载体桩在长春市密实砂土持力层中的试验研究

邢广明 孙广利

（吉林建筑大学测绘与勘查工程学院 130118）

载体桩在长春市密实砂土持力层中的试验研究

邢广明 孙广利

（吉林建筑大学测绘与勘查工程学院 130118）

密实砂土层施工具有一定的难度，在该土层中加以载体桩难度更大。为进一步研究本选题内容，提高研究价值，本文介绍了试验研究中的工程概况，阐述了载体桩的设计与施工试验，分析了试验结果，以期达到研究的实效性。

载体桩 密实沙土持力层 试验

引言

载体桩属于建筑工程中的一项新型桩基施工技术，能够保证就地取材的效果，具有变废为宝的作用，进而对于社会效益及经济效益而言，是一种保证。我国地大物博，地质变化不同，对载体桩承载能力的影响也不同。

1. 工程概况简介

背景工程为长春市二道区，拟建1#办公楼，15层，2#办公楼，18层，楼顶拟采用框架剪力墙结构，并在不同的办公楼中建设两层地下室，基础埋深12m。依据相关地质勘察报告，该场地属于砂土层，上层为细砂，中层为中、细砂结合，为了能够有效的确保其承载力以及高压缩性，该工程选择在密实砂土层施工，并将其作为载体桩的桩端持力层。该区域属于疲倦年高原地带，地形比较平坦，其最大高差仅为0.8m。在对本场地予以勘察的过程中发现，其地下水埋深在自然地面以下，具体在9.5-10.62之间[1]。依据气象局近几年的预报，最高水位埋深在自然地面以下3.98m左右，其属性为松散性，从某种程度上来说，属于大气降水弥补地下水的方式，在对该工程场地各层土予以分析得出了相应的特征及相关指标，预示着该工程可以实施。

2. 载体桩的设计与施工试验

在予以试验的过程中，应明确试验桩体的设计参数，在这个过程中，应当明确建筑物的结构以及施工准备等等，并依据相关规定的内容，选择合适的位置作为试验的场地，通过选择两组桩体形式予以试验，其中，一组1-4#桩身无钢筋，一组5-8#有钢筋，其余条件相同。试验桩体予以平面布置，不同的桩体间保持两两相对的形式。两组桩体的桩径均为500mm，并选择桩身混凝土为C40的材质，同时还应明确三击贯入度，控制在10cm以内，并依据相应的图纸予以摆放。而在施工过程中，则应当按照规范要求予以严格遵守，在实施试验过程中，应当实施桩身完整性检测，以确保试验的准确性[2]。这就需要在静载荷试验之前做好充分的准备工作，可以采用低应变动检测法检测，通过检测可以明确，除了1#桩体为II类桩以外，其他的桩体都属于I类桩，这种形式预示着这些桩体形式均符合验收规范。除了试验以外，还应实施载体桩基础单桩竖向静载荷试验及载体桩复合地基静载荷试验[3]。

3. 试桩试验

首先，对试桩桩身的完整性进行检测，在静载荷试验前，应选用低应变动测法检测桩身的完整性，经检测得知，除了1#桩属于Ⅱ类桩外，其余桩均为Ⅰ类桩，并满足验收规范与工程标准。

其次，进行载体桩的基础单桩竖向静载荷试验，以慢速维持荷载法开展基础单桩的静载荷试验，经预估得知，载体桩的极限荷载为5000kN，以500kN为单位加载量进行试验，试验结果为：2#、3#、4#桩的最大加载量均为5000kN，最大沉降量分别为43.24mm、47.41mm和37.21mm，单桩竖向抗压的极限承载力分别为4540kN、4642kN和4718kN，且在进行基础单桩的静载荷试验后，桩头均为完好状态；相比之下，1#桩的最大加载量仅为4000N，其最大沉降量为34.58mm，桩头被压坏。

在工程实地考察发现，由于桩1#存在桩头缺陷，因此，当以低应变动测法向其加载至4000kN时，1#桩头便会被压坏而停止加载，故4000kN为试验临界值。基于此种情况，在实际的设计与施工过程中，应对载体桩的状态进行加固，例如，可以加密箍筋以及引入钢筋网片的形式加固桩头，从而避免桩头因过度的承载力而发生损坏。

其次，进行载体桩复合地基的静载荷试验（选取三个观测点），试验中所用承压板为正方形（边长1.8m），面积为3.24m2，并在板底铺设中粗砂找平层，厚度为100mm，整个试验过程严格遵循相关工程规范，进而得到相关实验结果：在FH05、FH06和FH07试验点出，载体桩最大加载均为kPa，最大沉降量分别为14.73mm、14.88mm、2.74mm，且单桩复合地基的承载力特征值均为660kPa，由此可见，观测点的复合地基大都能够承受其最大加载量，即引入载体桩后的复合地基稳定性与可靠性较强。

4. 结果分析

首先，对荷载——沉降变形情况予以分析。依据试验记录，绘制出相应的荷载——沉降曲线图，以更好的进行深入的分析工作，并依据曲线图将内容予以分析出来，其内容显示，载体桩基础单桩的Q-s曲线属于一种拐折点，其沉降形式依据荷载的变化发生变化。而不同的曲线显示的内容有所不同，其载体桩复合地基静载荷试验P-s曲线发生了一定的变形，无法找到比例的极限点，无法判断极限值。依据上文内容以及相应的曲线图可知，复弹率相对较小，有的甚至出现负回弹现象。这种现象充分的表明桩体完全失去或者基本失去弹性，无法继续承载压力。

其次，对于承载力计算值、试验值以及桩侧阻力影响情况的分析。依据规范内容，对其特征值予以分析，进而得知。依据前一组公式可知，其中的f为密实细砂土层在经过修正以后呈现出的特征值，而A则表示的是施工过程中的三击贯入度的值。经计算的，1#、2#和3#的竖向承载力极限值均为2798kN，而4#桩的竖向承载力的极限值为3143kN，说明4#的竖向承载能力最强。根据《载体桩设计规程》，在工程施工过程中，若将载体桩作为复合地基中的增强体，则对于载体桩复合地基的设计则可根据水泥粉煤灰碎石桩的相关规定予以进行。而根据《建筑地基处理技术规范》，承载力的特征值F可表示为：F=amRλ/pA+β（1-m）Fs，其中，Fs为天然地基承载力特征值的1.3倍，经过计算得知，实际工程观测点FH05、FH07以及FH08的载体复合地基承载力特征值均为551kPa，而FH06点载体桩复合地基承载力特征值则为598kPa。根据载体桩基础单桩极限承载力以及单桩复合地基承载力特征值的计算结果可知，载体桩基础单桩的极限承载力试验值为其实际计算值的1.5倍，而单桩复合地基承载力的试验值则是其计算值的1.2倍。由此可见，根据《载体桩设计规程》与《建筑地基处理技术规范》计算得到的载体桩基础地基与载体桩符合地基在密实砂土持力层中的承载力均偏于保守。

在试验过程中，虽然选择的柱桩长度没有超过10cm，具有一定的长度限制，但是，由于土质为粉土及分值黏土，对桩体侧阻力影响情况并不是很大。所以，在该地质条件下，对桩侧阻力予以忽略是不可取的，是值得注意的，尤其是单桩的承载力。，竖向承载力极限值

结束语

载体桩基础单桩在密实砂土持力层沉降情况会随着荷载的上升而发生改变，且失去弹性。对于载体桩来说，无论是单桩形式还是符合形式，都应按照规范形式执行。

[1]杨绍端，王波，杜方江，等.载体桩在宁夏地区工程中的应用[J].农业科学研究，2011，02（04）:51-53.

[2]张岭.载体桩在京沪高速铁路软基处理中的应用[J].路基工程，2012，05（05):159-161-165.

[3]金晓，周裕利，胡岱文.载体桩在某地基处理工程中的应用研究[J].广州建筑，2012，03(06):16-20.

G322

B

1007-6344（2015）12-0108-01