付 宏

(太原市住宅保障中心，山西 太原 030002)

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某工程灰土墊層動(dòng)力觸探和平板載荷試驗(yàn)對(duì)比

付 宏

(太原市住宅保障中心，山西 太原 030002)

結(jié)合太原市某住宅小區(qū)商業(yè)樓項(xiàng)目的地質(zhì)條件，進(jìn)行了灰土墊層的動(dòng)力觸探和平板載荷試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比分析試驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)了動(dòng)力觸探和平板載荷試驗(yàn)與灰土墊層驗(yàn)收的關(guān)系。

灰土墊層，動(dòng)力觸探，平板載荷試驗(yàn)，承載力

0 引言

太原地區(qū)目前大部分新建住宅小區(qū)都有配套商業(yè)樓，高度以2層～4層居多。由于其結(jié)構(gòu)荷載較小，沒(méi)有必要使用樁基礎(chǔ)，但其天然地基承載力又不能滿足設(shè)計(jì)要求，因此絕大部分都采用換填墊層方法來(lái)進(jìn)行地基處理。換填墊層通過(guò)挖除基礎(chǔ)下一定深度范圍內(nèi)的雜填土、濕陷土或軟弱土等各種對(duì)工程有不良影響的土層，換成以砂石、粉質(zhì)黏土、灰土、粉煤灰、礦渣或其他工業(yè)廢渣等為材料的墊層，通過(guò)碾壓，提高地基承載力，從而滿足設(shè)計(jì)要求。

換填墊層施工后，其質(zhì)量檢驗(yàn)是十分重要的。根據(jù)不同的材料可以用環(huán)刀取樣、靜力觸探、動(dòng)力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等方法進(jìn)行檢驗(yàn)，承載力檢測(cè)最直觀準(zhǔn)確的方法是平板載荷試驗(yàn)。由于太原地區(qū)使用灰土墊層較多，并大部分采用圓錐動(dòng)力觸探和平板載荷試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)收，所以本文主要以灰土墊層的重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)和平板載荷試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行分析。

1 工程概況

太原某住宅小區(qū)商業(yè)樓位于太原市小店區(qū)嘉節(jié)村，地處濱河?xùn)|路東側(cè)，龍城大街以南，平陽(yáng)南路以東。該樓地上2層～4層為框架結(jié)構(gòu)，條形基礎(chǔ)，樓座平面呈L形。設(shè)計(jì)要求地基承載力特征值不小于150 kPa，原設(shè)計(jì)基底標(biāo)高為素填土，根據(jù)地勘報(bào)告其承載力為100 kPa，不滿足設(shè)計(jì)要求。地基處理具體方法為基槽開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高完成釬探后，對(duì)坑底進(jìn)行了20 t壓路機(jī)往復(fù)碾壓5遍的碾壓審底，再采用3∶7灰土墊層進(jìn)行地基處理，厚1.5 m，每邊寬出基礎(chǔ)外邊線1.5 m，處理面積約2 560 m2。其設(shè)計(jì)參數(shù)、材料選用及施工工藝均按照J(rèn)GJ 79—2012地基處理技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2 場(chǎng)地地質(zhì)情況

3 重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)

1)試驗(yàn)方法：采用SH-30型鉆機(jī)，自動(dòng)脫鉤的自由落錘法進(jìn)行錘擊，設(shè)備及操作均按照GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)第10.4節(jié)規(guī)定進(jìn)行。2)試驗(yàn)成果：根據(jù)15孔重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果，灰土墊層動(dòng)力觸探試驗(yàn)的實(shí)測(cè)錘擊數(shù)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)見(jiàn)表1，表2。

4 平板靜載荷試驗(yàn)

1)試驗(yàn)方法及目的。按JGJ 79—2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范附錄A(處理后地基靜載荷試驗(yàn)要點(diǎn))執(zhí)行，確定承壓板應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)土層的承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。

表1 灰土墊層動(dòng)力觸探試驗(yàn)實(shí)測(cè)錘擊數(shù)

表2 灰土墊層動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果匯總表

2)試驗(yàn)要求。根據(jù)重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果，分別選取動(dòng)力觸探擊數(shù)最小、居中和最大的位置試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)；承壓板底面標(biāo)高與建筑物基底標(biāo)高相適應(yīng)，承壓板底面下鋪設(shè)小于20 mm厚的中粗砂墊層找平。

3)試驗(yàn)加載裝置。加載采用單個(gè)50 t油壓千斤頂，采用壓重平臺(tái)反力裝置提供反力。

4)試驗(yàn)設(shè)備。a.提供總數(shù)不小于400 kN反力的鋼筋混凝土試塊若干；b.RS-JYB樁基靜載荷測(cè)試分析系統(tǒng)及配套設(shè)備1套，包含位移傳感器和壓力控制器及配套的超高壓油泵；c.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)平臺(tái)載體集裝箱1個(gè)；d.基準(zhǔn)梁2根，基準(zhǔn)樁4根；e.正方形剛性鋼筋混凝土承壓板1塊(邊長(zhǎng)為1.0 m，面積1.0 m2)。

5)加載與沉降觀測(cè)。a.加載分級(jí)，最大加載壓力330 kPa。具體分級(jí)見(jiàn)表3。b.觀測(cè)沉降：每級(jí)加載后，按第10 min，20 min，30 min，45 min，60 min測(cè)讀承壓板的沉降量，以后每隔0.5 h測(cè)讀一次。c.沉降相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)在連續(xù)2 h內(nèi)，每小時(shí)的沉降量小于0.1 mm時(shí)，則認(rèn)為已趨穩(wěn)定，可加下一級(jí)荷載。d.卸載與卸載沉降觀測(cè)：卸載分5級(jí)進(jìn)行。每級(jí)荷載維持1 h，按第10 min，30 min，60 min測(cè)讀承壓板沉降量；卸載至零后，應(yīng)測(cè)讀承壓板殘余沉降量，維持時(shí)間為3 h，測(cè)讀時(shí)間為第10 min，30 min，60 min，120 min，180 min。

6)終止試驗(yàn)條件。a.承壓板周圍的土明顯地側(cè)向擠出； b.沉降s急驟增大，壓力—沉降(p—s)曲線出現(xiàn)陡降段；c.在某一級(jí)荷

載下，24 h內(nèi)沉降速率不能達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)；d.承壓板的累計(jì)沉降量已大于其邊長(zhǎng)的6%(60.0 mm)；e.達(dá)到最大加載壓力330 kN時(shí)承壓板沉降達(dá)到上述相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

表3 加載分級(jí)表

7)試驗(yàn)成果。根據(jù)5組灰土墊層平板靜載荷試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 灰土墊層平板靜載荷試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)JGJ 79—2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范附錄A第A.0.8條規(guī)定，該樓5組灰土墊層試驗(yàn)點(diǎn)承載力特征值均為165 kPa。

5 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析

1)根據(jù)各孔的重型圓錐動(dòng)力觸探結(jié)果，三層碾壓的質(zhì)量略有不同，下面1.0 m～1.5 m范圍技術(shù)最大，中間0.5 m～1.0 m次之，上面0.0 m～0.5 m最小。雖然勘察規(guī)范要求2 m深度范圍內(nèi)不需要進(jìn)行桿長(zhǎng)修正，但就本試驗(yàn)具體情況來(lái)講，全部試驗(yàn)均在2 m范圍內(nèi)進(jìn)行，其深度的差別還是會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有所影響，根據(jù)多個(gè)工程實(shí)例的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可認(rèn)為三層碾壓的質(zhì)量大致一致，而且這種情況對(duì)工程質(zhì)量本身沒(méi)有壞的影響。

2)平板載荷試驗(yàn)S1點(diǎn)選在圓錐動(dòng)力觸探K11的位置上，為換填墊層相對(duì)較軟的位置，其重型圓錐動(dòng)力觸探的平均擊數(shù)為6擊，其對(duì)應(yīng)平板載荷試驗(yàn)沉降量為10.74 mm；平板載荷試驗(yàn)S2點(diǎn)選在圓錐動(dòng)力觸探K4的位置上，為換填墊層相對(duì)較硬的位置，其重型圓錐動(dòng)力觸探的平均擊數(shù)為22擊，其對(duì)應(yīng)平板載荷試驗(yàn)沉降量為2.25 mm；平板載荷試驗(yàn)S3，S4，S5點(diǎn)分別選在圓錐動(dòng)力觸探K1，K9，K15的位置上，為換填墊層軟硬相對(duì)適中的位置，其重型圓錐動(dòng)力觸探的平均擊數(shù)分別為11擊，13擊，9擊，其對(duì)應(yīng)平板載荷試驗(yàn)沉降量介于4.43 mm～5.37 mm之間。

3)對(duì)比可知，圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)雖然不能夠直接測(cè)得地層承載力，但其擊數(shù)所反映的地層軟硬程度與地基的沉降量是可以大致對(duì)應(yīng)的。對(duì)于將來(lái)由于各種原因造成現(xiàn)場(chǎng)平板載荷試驗(yàn)操作困難或數(shù)量不能夠滿足相關(guān)要求的工程，只要通過(guò)重型圓錐動(dòng)力觸探即可大致檢驗(yàn)出承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。

[1] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50021—2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].

Comparison on dynamic penetration and slab loading test of the engineering lime-soil cushion

Fu Hong

(TaiyuanResidentialInsuranceCenter,Taiyuan030002,China)

Combining with the geological conditions of the commercial building project of the residential community in Taiyuan city, the paper carries out dynamic penetration and slab loading test of the lime-soil cushion. Through comparative analysis, it concludes the relationship of dynamic penetration and slab loading test and lime-soil cushion acceptance examination.

lime-soil cushion, dynamic penetration, slab loading test, bearing capacity

1009-6825(2016)28-0064-02

2016-07-24

付 宏(1967- )，男，高級(jí)工程師

TU435

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