李海濤，陳彥玉

（甘肅建科技術(shù)試驗(yàn)檢測有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730020）

0 引言

樁基作為建筑物重要的基礎(chǔ)形式之一，以其承載力高，適用于地基處理方法不能滿足設(shè)計(jì)要求或進(jìn)行地基處理不經(jīng)濟(jì)的工程實(shí)際而得到了廣泛的應(yīng)用。但由于樁基屬于隱蔽工程，其質(zhì)量控制尤為重要，準(zhǔn)確測試基樁的承載力是保證工程質(zhì)量的必要措施，而基樁靜載試驗(yàn)（本文僅限基樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)）是公認(rèn)的檢測基樁豎向抗壓承載力最直觀、最可靠的方法。

目前，根據(jù)JGJ 106-2014[1]判斷單樁豎向抗壓極限承載力時(shí)，通常結(jié)合時(shí)間效應(yīng)曲線，即Q-s 曲線和s-lgt 曲線的變化趨勢進(jìn)行確定，如魯豪豪[2]和張亞妹等[3]。

Q-s 曲線形狀有兩種，分別為緩變型和陡降型。對(duì)于陡降型曲線，一般根據(jù)JGJ106-2014，利用基樁沉降值s 或最大加載值進(jìn)行單樁豎向抗壓極限承載力的判斷，如初立波等[4]。對(duì)于陡降型曲線，通常要結(jié)合Q-s 曲線和s-lgt 曲線共同確定。

但在實(shí)際檢測數(shù)據(jù)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，結(jié)合Q-s 曲線和s-lgt 曲線進(jìn)行基樁豎向抗壓極限承載力分析判斷時(shí)，常常出現(xiàn)一些模棱兩可的情況，影響極限承載力的準(zhǔn)確判斷?；诖?，本文通過現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的實(shí)例分析，為建筑工程檢測從業(yè)人員通過靜載試驗(yàn)時(shí)間效應(yīng)曲線更加準(zhǔn)確地判斷工程樁豎向抗壓極限承載力提供依據(jù)。

1 根據(jù)Q-s 曲線和s-lgt 曲線判斷單樁豎向抗壓極限承載力

在實(shí)際單樁豎向抗壓極限承載力檢測報(bào)告中，為確定單樁豎向抗壓極限承載力，一般會(huì)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際檢測數(shù)據(jù)繪制荷載（Q）—沉降（s）曲線和沉降（s）—時(shí)間對(duì)數(shù)（lgt）曲線。常見的Q-s 曲線形態(tài)一般分為陡降型和緩變型，分別如圖1 中1曲線和2 曲線。根據(jù)JGJ106-2014，當(dāng)Q-s 曲線形態(tài)為緩變型時(shí)，基樁豎向抗壓極限承載力根據(jù)總沉降量，取s 等于40mm 所對(duì)應(yīng)的荷載值或當(dāng)樁徑D 大于等于800mm 時(shí)，取s 等于0.05D 對(duì)應(yīng)的荷載值。不滿足此條件時(shí)，樁的豎向承載力宜取最大加載值。此時(shí)，s-lgt 曲線用于核對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。而當(dāng)Q-s 曲線形態(tài)為陡降型時(shí)，基樁豎向極限承載力取發(fā)生明顯陡降的起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載值。根據(jù)都志剛[5]，明顯陡降的起始點(diǎn)在實(shí)際Q-s 曲線上直接很難確定，而此時(shí)，利用s-lgt 曲線“根據(jù)沉降隨時(shí)間變化的特征確定：應(yīng)取s-lgt 曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載值”來綜合判斷荷載極限值。

圖1 常見的Q-s 曲線形態(tài)

圖2 給出常見的s-lgt 曲線形態(tài)[6]，從圖中可看出，隨著樁上荷載增加，s-lgt 曲線的斜率逐漸增大，說明樁的沉降速率逐漸增大。當(dāng)樁上荷載繼續(xù)增大時(shí)，如發(fā)現(xiàn)繪得的s-lgt 線不是直線而是折線時(shí)，則說明在該級(jí)荷載作用下樁沉降驟增，此為地基土塑性變形驟增的結(jié)果即為樁破壞的標(biāo)志。因此可將相應(yīng)于s-lgt 線型由直線變?yōu)檎劬€的那一級(jí)荷載定為該樁的破壞荷載，其前一級(jí)荷載即為樁的極限荷載。

圖2 常見的s-lgt 曲線形態(tài)

2 工程實(shí)例

圖3～9 給出了通渭縣火車站站前商業(yè)中心和酒店項(xiàng)目1#樓～7#樓工程樁單樁豎向抗壓靜載荷現(xiàn)場試驗(yàn)Q-s 曲線和s-lgt曲線。該工程場地位于通渭縣平襄鎮(zhèn)河南村姜家灘社，基樁成孔工藝為機(jī)械鉆孔鋼筋混凝土灌注樁，以泥巖層作為持力層。1#～7#樓均選取工程樁ZH1 的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)試驗(yàn)最大加載量分別為5 168kN、7 936 kN、6 460 kN、5 168 kN、6 365 kN、6 565 kN、6 682 kN，樁徑為800mm。

圖3 通渭縣火車站站前商業(yè)中心和酒店項(xiàng)目7#樓工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線

3 從實(shí)例Q-s 曲線、s-lgt 曲線分析JGJ106-2014 中文字描述不妥之處

從圖3（a）中可看出，該工程樁靜載試驗(yàn)Q-s 曲線屬于“緩變型”Q-s 曲線。根據(jù)JGJ106-2014 對(duì)于“緩變型”Q-s 曲線，單樁豎向極限承載力根據(jù)樁頂總沉降量，取s 等于0.05D 對(duì)應(yīng)的荷載。根據(jù)JGJ106-2014 條文說明4.4.1，應(yīng)結(jié)合s-lgt 曲線的變化趨勢，綜合判斷極限承載力的取值。那么，這里出現(xiàn)問題，圖3（b）中分級(jí)荷載值等于4 009kN 時(shí)，其所對(duì)應(yīng)的s-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯的陡降，根據(jù)JGJ106-2014 4.4.2 條2 款，根據(jù)沉降隨時(shí)間變化的特征確定極限承載力時(shí)，取s-lgt 曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載值，即3 341kN，綜合考慮Q-s曲線和s-lgt 曲線的變化特征，該工程樁的豎向抗壓極限承載力應(yīng)為3 341kN，明顯不滿足設(shè)計(jì)6 682kN 的要求。

雖然4 009kN 荷載作用樁頂沉降量為3.6mm 大于了前一級(jí)荷載作用下3 341kN 的樁頂沉降量0.9mm 的2 倍，但其在3.5小時(shí)內(nèi)達(dá)到了穩(wěn)定，因此根據(jù)JGJ106-2014 4.3.7 條2 款，可繼續(xù)加載，且根據(jù)圖3（b），當(dāng)分級(jí)荷載加載到6 682kN 時(shí)，工程樁仍能達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)JGJ106-2014 4.4.2 條5 款可判斷工程樁真實(shí)的豎向抗壓極限承載力應(yīng)為6 682kN。

綜上所述，JGJ106-2014 4.4.2 條2 款單樁豎向抗壓極限承載力確定方法“根據(jù)沉降隨時(shí)間變化的特征確定：應(yīng)取s-lgt 曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載值”文字描述欠妥。認(rèn)為應(yīng)描述為“根據(jù)沉降隨時(shí)間變化的特征確定：應(yīng)取s-lgt 曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲，且24h 未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的前一級(jí)荷載值”。

4 從實(shí)例s-lgt 曲線分析檢測報(bào)告常見文字描述中的不妥之處

從圖4～9 給出工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線的中可看出，實(shí)例給出Q-s 曲線為緩變型，實(shí)際工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線所對(duì)應(yīng)的s-lgt 曲線并未呈現(xiàn)圖2 給出的常見s-lgt曲線形態(tài)，即呈現(xiàn)近似直線變化，而是大部分呈現(xiàn)折線形式，有些甚至呈曲線形式，如圖4（b）所示。因此，大部分基樁豎向抗壓靜載檢測報(bào)告中“s-lgt 曲線隨時(shí)間變化沉降量變化較為平緩，呈規(guī)則近似直線排列”描述失之偏頗，筆者通過實(shí)例說明，對(duì)s-lgt 曲線特征描述，應(yīng)根據(jù)實(shí)際得出的曲線特征進(jìn)行，不可一概而論。

圖4 通渭縣火車站站前商業(yè)中心和酒店項(xiàng)目1#樓工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線

圖5 通渭縣火車站站前商業(yè)中心和酒店項(xiàng)目2#樓工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線

圖6 通渭縣火車站站前商業(yè)中心和酒店項(xiàng)目3#樓工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線

圖7 通渭縣火車站站前商業(yè)中心和酒店項(xiàng)目4#樓工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線

圖8 通渭縣火車站站前商業(yè)中心和酒店項(xiàng)目5#樓工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線

圖9 通渭縣火車站站前商業(yè)中心和酒店項(xiàng)目6#樓工程樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線

5 結(jié)論

通過基樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)曲線實(shí)例分析，根據(jù)JGJ106-2014 進(jìn)行基樁豎向抗壓極限承載力判斷，即結(jié)合時(shí)間效應(yīng)曲線判斷Q-s 曲線為陡降型時(shí)的極限承載力時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)中語言描述不完善之處。本文結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，給出了采用s-lgt 曲線確定單樁豎向抗壓極限承載力的正確描述方法，即“根據(jù)沉降隨時(shí)間變化的特征確定：應(yīng)取s-lgt 曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲，且24h 未達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的前一級(jí)荷載值”。同時(shí)糾正了實(shí)際檢測報(bào)告中關(guān)于s-lgt 曲線特征“s-lgt 曲線隨時(shí)間變化沉降量變化較為平緩，呈規(guī)則近似直線排列”的描述。希望通過此篇文章，能為實(shí)際單樁豎向抗壓極限承載力的準(zhǔn)確判定提供更有力的依據(jù)，能為日常出具檢測報(bào)告提供更為準(zhǔn)確的語言描述建議。