双桥静力触探成果估算单桩承载力在天津工程中的应用

唐伯华

摘要：结合天津杰诺康园艺休闲用品有限公司年产5，000吨有色金属制品勘察项目，介绍运用静力触探成果估算天津软土地区单桩承载力在该工程中的应用。通过对比表明该方法的技术经济特点及可行性。

关键词：静力触探 软土地区 单桩承载力

前言

静力触探是岩土工程勘察中使用最为广泛的一个原位侧试项目。作为一种日臻完善的原位测试技术已经越来越为广大岩土工程技术人员接受。我国应用静力触探技术已经有50多年的历史。

静力触探试验可以看做是一小直径桩的现场载荷试验。对比结果表明，用静力触探成果估算单桩极限承载力是行之有效的。通常是按单桥或双桥探头实测曲线进行估算。

1.工程概况

天津杰诺康园艺休闲用品有限公司年产5，000吨有色金属制品工程位于天津市滨海新区（汉沽），拟建场区为Ⅳ类场地，属软弱场地土。本工程包括3栋1F（局部2F）厂房，建设用地面积55，969.10m²，建筑面积30，535.27m²，采用预制管桩基础。该工程场地地质条件如（表1）。

2.静力触探工作原理

静力触探基本原理就是借助机械用准静力将一个内部装有传感器的圆锥形触探按一定速率压入土中，通过电子量测仪器测定探头受到的贯入阻力，以获得原始状态的物理力学性质。通过使用微电脑使地质层的数据采集、存储、处理、打印和绘图，实现自动化，在现场即能获得土层剖面的变化信息，并提供图的工程地质勘察参数，大大缩短了勘察周期，并对沿途的工程问题，如天然地基承载力、桩基承载力、地基土层的贯入阻力等进行评价。

静力触探的主要特点是连续、快速、精准；可以在现场直接测得各土层的贯入阻力指标；掌握各土层原始状态（相对于土层被扰动和应力状态改变而言）下有关的物理力学性质，这对于地基在竖向变化比较复杂，而用其他常规勘探手段不可能通过大密度取土或测试来查明土的变化；对于饱和沙土、砂质粉土以及高灵敏度软粘土中钻探取样往往不易达到技术要求，或者无法取样的情况；用静力触探能弥补上述的不足，这是因为静力触探是连续压入测试，采用电测探头，灵敏度很高，数据可以连续侧记，只要地基土层的力学性质有微小变化，就可以在记录仪上反映出来，因而就可以取得完整的阻力随深度变化的曲线。但是，静力触探也有不足之处；不能对土层进行直观的观测、鉴别；由于稳固的反力问题没有解决，测试深度不能超过80m；对于含碎石、砾石的土层和很密实的砂层一般不适合使用；无法对地基土施行应力路径和应变路径的认为控制，一些基本土质参数还必须依靠钻探取样和室内试验去取得，因此它与钻探技术的关系是相辅相成和互为补充的。尽管如此，静力触探的优越性还是相当明显的，因而能在国内外获得极其广泛的应用

3.静力触探试验成果分析使用范围

（1）划分土类

静力触探是一种力学模拟试验，其比贯入阻力ps是反应地基土实际强度及变形性质的力学指标，因此也反映了不同成因、不同年代和地区的土的力学指标差别。

（2）确定地基土的承载力

在利用静力触探确定地基土承载力的研究中，国内外都根据对比试验结果提出经验公式，其中主要与载荷试验进行对比，并通过对数据的相关分析得到适用于特定地区或特定土性的经验公式，以解决生产实践中的应用问题。

（3）估算单桩承载力

由于静力触探资料能直观地表现场地土质的软硬程度，所以在工程设计中选择合适的桩端持力层，预估沉桩可能性及估算桩的极限承载力等方面表现出独特的优越性。

4.静力触探估算单桩承载力原理

《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）中当根据双桥探头静力触探资料确定混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值时，对于粘性土、粉土和砂土，如无当地经验时可按下式计算：（计算单桩承载力示意图如图1）

5.结果对比分析

根据本工程勘察资料，桩端持力层采用8-2层粉土，有效桩长23m，桩型采用Φ400预制柱。结合本工程试桩结果及本文前文介绍的计算单桩承载力计算方法，归纳具体对比结果如表2。

通过对比，按照规范计算的单桩承载力值比实测值偏小，但误差不大。根据桩基在受荷条件下，桩与土之间的传递性质及力学机理，从理论及实际结果上看，利用静力触探成果估算单桩承载力较为准确。

6.结束语

静力触探成果推算单桩承载力的方法在国内外都得到普遍应用，效果很好。由于静力触探可以看做是一小直径的现场载荷试验，结合本工程的对比试验表明，用静力触探推算单桩承载力的结果较准确。其误差小，与用桩载荷试验求单桩承载力的方法相比，具有明显的优点，具有广泛的使用价值。可在打桩前预估单桩承载力。