何险高,刘 清,赵志伟,汪 凌
(江苏省地质工程勘察院,江苏南京211102)
近年来,随着我国倡议的“一带一路”伟大战略布局,越来越多的中国企业走出国门,参建各类国际基础建设项目。许多工程建设项目按照国际工程惯例,要求采用国际上通用的美标或欧标,因此关于各种依据标准的讨论一直在不断地进行。
桩基参数选择,是每个工程项目勘察的核心内容。国内岩土领域相关研究人员曾多次对此进行过总结归纳,例如欧标及常用美标打入桩桩基承载力计算对比[1],基于美标的桩基承载力理论计算和静载试验对比研究[2],中、美、欧板柱基础抗拔设计安全度对比研究[3]等。由于美标、欧标和中国标准计算方法差别很大,而又因国家地域不同,地质条件千差万别,故按不同规范估算所得的单桩承载力值存在明显差异。本文综合对比三种标准的计算结果和实测的试桩结果,分析研究了其差异之原因,对将来类似工程执行不同规范提供桩基参数具有一定借鉴意义。
孟加拉国某污水处理厂是南亚最大的污水处理厂,该项目主要由场外污水提升泵站(6 m3/s),长约4.8 km的输水管线和污水处理厂(平均流量50万吨/日,峰值流量60万吨/日)三部分组成。项目勘察执行欧标为主,为更精确分析场区地质条件特性,选取了部分勘探点采用美标和中国标准进行勘察。勘察共完成57个钻孔,其中美标做了3孔,中国标准做了7孔,其余则为欧标。项目桩基施工采用的是内挤土夯扩灌注桩,共检测了其中9根桩。
拟建场区位于恒河下游左岸冲积平原,地形平坦、开阔,地势较低。场区内第四系覆盖层广泛分布,主要以人工填土及冲积形成的软黏土、黏土及细砂等为主。据勘察揭露,场区勘察深度范围内岩土体可划分为4个主层和10个亚层。各地层工程地质特征见表1。
表1 场区各地层工程地质特征表
欧标依据《英国地基基础规范(BS 8004∶2015)》[4],美标则依据《荷载系数法公路桥梁设计规范》AASHTO LRFD BRIDGE DESIGN SPECIFICATIONS 2012[5],中国标准依据《建筑桩基技术规范(JGJ 94—2008)》[6],根据岩土类型不同,分别依据物理力学指标、标准贯入试验成果等进行桩基参数的选择与确定,并估算单桩承载力值。详细的参数选择见表2。
本次试桩采用了三种方法,分别是单桩竖向抗压静载试验、高应变检测以及低应变检测。其中单桩竖向抗压静载试验,要求最大加载值为2 660~3 680,或达到破坏荷载。试验依据《建筑基桩检测技术规范(JGJ 106—2014)》[7]。各桩检测结果见表3。
表2 桩基参数选择情况
表3 依据不同规范估算承载力以及试桩结果对比
分析美标、欧标和国标在桩参数选择上的不同方法,可以看出在同一项目中,由于执行标准的不同,勘察时所需要关注的重点是有差异的。欧标、美标更多依赖于原位测试指标以及土的力学指标,通过计算求得相应土层的桩基参数,而中国标准则多注重于土的物理、力学性质统计结果,根据统计结果来查表得桩基参数经验值。
对比不同标准的估算承载力值和实测的单桩竖向承载力值,则可以发现,估算值普遍较实测值低,而国标根据经验表格查出来的经验值,更接近于实测值。基于此,在更多的执行美标、欧标的“一带一路”项目中,除了按合同要求必须采用美标、欧标外,也建议用中国标准进行对比性估算,以便为类似工程积累更多的经验,这也是目前很多中国企业在实际工程中的习惯做法。当然,我们更希望越来越多的国际项目能直接采用中国标准,也希望中国标准能越来越得到世界认可。