許紅葉 楊維國 俞麗婷

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持力層核心指標(biāo)與基樁質(zhì)量的關(guān)系
——基于鉆芯檢測法定量評估基樁質(zhì)量的研究之六

許紅葉 楊維國 俞麗婷

本文是系統(tǒng)研究“基于鉆芯檢測法定量評估基樁質(zhì)量的研究”系列論文的第六篇。這組系列研究論文對“鉆芯檢測法”推廣過程中常見的問題——“定性評估的缺陷、定量評估的可行性及實(shí)際操作”作了較深入的探討，增強(qiáng)了檢測結(jié)果的客觀性，降低了檢測難度，為鉆芯法檢測基樁質(zhì)量的科學(xué)研究和工程應(yīng)用提供了一條新的解決途徑。本文主要解決了持力層核心指標(biāo)與基樁完整性等級(jí)定量評估之間一一對應(yīng)的問題，開拓了持力層在基樁質(zhì)量評估中的核心基礎(chǔ)作用。

前言

基樁質(zhì)量的快速、準(zhǔn)確的評估，關(guān)系到整個(gè)工程的施工質(zhì)量，“萬丈高樓平地起”絕不是一句空話。持力層的核心指標(biāo)事關(guān)基樁評估質(zhì)量的大局，需要引起重視。

持力層核心指標(biāo)有強(qiáng)度和厚度，依據(jù)《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ 106—2014）第7.6.4條，持力層強(qiáng)度和厚度不滿足設(shè)計(jì)要求，可認(rèn)定該受檢樁不滿足設(shè)計(jì)要求。但規(guī)范并沒有提到在這種情況下，該樁完整性應(yīng)判定為幾類樁。規(guī)范在使用過程中由于沒有明確持力層和完整性的對應(yīng)關(guān)系，只是強(qiáng)調(diào)了持力層對于基樁質(zhì)量和安全很重要，這就造成了工程技術(shù)人員的困惑，也造成了評估結(jié)論的差異。本文非常重視持力層核心指標(biāo)（強(qiáng)度、厚度）在基樁質(zhì)量評估中的支撐作用，在基樁檢測領(lǐng)域首先提出了“一體兩翼”的思想，為基樁質(zhì)量定量評估起到了關(guān)鍵的引領(lǐng)作用。

持力層強(qiáng)度

我們查閱百度百科和相關(guān)專業(yè)術(shù)語詞典，得知：土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，直接承受基礎(chǔ)荷載的土層稱為持力層。持力層強(qiáng)度隨著深度的增加應(yīng)持續(xù)增加，但出現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)，持力層的強(qiáng)度會(huì)不足或劇烈變化，將造成基樁連續(xù)性不好，膠結(jié)性能下降，基樁的完整性等級(jí)將不滿足設(shè)計(jì)要求，工程造價(jià)提高，工期滯后，從而使得結(jié)構(gòu)不能按時(shí)有效的發(fā)揮作用。

本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合土建工程特點(diǎn)，提出持力層強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)分，以便于工程應(yīng)用。

表1　持力層強(qiáng)度的評估標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)分

表2　持力層強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

持力層厚度

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）規(guī)定，嵌巖灌注樁的樁端下三倍樁徑范圍內(nèi)應(yīng)無軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布。

在設(shè)計(jì)要求持力層厚度范圍內(nèi)，若有軟弱夾層的存在或有溶洞，需要對樁進(jìn)行地基加固處理，處理完畢并經(jīng)設(shè)計(jì)校核后才能進(jìn)行后續(xù)施工。因而拖延了工期，增加了造價(jià)。當(dāng)持力層厚度不足，造成基樁底層混凝土強(qiáng)度不足，密實(shí)度下降，從而影響基樁完整性的評級(jí)。

一體兩翼

持力層綜合體是工程結(jié)構(gòu)的堅(jiān)實(shí)后盾。本文以一個(gè)兩坡頂屋面的房屋為演示載體，立體展現(xiàn)持力層綜合體的主要特征。

表3　持力層厚度的評估標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)分

表4　持力層厚度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

“一體”以持力層綜合體為核心，體現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)安全性；“兩翼”以持力層強(qiáng)度和厚度為主線，持力層剛度為復(fù)線，體現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)適用性。二者合二為一體現(xiàn)耐久性。堅(jiān)持“一體”，就是夯實(shí)了基礎(chǔ)，奠定了基樁工程質(zhì)量的基礎(chǔ)；抓住“兩翼”，就是抓住了特色，抓住了提升基樁完整性評估的主要因素。“一體”支撐兩翼”發(fā)展，“兩翼”為“一體”加頂，并不斷支撐和充實(shí)“一體”?！耙惑w”攜“兩翼”齊頭并進(jìn)、“兩翼”助“一體”陸地起飛，形成協(xié)同工作的工作模式。

持力層綜合體包括強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和寬度、厚度五大指標(biāo)，其中強(qiáng)度、厚度為核心指標(biāo)。力學(xué)之翼為持力層強(qiáng)度，主要體現(xiàn)地基抵抗破壞的能力。幾何之翼為持力層厚度，主要體現(xiàn)地基消能的特性。

因此，樁底持力層強(qiáng)度或厚度不足時(shí)，基樁底層混凝土密實(shí)度不足，連續(xù)性出現(xiàn)問題，基樁樁身完整性等級(jí)低，存在缺陷，不利于基樁性能的有效發(fā)揮。

結(jié)語

《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2014）沒有提供持力層核心指標(biāo)和基樁完整性的對應(yīng)關(guān)系。但對于工程技術(shù)人員而言，由于個(gè)人理解不同，造成了對持力層核心指標(biāo)重要性的把握程度的差異。由相關(guān)文獻(xiàn)知道，持力層核心指標(biāo)在基樁質(zhì)量評估中占有較大權(quán)重，對其重視不足或過于重視將會(huì)造成質(zhì)量評估結(jié)果的巨大誤差，影響檢測報(bào)告。本文經(jīng)過嚴(yán)格的工程數(shù)據(jù)的收集、提煉、加工，最終獲得了持力層核心指標(biāo)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，形成了“一體兩翼”的協(xié)同工作模式，為廣大工程技術(shù)人員提供了重要參考及評估依據(jù)。

圖1　一體兩翼示意圖

許紅葉1楊維國1俞麗婷1，2

1.湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院；2.衡陽市恒德工程質(zhì)量檢測有限公司

湖南省教育廳資助科研項(xiàng)目 “基于鉆芯檢測法定量評估基樁質(zhì)量的研究”（13C171）的階段性成果

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.11.038