复合地基载荷试验参数选择探讨

摘要：在复合地基检测方面，不同地区、不同检测单位，在操作过程中，尚存在一些差异，也正是这些差异的存在，反应在复合地基检测报告的结论与实际情况出现了分歧，甚至造成了较大的浪费。通过工程实例对复合地基静荷试验的最大加载压力按照设计要求适当调整，以满足工程要求，避免无谓的浪费。

关键词：测试 实验

1 试验点的选择

首先，复合地基静荷试验的试验点在平面上应均匀分布，当土性分布不均匀时，试验点选择应考虑土性对复合地基承载力的影响。其次，试验点的选择要注意随机选点，以保证检测桩统计比例的真实性。

2 复合地基静载荷试验加载量的控制

工程为一点式高层建筑，地下一层，地上十一层，短肢剪力墙结构，设计要求基础持力层地基承载力特征值为200kPa。

场地土的物理力学性质实测统计表（平均值）

2.1 地基处理方案设计

根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）的规定，复合地基承载力特征值fspk按下式计算：

fspk=mRa/AP+β（1-m）fsk

式中：

fspk――复合地基承载力特征值（kPa）；

m――面积置换率；

Ra――单桩竖向承载力特征值（KN）；

AP――桩的截面积（m2）；

β――桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75～0.95，天然地基承载力较高时取大值；

fsk――桩间土承载力特征值（KPa），宜按当地经验取值，如无经验时，可取天然地基承载特征值。

由地质资料、设计要求复合地基承载力特征值fspk≥200KPa和甲方的要求，现有基槽深度为4.3m（相对于±0.000为-5.98m），取桩长为6.0m，经过计算：面积置换率为15.5％，总桩数为517根，桩间距1.2m，排距1.19m，水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，掺入量为50Kg/m。

2.2 施工采用PH-5A型粉喷桩钻机，在施工中要求：

设计停灰面高出基底标高500mm；施工时采用湿法进行，水灰比为0.8:1，水泥浆液采取单桩单配的方法；深层搅拌桩垂直偏差不超过1%，桩位偏差不大于50mm，直径不应小于设计桩径；桩身搅拌均匀，在桩长范围内根据地质情况进行一个上下的搅拌和喷浆，在基底下3.5m范围内进行复喷复搅；如遇粘土应增加复搅遍数。施工中，若发现供水管路中途有堵塞现象，及时排除对其返工，其塔接长度不小于0.5m。

2.3 复合地基静载荷试验由甲方委托有关单位进行。检测要求和结果如下：

复合地基静载荷试验检测方案主要技术指标

①要求加固后的复合地基承载力特征值≥200KPa；

②总加载量为设计要求值的2.0倍，即400KPa；

③复合地基静载荷试验在地基加固处理2周后进行；

④试验采用20mm厚的钢压板，压板直径1.35m，压板面积为1.43m2，压板下用50mm厚中粗砂找平。

主要试验方法：试验采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载，直至满足试验加载终止条件。

①加载分级：总加载量为设计载荷的2.0倍，即400KPa。共分8级加荷，第1级加载按50KPa加荷。

②沉降观测：在每级加载前后各测读承压板沉降量一次，然后每隔半小时读记一次，直到沉降稳定。

③沉降相对稳定标准：每级荷载作用下，承压板沉降量在一小时内小于0.1mm，即认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。

④终止加荷条件：当出现下列情况之一时，即可终止试验：

a沉降急剧增大，土被挤出或周围出现明显裂缝；

b累计沉降量已大于压板宽度或直径的6％；

c总加载量已为设计要求值的2.0倍以上。

3 复合地基静载荷试验结果

3.1 复合地基承载力的确定

①当压力～沉降曲线上极限载荷能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半。

②当压力～沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定；对深搅桩复合地基，可取s/b或s/d（s为沉压板沉降量，b和d分别为承压板宽度和直径）等于0.006所对应的压力；按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。

③试验点数不应小于3点，当满足其极差不超过平均值的30％时，可取其平均值为地基承载力特征值。

该工程三个试验点P-S曲线如图1（A1、A2、A3）。

3.2 静载荷试验检测结果

通过对测试数据进行计算整理，考虑到各试验桩龄期、工程地质条件等因素，综合分析得出各试验点的承载力结果如下：

A1试验点复合地基承载力基本值 fo＝200KPa；

A2试验点复合地基承载力基本值fo=200KPa；

A3试验点复合地基承载力基本值fo=186KPa。

三个复合地基试验点承载力平均值为195.3KPa，极差小于30％，故该场地复合地基承载力特征值为195.3KPa，不能满足设计要求。

4 复合地基静载荷试加载量的选择

《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）规定，复合地基静荷载试验最大加载压力不应小于设计要求压力值的2倍。同时规定，试验点数量不应小于3点，当满足其极差不超过平均值的30％时，可取平均值为复合地基承载力特征值。但现在的检测人员多按等于设计要求压力值的2倍设计最大加载量。本文的工程实例就是如此，当施工单位收到静载荷试验检测结果，并要求其对地基进行再处理时认为，检测单位按等于设计要求压力值的2倍设计最大加载量，在检测的试验点中，只要有一个试验点的复合地基承载力特征值小于设计值时，那么，本工程即为不合格工程，就需要再处理；如果检测单位按设计要求压力值的2.1倍设计最大加载量，在检测的试验点中，即使是有一个试验点的复合承载力特征值小于设计值，只要其极差不超过平均值的30％，所取的平均值作为复合地基承载力特征值还是可以满足设计要求的。因此，施工单位在征得设计单位同意，通过甲方，要求检测单位对本工程再次进行补测，且按等于设计要求压力值的2.1倍设计最大加载量。

重新检测的二个试验点P-S曲线如图2（b1、b2）：

经过综合分析，重新检测的二个试验点的复合地基承载力特征值均为210KPa。

这样，两次共检测5个复合地基试验点，其承载力特征值分别为200KPa、200KPa、186KPa、210KPa和210KPa，承载力平均值为201.2KPa，极差为11.9％，小于30％，所以该场地复合地基承载力特征值为201.2KPa，满足设计要求。

5 结论

检测方案设计最大加载量不一定刚好等于复合地基承载力特征值的2倍，应根据实际情况，适当加大，否则，就可能把本来满足设计要求的工程判为不能满足设计要求，不仅影响工期，而且给施工单位造成较大的浪费。

参考文献:

[1]中华人民共和国国家标准.《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002).北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2]中华人民共和国行业标准.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-

2002、J220-2002).北京：中国建筑工业出版社，2002.

[3]中华人民共和国国家标准.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002).北京：中国建筑工业出版社，2002.