轻型动力触探在天然地基验槽中的应用

刘 万，徐振华，王邦云，余唐风，林世松

(中建四局土木工程有限公司东莞分公司，海南 三亚 518000)

1 工程概况

龙栖湾温泉1号工程项目地址位于乐东县九所镇，8栋12层商住楼，其中12层商住楼为下部2层商业楼、上部10层住宅楼，建筑高度为42 m，总建筑面积约11万m2。根据现场所测标高，商住楼原地貌平均标高为17.6 m，开挖底标高为13.3～13.0 m，开挖深度为4.3～4.5 m。商住楼为天然地基，筏板+柱墩基础形式，上部结构形式为框架剪力墙结构。

结合本工程岩土工程勘察报告，各土层分部为：①层耕植土；②层中砂，存在孔隙潜水，透水性强；③层粉质黏土，透水性弱；④层粗砂，地下水微具承压，透水性强；⑤层粉质黏土，透水性弱；⑤-1层粗砂，地下水微具承压，透水性强。商住楼基础持力层为②层中砂层，地下水位埋深0.75～1.60 m，水位标高11.36～15.69 m。

2 适用范围

轻型动力触探适用于评价持力层为黏性土、粉土、粉砂、细砂、中砂等天然地基及其人工地基的地基土性状，地基处理效果和判定地基承载力。而本工程持力层为中砂层，可采用轻型动力触探进行简单检测。图1为钻孔柱状图。

图1 钻孔柱状图

3 施工工艺

3.1 作业条件

1)基土开挖至设计基底标高，开挖面层需平整，无积水。

2)根据设计图纸及现场具体情况绘制钎探孔位平面布置图。

3)钎杆上预先划好30 cm横线。

4)根据所画的钎探孔位平面布置图放出钎探孔位置并加以标记。

3.2 材料及主要机具

1)砂：一般中砂，因本工程开挖层为中砂层，可采用本工程中砂层作为钎孔回填砂。

2)钢钎：采用直径为Φ22～Φ25 mm的圆钢制成，钎头需二次加工成60°尖锥形状，钎长2.1～2.6 m。

3)8～10 kg大锤。

4)其他：麻绳或铅丝、凳子、铁管(拔钢钎用)、钢卷尺等。施工流程及钎探间距如下。

(1)放钎点线→就位打钎→记录锤击数→拔钎盖孔→检查孔深→灌砂。

(2)根据所画的钎探孔位平面布置图放出钎探孔位置并加以标记。具体间距如表1所示。

表1 钎探布置点表

将钢钎杆尖对准孔位，再把穿心锤套在钎杆上，使钎杆垂直，使穿心锤沿钎杆自由下落，锤落距50 cm，把触探杆垂直打入土层中。

记录锤击数。钎杆每进入土层30 cm，记录一次锤击数。按地基钎探记录执行。

图2为触探记录。

图2 触探记录

5)拔钎：用铅丝将钎杆绑好，留下活套，套内插入撬棍或钢管，利用杠杆原理将钢钎拔出，拔除后钎探孔采用砖盖孔以待验收及复查。

6)移位：移至下一个孔位，继续以上步骤。

7)灌砂：打完的钎孔，经过质检人员和监督人员等检查孔深与记录数据无误后，方可进行灌砂保证土层质量。灌砂时按每30 cm左右用钢筋捣实一次。

8)整理记录：按平面布置图孔编号的顺序，将钎锤数填入统一表格内，字迹需清楚，经过技术负责人、施工人员、见证人员签字确认无误后归档。

3.3 注意事项

1)需采用自动落锤装置或者机械施工，需保证场地无积水方可施工。

2)钎杆最大偏斜度不应超过 2% ，锤击贯人应连续进行。施工过程中为防止锤击偏斜、探杆倾心和侧向晃动，保持探杆垂直度，锤击速率宜为15～30击/min。

3)对于轻型动力触探，当N10>100或贯人15 cm锤击数超过50时，可停止试验。

4)现场若遇意外情况无法打钎，需请示相关管理人员，可适当移位打钎。钎探完成后，应做好标记，保护好钎孔，经质量检查人员和监督人员复验及基槽验收，方可堵塞或灌砂。

5)每贯入1 m左右，可适当将探杆转动以便更好施工，当每锤击数贯入深度超过10 m，每贯入20 cm宜转动探杆1次。

6)现场施工人员要专心施工，密切配合，保证现场安全。

4 数据分析及判定

4.1 数据分析及计算

1)轻型动力触探不需要考虑杆长的修正，根据每贯入30 cm的锤击数绘制单孔轻型动力触探锤击数与贯入深度关系曲线，即N10-h曲线图。

2)根据N10-h曲线图及岩土工程勘察资料，进行土层力学分层，统计各孔同一土层动力触探锤击数平均值和变异系数，且计算平均值时需剔除临界深度的锤击数及邻近异常值。

根据不同深度动力触探所需的锤击数，计算出不同深度的锤击平均值：采用平均值法计算每个检测孔的各土层的动力触探锤击数的平均值。

N10平均=∑N10-I/n；

式中，N10平均为不同深度的锤击平均值；N10-I为第i个实测值；n为参加统计的总数。

4.2 判 定

1)地基土的岩土性状及是否存在古井、古墓、洞穴地下掩埋物等，可根据不同深度的动力触探锤击数的比较、同一土层动力触探锤击数的统计值、变异系数等进行对比评价。

2)复合地基竖向增强体的施工质量的评价，宜对单个增强体的试验结果进行统计和评价。

3)可根据 《建筑地基检测技术规范》(JGJ 340-2015)，轻型动力触探平均击数N10进行地基土层承载力特征值的估算，具体如表2所示。

表2 轻型动力触探试验推定地基承载力特征值fak 单位：kPa

5 效益分析

5.1 直接经济效益

对于基础工程，通常采用平板载荷试验来进行地基承载力的检测，这不仅需要消耗较长的工期、较高的物力人力。而轻型动力触探实验既避免消耗较大的人力物力，也不需要较长的试验周期，它能简便、快捷地初步检测地基土的承载力、岩土性状及有无古井、古墓、洞穴地下掩埋物等，在一定程度上加快施工进度，减少了成本投入，为工程带来了一定的经济效益。经估算，本工程与地基检测相关的费用可节省0.6万元人民币。表3为地基检测费用对比表。

表3 地基检测费用对比

5.2 社会效益

采用轻型动力触探施工技术，节省了平板载荷试验检测机械的进场及检测时间，减少了对人力、物力和财力的消耗， 有效解决了天然地基地基承载力及软弱层的检测，在一定程度上降低了施工成本，加快了施工进度， 很好地完成了履约承诺，使建设方和施工方同时获得了双赢。 同时轻型动力触探在龙栖湾项目的应用，使本工程顺利地完成了地基检测施工且积累了一定的经验，可对以后类似地基验槽工程的检测提供一定的借鉴作用。

6 结 语

随着房地产的大力发展，基础工程越发重要，地基基础的检测越来越被重视，而轻型动力触探可以根据钢钎进入待探测地基土层所需的击锤数，粗略估算土层的容许承载力，探测地基土层内隐蔽构造情况，检测是否存在古井、古墓、洞穴地下掩埋物等， 是一种判断地基浅层地质情况的辅助手段。 在地基验槽过程中，能更好地供建设单位、设计单位、勘察单位进行地质情况复核及地基承载力校核， 查核对地层岩性是否和地勘报告相符，评价并判定出现不符的局部地基

土承载力能否满足设计要求。同时因轻型动力触探的简便、快捷，在一定程度上减少了工程的经济投入，在一定的程度上节省了工期， 特别对于一些工期较紧、场地狭小的工程，无疑是一个很好的选择。

龙栖湾温泉1号项目通过对动力触探的研究和应用，在取得良好的效益同时也积累了一定的经验，在此期待能为以后的类似的地基验槽工程提供一定的借鉴作用。

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