CFG桩复合地基承载力及施工检测

CFG桩复合地基承载力及施工检测闫明礼1,申计春2,刘伟3，闫雪峰4中国建筑科学研究院地基所,北京,100013；2.邢台钢铁公司，邢台，054027；3.北京科技大学基建处，北京，100083；4.冶金部建筑研究总院地基所,北京,100088)提要本文讨论了CFG桩复合地基承载力确定，以及复合地基检测应注意的几个问题。关键词：CFG桩复合地基，承载力，施工检测，褥垫厚度Abstract:Inthispaper,bearingcapacityofCFGpilecompositefoundationanditstestingafterconstructionarediscussed.Keywords:compositefoundationofCFGpile;bearingcapacity;constructiontesting;thicknessofflexiblecasino中图分类号：TU4文献标识码：A作者简介：闫明礼（1942－），男，汉族，河北乐亭人，研究员，博士生导师，硕士学位。一、引言CFG桩复合地基技术已在全国广泛推广应用，国家行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)的颁布，为工程技术人员进行CFG桩复合地基设计、施工及检测提供了技术依据。但在复合地基承载力的确定及复合地基检测方面，在不同地区基于某些地区性经验，存在一些差异。本文将根据自己一些粗浅体会就上述问题做一些讨论。二、复合地基承载力的确定根据《建筑地基基础设计规范》(GBJ79-2002)(简称地基规范)和《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)(简称地基处理规范)，复合地基承载力确定可分为设计阶段和竣工验收阶段进行讨论。1、设计阶段在复合地基设计阶段，地基规范规定：复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定；地基处理规范规定：复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定。初步设计时，也可按下式估算：fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk(1)式中：fspk—复合地基承载力特征值(kpa)；权m纠舞—异心面积置换捷率；矛Ra倡志—拒针单桩竖向波承载力特孟征递值响(kN鉴)轰；膏Ap剧嫌—掌抗桩的截面倾积倒(勿m狱2盖)驶；拿β拒—今墓桩间土承耐载力折减省系数，宜央按地区经泉验取值，沸如无经验钢时可翁取旧0.7迅5骆～别0.9馋5稻，天然地变基承载力父较高时取虾大值；秃fsk玻饱—怜查桩间土承扶载力特征西值器(kPa持)玉，宜按当济地经验取窄值，如无述经验时，曾可取天然辛地基承载繁力特征值泊。起实际工程酒中，有条勺件时先在鼠拟建场地敞做现场载挤荷试验，彼可为设计赞提供可靠抚的设计参威数。而很京多情况是戒在无试验止资料条件菌下四按震(1亩)俩式估算复兰合地基承逮载力，但侮要结合工符程实践经自验，合理健确骆定琴R拜a美、介fsk梦、梁β岸等参数的年取值。希因望公式计艘算值接近久但不大于择载荷试验缩结果，而钥大量试验宪结果表明区，公式计递算结果一士般不大于桃载荷试验面结果。秧2汪、竣工验暮收阶段蜓由以上讨诊论可知，猜在复合地浆基设计阶抗段，确定喂复合地基小设计参数让时，用公猾式舞(1什)陡估算复合饺地基承载鸣力是符合确规范要求收的。在竣觉工验收阶绳段，能否加只做单桩卸静载试览验桐.虫用单桩承贸载敌力娱R燕a斤和地质报吓告提供的去天然地基咳承载汽力毅fak骡(边或桩间土删静载试验蜡结果侨fsk袍)鞭按公垮式犹(1刚)弟计算确定详复合地基裤承载力特械征陵值滩,愈是需要说治明的一个弯重要问题乳。扬首先，加写固后桩间淡土承载力甩特征值秀fsk伪与然地基秧承载力特攻征盗值水fa葱k冲是不同的成，吨糕通常痒fsk藏＝援fa召k印。瘦为桩间土印承载力提架高系数，狂对挤密效病果好的土名采用振动想挤土成桩礼工艺，由陪于土密度棍的增加和宋桩对土的扫侧向约束告作用，泰fsk洞远大番于啦fa主k显，用单桩魂承载克力截R分a筐和天然地下基承载蛛力现fa蜡k计确定复合阻地基承载兵力与实测惠值相比会厌有较大误抽差。即使竿用单桩静悟载试验膜的茫R孙a猫和桩间土己静载试验裙结果朴fsk森按公登式椒(1篮)故计算复合企地基承载午力毛，助β垒的取值可呀能会因人宗而异，对驾于同一复密合地基，峡得出不同悉的计算结渴果，这样谨就不能保蜂证复合地横基承载力幅的准确性盏和唯一性划。因此，叠地基处理杠规范用强叉制性条文雀规定复合幕地基竣工渐验收时，奔承载力检比验应采用册复合地基拳载荷试验刺确定。办三增、胳CF哄G复桩复合地山基载荷试打验应注意疑的问题旧CF限G汽桩复合地窜基载荷试颠验要点详圣见地基处辅理规范，族此外试验而时还应注膨意如下几槽个问题：秃1馆、褥垫铺华设及荷载贞板安装搅首先根据辨设计要求怒挖一试坑陕，坑的平蚁面尺寸与否荷载板相棉同，深度落和褥垫厚仓度相同，义如耀图污1切所示。按汇设计要求狠的夯填度状铺设褥垫它层，厚度车为寸150m慰m甚。保证原叛状土对褥突垫层的侧歌向约束。爽之后安装科荷载板并查使荷载板月与褥垫层告密切接触奋。危图弦1步容载荷试验螺褥垫层铺盾设及荷载愉板安装示彻意图倡2块、咏褥胡垫厚度压根据地基晴处理规范凭，静载试位验褥垫厚黑度应颠取遍150m京m援。研究表猾明，褥垫耻厚度与桩馒、土荷载生分担密切午相关，褥括垫越厚，币土承担的俭荷载越多西，桩承担羊的荷载越惨少，反之绞亦然。当岸褥垫太薄角，会导致弓桩顶应力抛集中，桩伴间土承载映能力不能诊充分发挥刊，应该由线桩间土承包担的荷载锐转移至桩零上，容易恩发生桩头刷压碎或桩狼过早首先头达到单桩器极限承载糖力，复合锅地基承载驰力偏低。踢曾经见过柿这样的报鬼道，某工南程为使复谅合地基竣悟工验收承饭载力得以劳通过，静漆载试验时将人为选用肿很小的褥宇垫厚度，劝目的是减星少给定压缓力下复合徒地胡基心P禁—禾S持曲线的变醋形。这样伤做首先是款不规范，购同时也不赚一定获得石较高的承望载力。如相图福2依所示。吊曲族线尝a就为褥垫厚阳度司150m裙m蜻时试验结祥果，曲锹线达b乞为褥垫厚免度脏20m复m秆试验结果率。对正常促设计的复草合地落基轻(况桩体强度共等级和单画桩承载力激不是过分把保乞守全)榆，及S/B=膀0.0保1嗓对应的荷拌载在曲峡线睬a坡和曲合线律b年分别扒为英P梁a恢和们Pb,墨栗显发然尼P熊b氏大枯于煤P钻a督。但由于狼曲特线跌b壤褥垫太薄辆，桩间土伴承载能力墙不能充分告发挥，和学曲厚线芹a毅相比，由蓄于桩过早渔达到单桩圆极限承载纽力，则有厦曲题线轮b股对应的承枪载力由极墙限荷载的章一邪半雕P箩c免（旧P丝c降=饱）来控制彩，疏P江c克P虾a离。目3手.类由载荷试放验曲线确够定复合地冠基承载力凯地基处理写规范规定熊：勾(1匀)蜻当协P胁—雷S舌曲线极限犬荷载能确煤定，其值势不小于对赛应比例极厕限与的岸2龄倍，可取为比例极限鼓作为承载质力特征值踪；其值小参于对应比上例极限虚的泛2赖倍时，可临取极限荷泽载的一半惧为承载力赞特征值。活(2粥)冤当乓P隐—抽S孕曲线是平墓缓的光滑缸曲线时，很可按相对违变形值确盐定承载力武特征值，敲且该值不岂应大于最巾大加载压巷力的一半尸。对设于织CF惰G尤桩复合地具基，当以屠卵石、圆滋砾、密实缸粗中砂为趋主的地基锯，可取曲s/b秒（或赠s/d慨）等同于茂0然.0课0够8少所对应的烛压力；当两以粘性土嫩、粉土为述主的地基元，可取锣s/b番（或析s/d远）等于俱0.01轨所对应的营压力为复音合地基承午载力特征勤值。按相拜对变形确穷定复合地咐基承载力蚀特征值不废大于最大军加载压力沿的一半。架实际工程尺中由平缓收光滑贸的肿P屯—嫁S阁曲线确定眉复合地基忧承载力容辅易发生如薄下错误：离①其只注意播s/b损（或圾s/d冻）等于峰0.01典所对应的复压力，而衡忽视了不当应大于最术大加载压较力的一半甲的限制。意如柿图肃3醋所示名，仗P跳1重为胜s/b失＝球0.0猛1挥所对应的超压力沃，寸P竖2胳为最大加换载压力子，痰P亭3假为最大加档载压力的浆一半。对仍图狭3(a俘)攀，迷取击P俗1偶为复合地魂基承载力乱特征值是诱不妥的，尤应双取刃P卖3箱。齐②至只注意最宁大加载压钱力的一半肌，而忽视仿了貌s/b胜（或秒s/d贴）等于很0.01建所对应压筑力的限制倦。如住图价3(b捷)碌所该示徒,侮习取邀P循3辫为复合地炊基承载力钟特征值是伯不妥的，木应础取服P越1撕。咏4惠.拥试验前后疑对桩做低摆应变检测抱由于设计英或施工的亮某种失误冬，有粱时低CF养G蛮桩复合地距基承载力授可能达不泽到设计要政求，为弄泡清承载力米偏低的原康因，做复爆合地基静墨载试验前行后，对桩吩做低应变贿检测了解桑桩身有无油缺陷是至阴关重要的庙。唱当试验前萝和试验后科低应变检俯测判定桩料身完整，寺而承载力招偏低时，四首先复核化设计是否齿有误。当刑排除设计取原因后，派对长螺旋块钻成孔管挑内泵送混史凝土成桩碑工蜂艺你(矮采用常规允侧开门钻河头太)削，且桩端枯土为饱和菊砂土、粉向土或卵石绳，是桩端膨虚土过多访桩无端阻狠所致的可洗能性最大押。为了防告止上述问答题发生，夺需选用本批文作者发示明的专利堪钻拖头电(犯专利萍号阅ZL0割02溉6320笼0.4斧)材。汽试验前做值低应变检乖测判定桩舍身完整，无试验后做赤低应变检览测发现桩垄头或桩身夹破坏，说与明桩体强泰度不够导桂致承载力巾偏低。岭当低应变刷检测判定婶桩身有缺双陷朴(风缩颈、断谎桩、离淅痒等惧)增，静载试狡验结果还巾能满足设蹄计要求，商说明这类象桩身缺陷愚不影响复救合地基竖迟向承载能方力的使用桶；若静载析试验结果篮不能满足湾设计要求今，再结合反不低于总奏桩腥数肉1伤0怜％低应变糠检测结果您，可为工唇程技术人菌员提供如臣何使用这阳类缺陷桩舅和采取怎巴样的补强阴措施提供见依据。请需要说明仆的是，如戒果静载试档验前没做符低应变检饰测，当发战现承载力门有问题，咏需要了解慈试验桩是避否有缺陷翅时，由于序静载试验狗在荷载作袄用下可能篮使桩的初危始状态已中经发生了药改变，桩霜是否存在谢固有缺陷回已无法判逐断，对分沃析事故原式因带来很露大困难。兽此外，当匹静载试验祝时发现承跃载力有问塔题，试验挨结束后应板立即进行积桩身检验泼，探查桩汽头是否被激压坏或低忍应变检测窜判定桩身剂某个部位妹被压坏。茫5典.炒防止桩间派土被扰动滑和含水量慢发生大的冶变化苍某工程复绳合地基承毁载力检测仆值比予估编值大很多朱，经做桩胞间土静载莲试验发现邻承载力特谣征值阅为扰400k谁p先a秧办(伟地质报告掘提供的承仇载力特征方值凉为相200k举p辛a东)握，其原因材是复合地蹄基凉槽妙达病6陷0渗余天，桩散间土含水司量大幅度脚降低。另缴一工程则筒是在雨季宅施工，清赤土后未抓丸紧检测，缩雨后泡槽敬致使桩间存土承载力黄从字140脱kp称a逗降低定到骨6眉0帅～济80kp闲a薯。显然上题述两种情液况均无法辅得到可靠杆的复合地扑基承载力向值。摘6炎.厨静载试验逃加载量的蒙控制测地基处理们规范规定犹，复合地松基静载试劈验最大加虏载压力不晒应小于设灰计要求压功力值吩的馒2肚倍。同时乱也规定，被试验点数柔量不应少梢于那3小点，当满锐足其极差送不超过平降均值捡的阶3胶0等％时，可虫取平均值予为复合地雀基承载力秀特征值。大但许多检荣测人员多仪按等于设染计要求压当力值盖的蹲2鄙倍设计最鞠大加载量吧，比如，唇设计要求纽复合地基采承载力特亚征值危为趋300k持p现a漆,赔嗓则设计最农大加载量秃定扮为北600k战p角a叼虫。假如该拆工程抖为熊3截台静载试疮验，其尽中隶1爽台试验极累限荷载盐为罢590k岩p都a肿住，其余厅为哭600k韵p登a间，联且夸P牧—大S秘曲线是平欺缓的光滑奸曲线，承跨载力由最雄大加载量园的一半控移制，复合奔地基承载畅力特征值挖为供298k饶p借a蔑亩，不满足默设计要求枯；若最大冠加载量定都为推610k谱p衫a流忽,厌尽管其千中拍1羊台试验极值限荷载赵为套590k械p盗a骄痛，其余两遇台肌为蛾610k助p闷a告祝，极差不辜超过平均芦值葛的享3中0赚％，复合归地基承载牵力特征值欲为刮301k普p汇a艳赵，满足设捉计要求。委因此，试谋验方案设瓦计，最大总加载量不额一定刚好腹等于复合死地基承载难力特征值帆的缠2酒倍，应根寒据桩身强昌度等级大赴小，适当充加大。幅7芒.室试验点选垃择雅复合地基园静载试验棋的试验点逼在平面上踢应均匀分眉布，当土嘴性分布不列均匀时，途试验点选爷择应考虑跪土性对复立合地基承射载力的影忙响。泡低应变检弓测试验点种选择除了仙注意在平倦面上应均查匀分布外载，还要注谎意随机选罢点，以保犁证缺陷桩跃统计比例袜的真实性晋。比如，荡某工程因身机械清土膊不当，造革成桩浅部成水平断裂完，随机选慢取该14鼻3钓根桩进行俯低应变检赌测，发忘现辨2它5棉根桩有水仆平断裂缺饥陷，缺陷喉桩为检测鼓桩脉的碎1葡7回％，又增颤加合14蠢3侵根桩进行吧低应变检晒测，缺陷颜桩为检测冻桩春的咸16.浴8丛％，目前神，北京地欲区多用抽赶取桩号尾筐号数字来衣确定，比奖如，抽取饮总桩数掌的畜1叼0雄％进行低柄应变检测左，选尾号小数红字掩3擦，立则币3礼、昂1昨3争、略2半3扛、歉3买3延、佛43躲……厉即为所选帮被检测桩亦。四、结语济1匹.帮设计阶段肺，丛CF宇G鼻桩复合地性基承载力饺应通过现坑场