載力。解決辦法是對(duì)支墩部位做局部加固處理，減少不同支墩間的沉降差；并在千斤頂和主梁之間放置鋼質(zhì)球座調(diào)節(jié)水平位置。

8　加載時(shí)間

在剛性樁單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)中，某一級(jí)加載過(guò)程中樁頂沉降量會(huì)逐漸收斂，直至滿足規(guī)范要求進(jìn)行下一級(jí)測(cè)試；而水泥攪拌樁樁身是水泥漿與地基土相拌合膠結(jié)而成；其樁身剛度連續(xù)性和均勻性受到很多因素影響：如噴漿量、土成分、地下水以及有機(jī)質(zhì)含量等；從樁頂?shù)綐兜撞豢赡鼙３忠环N均勻強(qiáng)度。在樁頂荷載向下傳遞的過(guò)程中可能出現(xiàn)局部樁身因強(qiáng)度不夠出現(xiàn)延時(shí)壓縮；沉降量出現(xiàn)突然變化；或許本已經(jīng)接近穩(wěn)定某一級(jí)加載又得重新計(jì)算穩(wěn)定時(shí)間段；甚至有可能，受檢復(fù)合地基就在此一級(jí)達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn)。這要求我們?cè)诓杉瘮?shù)據(jù)的過(guò)程中一定要嚴(yán)格遵循規(guī)范規(guī)定的時(shí)間間隔及穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，不能以經(jīng)驗(yàn)為借口人為改變規(guī)范。

9　防雨防水措施

復(fù)合地基靜載與單樁靜載不同，它的樁土共同受力的特性決定了需要保持樁周土的原狀。而由于靜載檢測(cè)周期較長(zhǎng)，不可避免會(huì)遇到下雨或是積水等現(xiàn)象。如果在樁身淺部位置有本來(lái)就未能膠結(jié)良好的硬塑性膠凝體，遇水迅速軟化；樁周土受到水浸后，基本失去承載力。在這樣的環(huán)境下得出的試驗(yàn)結(jié)果不能真實(shí)反映軟基處理效果，達(dá)不到檢測(cè)目的，失去對(duì)設(shè)計(jì)和施工的驗(yàn)證意義。要避免這種現(xiàn)象發(fā)生，多在堆載平臺(tái)影響范圍之外設(shè)置排水溝（無(wú)法排水則要挖掘集水井，用水泵抽排），用鋼管、雨布等設(shè)施搭設(shè)遮雨棚將整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域遮蓋起來(lái)（遮雨棚要牢固、抗風(fēng)，中間高于四周，方便排水）。如果降雨量過(guò)大（如臺(tái)風(fēng)天氣），應(yīng)停止試驗(yàn)。需要說(shuō)明：如果該受檢處地基土含水量本來(lái)就大（如地下停車(chē)場(chǎng)、箱涵底、橋頭段等），則不在上述需排水措施之列；而應(yīng)盡量保持原土層的含水狀態(tài)，真實(shí)的反映出受檢處的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

10　結(jié)語(yǔ)

復(fù)合地基靜載試驗(yàn)方法成熟，結(jié)論可靠；我們對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)都很重視，卻常常忽略一些看視微不足道的細(xì)節(jié)：致使檢測(cè)工作似是而非，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性。為了更準(zhǔn)確的反應(yīng)施工質(zhì)量，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，我們必須重視工作中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

［1］錢(qián)斌.小噸位靜載試驗(yàn)的反力裝置及測(cè)讀方法研究［D］.西南交通大學(xué)，2013年.

任家富（1980—），男，2003年畢業(yè)于湖北工學(xué)院土木工程專業(yè)，現(xiàn)任職中山市冠安建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司，檢測(cè)工程師。身份證號(hào)：420529198003281819。