载荷试验中复合地基承载力特征值的确定及合理使用

【摘 要】通过对某工程振冲碎石桩设计及检验效果的分析，建议设计工程师应综合考虑建筑物对地基承载力及变形的要求来合理使用复合地基承载力特征值。

【关键词】载荷试验；复合地基承载力特征值；强度；沉降

一、前言

就天然地基上的平板载荷试验而言，其承压板的面积通常是0.25m2或0.5m2。它们的边长分别是50cm和70.7cm。而复合地基的平板载荷试验不可能用上述大小的承压板进行，无论是单桩复合地基或多桩复合地基的载荷试验，它们的承压板都比天然地基载荷试验所用的承压板大。例如，常做的振冲碎石桩复合地基，通常用3m×3m的承压板来做4桩复合地基的载荷试验。即使是单桩复合地基，其承压板的面积至少也要达到2m2。它们都比天然地基载荷试验的承压板大许多。

无论是天然地基还是复合地基，当载荷试验的荷载与沉降（p-s）曲线上没有明确的比例界限，又不能确定极限荷载时，地基承载力特征值是用沉降比（s/b，其中s与b分别是载荷试验时的沉降值与试验所用的承压板的边长）所对应的荷载值来确定的。粘性土的沉降比规定为0.02，砂性土的沉降比规定为0.01～0.015。显然，用沉降比法确定地基承载力特征值时，它所对应的沉降值必然随着承压板的大小而有所不同。复合地基大承压板（3m×3m）对应的沉降值最大可达60mm，比用小承压板（0.25m2～0.5m2）做试验时所对应的沉降值（10mm～14.1mm）大很多。

二、双（多）层地基中不同尺寸承压板载荷试验的对比

经人工加固而成的复合地基与其下未经加固的原地基土构成一种双层地基或多层地基。有时复合地基深度范围内原来就存在着不同性质的土层，就构成了多层复合地基。根据各土层的力学性能就可能出现相对而言的上硬下软或上软下硬的多层地基。不同尺寸的承压板在同一地点的双（多）层地基上做荷载试验，当用同样的沉降比来确定地基承载力特征值，就会产生较大的差异。这是因为载荷试验反映了承压板下1.5～2.0倍承压板宽度范围内地基土强度、变形的综合性状。大尺寸承压板所反映的土层性状深度大于小尺寸承压板所反映的土层性状深度。

为对比不同尺寸承压板载荷试验的关系，我们在某工程用振冲碎石桩加固地基后做了A、B两组大、中压板的载荷试验。大压板尺寸为3m×3m，中压板尺寸为1.41m×1.41m。置换率均为0.25。从地质柱状图中可知，A组属上硬下软的多层地基，B组属上软下硬的多层地基。两组试验数据的对比见表1。

综上所述可知，实际应用时，复合地基用沉降比来确定地基承载力特征值，不仅要充分发挥它的强度条件，还要考虑建筑物允许沉降值及沉降差的变形要求。

四、结束语

通过载荷试验来确定复合地基承载力特征值是有效的方法。当用沉降比准则确定复合地基承载力特征值时，沉降比的取值是令人十分关注的问题。由于复合地基在较大变形时仍有能力支承上部荷载保持稳定状态，有人曾建议把确定复合地基承载力特征值的沉降比提得高些。不过采用了较高的承载力就有可能增加建筑物的最终沉降，所以应该把强度条件与变形条件综合起来来考虑，根据荷载试验时承压板面积的大小，多层地基的性状来选取合适的沉降比，沉降比取值有时可达到规范规定的值，有时会低于规范规定的值。对于那些严格控制变形的建筑物，应以变形控制的要求来确定复合地基承载力特征值。

【参考文献】

[1].建筑地基处理技术规范.JGJ 79-2012

[2].建筑地基基础设计规范. GB 50007-2011

[3].地基处理经验集萃.1996