王月剛，崔冬梅,孫蘊(yùn)甜

（1.青島地鐵集團(tuán)有限公司,山東 青島 266000;2.山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院,濟(jì)南 250000）

軌道交通大直徑灌注樁承載性能試驗(yàn)研究思路

王月剛1，崔冬梅2,孫蘊(yùn)甜1

（1.青島地鐵集團(tuán)有限公司,山東 青島 266000;2.山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院,濟(jì)南 250000）

依托濟(jì)南市軌道交通R1線(xiàn)高架段工程，提出一種研究軌道交通大直徑灌注樁承載性能試驗(yàn)研究思路，通過(guò)研究以期達(dá)到優(yōu)化樁基設(shè)計(jì)、控制大直徑灌注樁成樁質(zhì)量并提出濟(jì)南市典型地質(zhì)條件下大直徑灌注樁施工質(zhì)量驗(yàn)收技術(shù)的目的。

軌道交通;大直徑灌注樁;承載性能

0 前言

濟(jì)南市軌道交通建設(shè)中存在的復(fù)雜地質(zhì)條件、多種基樁類(lèi)型與尺寸等因素，對(duì)軌道交通樁基工程的承載要求、變形控制、穩(wěn)定性、施工質(zhì)量提出了更高的要求，給濟(jì)南市軌道交通樁基工程的設(shè)計(jì)與施工造成較大困擾，進(jìn)而埋下安全隱患或增加工程總造價(jià)與施工工期。為確保濟(jì)南市軌道交通工程安全、合理控制工程造價(jià)與施工工期，開(kāi)展?jié)鲜熊壍澜煌ù笾睆綐冻休d性能試驗(yàn)研究具有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

大直徑樁一般是指直徑等于或大于800mm的樁，它的使用可以顯著提高樁的承載力，在樁長(zhǎng)不變的情況下，增大樁徑可使樁側(cè)面積、底面積增大，從而使得單樁的極限承載力得以提高[1]。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者多針對(duì)大直徑灌注樁荷載傳遞的一般規(guī)律進(jìn)行了研究，研究方法采用試驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論分析等方法，而很少針對(duì)特定地質(zhì)條件下大直徑摩擦樁、柱樁等不同樁型的側(cè)阻力、端阻力取值、嵌巖樁側(cè)、端阻力發(fā)揮程度及嵌巖深度影響開(kāi)展研究。

對(duì)于大直徑灌注樁成樁質(zhì)量的研究，多集中在成樁質(zhì)量檢驗(yàn)方法的研究[2]，較少涉及施工工藝、地質(zhì)條件對(duì)大直徑灌注樁成樁質(zhì)量的影響和控制技術(shù)方面的研究。

2 主要研究?jī)?nèi)容

2.1 濟(jì)南市典型地質(zhì)條件下大直徑摩擦樁、柱樁的承載性能研究

1）樁身荷載傳遞規(guī)律；

2）不同巖土層的樁側(cè)、端阻力取值及影響因素；

3）嵌巖樁側(cè)、端阻力發(fā)揮程度及影響因素；

4）樁身壓縮量及影響因素。

2.2 濟(jì)南市典型地質(zhì)條件下大直徑灌注樁成樁質(zhì)量研究

1）大直徑灌注樁成孔質(zhì)量及影響因素，包括施工機(jī)具、工藝流程、地層條件等影響因素；

2）大直徑灌注樁樁身完整性、沉渣厚度及影響因素。

2.3 斜坡地基（基巖）上的嵌巖樁承載性能及穩(wěn)定性研究

R1線(xiàn)高架段某地質(zhì)單元區(qū)局部基巖面埋深較淺，基巖面傾角較大，例如K4+288～K5+142里程范圍內(nèi)達(dá)到基巖面傾角5°～18°，傾斜率9%～32%。該區(qū)域內(nèi)嵌巖樁兩側(cè)覆蓋土層厚度不相等，長(zhǎng)期作用下有可能對(duì)樁基產(chǎn)生水平推力，影響樁基穩(wěn)定性，危及工程安全。

2.4 振動(dòng)荷載作用下基樁承載性能研究

樁基不均勻沉降是危及軌道交通安全的重要因素之一，而軌道交通車(chē)輛振動(dòng)荷載，特別是運(yùn)營(yíng)后的振動(dòng)荷載長(zhǎng)期影響，對(duì)樁基承載性能（包括樁基沉降）會(huì)有較大影響。

3 研究思路

依托濟(jì)南市軌道交通R1線(xiàn)高架段工程，選擇典型地質(zhì)條件剖面進(jìn)行足尺模型試驗(yàn)，一次進(jìn)行成樁質(zhì)量檢驗(yàn)、單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)與內(nèi)力測(cè)試，研究典型地質(zhì)條件下大直徑摩擦樁、柱樁等不同樁型的荷載傳遞規(guī)律，確定不同巖土層的極限側(cè)阻力、端阻力取值，提出嵌巖深度對(duì)嵌巖樁側(cè)、端阻力發(fā)揮程度的影響，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)；結(jié)合試驗(yàn)樁施工及測(cè)試結(jié)果，研究施工工藝、典型地質(zhì)條件對(duì)大直徑灌注樁成樁質(zhì)量的影響，為樁基施工提供參考。具體技術(shù)路線(xiàn)如下：

1）調(diào)研和資料收集；2）優(yōu)化技術(shù)路線(xiàn)，制定試驗(yàn)方案；3）試驗(yàn)樁樁孔位置巖土層劃分；4）試驗(yàn)過(guò)程監(jiān)控與測(cè)試元件埋設(shè)；5）試驗(yàn)樁成孔直徑測(cè)試；6）聲波透射法測(cè)試；7）單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)；8）樁身內(nèi)力測(cè)試；9）鉆芯法檢測(cè)；10）基樁承載性能分析；11）基樁成樁質(zhì)量分析；12）基樁側(cè)、端阻力取值及嵌巖深度；13）基樁施工質(zhì)量控制與驗(yàn)收技術(shù)。

圖1 成孔質(zhì)量測(cè)試儀器

圖2 成孔質(zhì)量測(cè)試儀器

4 結(jié)論

通過(guò)提出一種研究軌道交通大直徑灌注樁承載性能試驗(yàn)研究思路預(yù)期達(dá)到以下目的：

（1）濟(jì)南市典型地質(zhì)條件下大直徑摩擦樁、柱樁等不同樁型的極限側(cè)阻力、端阻力取值，嵌巖樁側(cè)、端阻力發(fā)揮程度及影響因素，為優(yōu)化樁基設(shè)計(jì)提供依據(jù)。（2）樁基施工工藝、典型地質(zhì)條件對(duì)大直徑灌注樁成樁質(zhì)量的影響及控制技術(shù)，為樁基施工質(zhì)量控制提供依據(jù)。（3）提出濟(jì)南市典型地質(zhì)條件下大直徑灌注樁施工質(zhì)量驗(yàn)收技術(shù)。

[1]朱駿.大直徑樁承載性狀理論分析[D].南京：南京工業(yè)大學(xué),2004.

[2]陸志華,褚光,高建忠.大直徑灌注樁的樁身完整性檢測(cè)[J].上海地質(zhì),2006(01)：13-32.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.075

王月剛（1983-）,男,山東平度人，研究生,中級(jí)職稱(chēng),主要從事軌道交通結(jié)構(gòu)方向研究。