以静力触探为主提供土层承载力在淮安地区的初步验证

张学飞，赵建平

(江苏省岩土工程勘察设计研究院，江苏 镇江 212002)

以静力触探为主提供土层承载力在淮安地区的初步验证

张学飞，赵建平

(江苏省岩土工程勘察设计研究院，江苏 镇江 212002)

通过以淮安地区楚州园项目为例，介绍了该工程的概况、工程施工、检测结果、原因分析及其解决措施，从而验证以静力触探数据为土层承载力提供的主要依据而得出结果的准确性。

静力触探;土层承载力;持力层;龄期;单桩极限承载力;江苏淮安

0 引言

淮安地区地处黄泛区，其上覆0m～50m内土层为第四纪冲积软弱土层，在该地区工程地质勘察中，当地常以静力触探为主、钻探为辅的勘察方法进行地质勘察，这与《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)中以钻探为主、静力触探为辅的勘察方法相背，并且该地区常用静力触探数据为土层承载力提供的主要依据。以这种方法得出的数据准确可靠吗?笔者在“楚州席桥生态观光园岩土工程勘察报告”(张学飞，2010)、“江苏格罗那消防器材有限公司”(张学飞，2009)、“江苏淮安清淮机械有限公司新厂区”(张学飞，2009)等地质勘察项目中进行了验证。笔者以“楚州席桥生态观光园岩土工程勘察报告”(以下简称“楚州生态园”)为例，阐述整个验证过程及结果。

1 工程概况

楚州生态园项目位于淮安楚州区席桥镇黄桥村，拟建物为6栋3层～4层的会所和别墅。设计和规范要求采用钻探与静力触探相结合的勘察手段，钻探采用1台GXY-C 150型工程钻机及其配套设备，钻孔开孔直径为127mm，终孔直径为90mm，全孔采用泥浆护壁钻进，回转进尺1.0m～1.5m，采用φ89mm敞口取土器，一般情况用快速静压法取样，遇较硬土则用锤击法取样，所有样品现场及时蜡封并送试;静力触探采用WYSB20T液压双缸触探架，HYS-15型15cm2双桥探头，探头率定系数qc=4.546 1，fs=0.036 72;φ35mm 探杆，下地锚作为触探反力，测试数据由LMC-310型测量仪测量，自动记录测量数据，数据采集每贯入10cm记录1次，每2m回零1次，以减少误差。

勘察查明0m～20m范围内的土层分布见表1。

表1 土层分布表

结合静力触探、原位测试和室内土工试验成果，综合分析后提供各土层的物理力学性质指标成果(表2)。

表2 土层物理力学指标

勘察建议采用浅基础，但设计要求采用桩基础(管桩)，以第7层粉砂夹粉土为桩基础持力层，设计单桩极限承载力为920kN。

根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008第5.3.4和5.3.5条确定桩基参数及单桩极限承载力估算，见表3。

表3 桩基参数及单桩极限承载力估算

上述桩基计算公式Quk=u∑li×βi×fsi+α×qc×Ap

式中，Quk为单桩竖向极限承载力标准值(kPa);u为桩身周长;li为桩周第i层土的厚度;βi为第i层土桩侧阻力综合修正系数，黏性土、粉土βi=10.04(fsi)-0.55;砂土：βi=5.05(fsi)-0.45;fsi为第 i层土的探头平均侧阻力(kPa);α为桩端阻力修正系数，黏性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2;qc为桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上4d(d为桩的直径或边长)范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值(kPa)，然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均;Ap为桩端面积。

双桥探头的圆锥底面积为15cm2，锥角60°，摩擦套筒高21.85cm，侧面积300cm2。

根据静力触探指标估算单桩极限承载力约为90kN。

2 工程施工

该桩基工程由中成建设有限公司采用静压桩机施工，其施工记录见表4。

根据油压表换算，上述3根单桩极限承载力才达到理论设计值的45%～50%，差距太大，业主要求设计方会同勘察单位现场解决问题。

表4 静压桩施工记录

3 原因分析及解决措施

原因分析：粉土及粉砂在管桩(摩擦型挤土桩)连续施压中遭到扰动和超静孔隙水效应，其侧壁摩阻力大大降低，几乎不起作用，其桩端阻力也不能完全发挥，因此，根据油压表换算的单桩极限承载力不能说明问题。另外，桩基施工后，包裹桩的土需要一定的龄期恢复固结，只有当土与桩体完全恢复固结后，其侧壁摩阻力和端阻力才能得到充分发挥，一般时间越长(大于28d)，发挥的效力越大。

采取措施：试桩结束28d后，采用堆载法进行单桩竖向极限承载力试验，根据试桩结果确定布桩方案。

4 检测结果

该试桩进行了单桩竖向极限承载力极限试验(引用报告编号H0012010059-CJZ)，其结果见表5。

表5 检测结果

5 结语

根据上述结果，虽然检测时间只有5d～12d，未到规范龄期要求(规范龄期为28d)，此时，桩与土并未完全固结，但其桩基承载力却大幅提高至送桩压力的200% ～220%，说明根据静力触探提供的土层承载力是准确、可信的。随着桩周土体的完全固结，其极限承载力必将得到进一步提高。因此，在软土层分布区以静力触探指标提供土的承载力及桩基参数是能够满足设计要求的。

淮安市建筑工程检测中心有限公司.2010.席桥生态观光园基桩质量检测报告［R］.淮安：淮安市建筑工程检测中心有限公司.

江苏省地质矿产局.1984.江苏省及上海市区域地质志［M］.北京：地质出版社.

张学飞.2009.江苏格罗那消防器材有限公司［R］.镇江：江苏省岩土工程勘察设计研究院.

张学飞.2009.江苏淮安清淮机械有限公司新厂区［R］.镇江：江苏省岩土工程勘察设计研究院.

张学飞.2010.楚州席桥生态观光园岩土工程勘察报告［R］.镇江：江苏省岩土工程勘察设计研究院.

GB 50021—2001，岩土工程勘察规范［S］.

JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范［S］.

TB 10018—2003，静力触探技术标准［S］.

Study on preliminary validation of soil layer bearing capacity based on static sounding technology

ZHANG Xue-fei，ZHAO Jian-ping

(Geotechnical Engineering Exploration and Design Institute of Jiangsu Province，Zhenjiang 212002，Jiangsu)

Based on the case study of a project in Huaian，the authors presented the general situation，construction，detection results of the project，analyzed the reasons for the issues occurred in the course of construction and generated solution plans，verified the veracity of the data provided by static sounding technology.

Static sounding technology;Soil layer bearing capacity;Retention layer;Age;Single pile ultimate bearing capacity;Huaian，

TU413.6

A

1674-3636(2011)03-0328-04

10.3969/j.issn.1674-3636.2011.03.328

2011-05-06;编辑：蒋艳

张学飞(1971—)，男，工程师，水工环专业，主要从事水文地质工程地质勘察，E-mail：zhangxuf668@sohu.com

Jiangsu