黄土场地正方形布桩刚性桩复合地基承载力研究

孟林 赵炜

(陕西彬长集团有限公司，陕西咸阳 713500)

0 引言

地基承载力是地基基础设计的一个重要指标，它关系到建筑物或构筑物的安全、经济和正常使用，与地基的处理、基础的选型及设计密切相关。由于地基基础属于隐蔽工程，一旦出现事故，处理不易，因而更应慎重。地基承载力的确定方法以载荷试验最为可靠。复合地基的承载力应通过单桩复合地基载荷试验来确定。目前，复合地基布桩基本上为正三角形布桩，正三角形布桩复合地基承载力载荷试验资料较多，工程应用比较成熟。但正方形布桩复合地基载荷试验资料较少，正方形布桩下刚性桩复合地基承载力载荷试验资料更少，工程应用中难以把握，给工程应用造成困扰。基于此，本文依托某产品仓工程，对正方形布桩刚性桩复合地基承载力进行了试验研究。

1 工程概况

某产品仓工程，钢筋混凝土筒仓结构，筏板基础。工程场地属自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为Ⅲ级。地基处理目的是为了提高地基承载力，并消除地基土的部分湿陷量。

地基处理先采用DDC工法灰土挤密桩，然后采用C20素混凝土桩提高地基承载力。灰土挤密桩总桩数为5 866根，地基处理面积约4 153 m2，有效桩长为17 m，成孔直径400 mm，成桩直径不小于550 mm，桩中心距900 mm，等边三角形布置，桩身填料为2∶8灰土。设计要求桩身灰土压实系数不小于0.97，桩间土平均挤密系数不小于0.93，桩间土最小挤密系数不小于0.88，灰土挤密桩复合地基承载力特征值不小于220 kPa。素混凝土桩桩孔直径500 mm，桩长23 m，桩身混凝土强度为C20，桩间距1.8 m，等边三角形布桩，总桩数854根，地基处理面积约2 395 m2。根据GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范规定，本工程属甲类建筑。

2 工程场地地层结构

岩土工程勘察报告中所描述的本工程场地地层结构如下:

3 复合地基静载荷试验

试验要点包括:1)试验点数量:不应少于3点。2)载荷板:单桩复合地基载荷试验可使用圆形或方形的承压板，面积为一根桩承担的处理面积;多桩复合地基载荷试验可用方形或矩形的承压板，其尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定。3)加荷:加荷等级可分为8级～12级。最大加载压力不应小于设计要求压力的2倍;加载一级前后均应各读记沉降量一次，以后每0.5 h读记一次;当1 h内沉降量小于0.1 mm时，即可加下一级荷载。4)满足终止加载条件时即可终止加载。5)确定复合地基承载力特征值。

根据载荷试验结果绘制压力—沉降曲线，据其确定复合地基承载力特征值:当压力—沉降曲线上极限荷载能确定，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;当压力—沉降曲线为平缓的光滑曲线时，可按相对变形确定，相对变形值对应的荷载作为地基承载力特征值，相对变形值根据复合地基类型、地基土质情况及地区经验确定;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;当不少于3个试验点的极差不超过平均值的30%时，复合地基承载力特征值可取其平均值。

共进行了5个载荷点的复合地基静载荷试验，静载试验p—s曲线图及成果见图1。

图1 载荷试验p—s曲线

由图1可知，素混凝土桩复合地基静载荷试验的p—s曲线变化规律均为缓变型。根据JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范附录A的有关规定，取s/d=0.010所对应的荷载且不大于终止荷载的一半作为各试验点的承载力，则本场地素混凝土桩复合地基的承载力特征值可取为490 kPa。

4 结语

依托黄土场地某产品仓工程，对正方形布桩条件下刚性桩复合地基承载力进行了现场试验研究，基于三个载荷点的静载试验，确定了厚层黄土场地正方形布桩条件下刚性桩复合地基承载力，为类似场地工程应用提供了参考。

［1］GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范［S］.

［2］陈天林.载体桩复合地基在某高层建筑中的应用［J］.山西建筑，2010，36(31):103-104.