原位测试在南漳·碧桂园地基基础检测中的应用

张之前，朱小华

(1.湖北起航工程技术服务有限公司,湖北 南漳 441500； 2.湖北华祥建设工程质量检测有限公司,湖北 武汉 430034)

在地质条件复杂地区及地区经验不成熟地区,可采用圆锥动力触探试验和浅层平板载荷试验等原位测试手段进行地基承载力的确定[1]。本次对南漳·碧桂园11#楼、12#楼、13#楼和15#楼进行12组轻型圆锥动力触探试验,对1#楼、2#楼和3#楼进行9组浅层平板载荷试验,以确定③层粉质粘土、④层强风化泥质细砂岩的地基承载力。

1 工程地质概况[2](1) 张波、张岩、李闯等，南漳·碧桂园11#楼、12#楼、13#楼、15#楼轻型动力触探试验检测报告，湖北起航工程技术服务有限公司,2019。

各土层的分布厚度及特征，如表1所示。

表1 工程地质情况概况表Table 1 General situation of engineering geology

2 检测方法介绍

2.1 轻型圆锥动力触探试验(2) 张波、张岩、李闯等，南漳·碧桂园1#楼、2#楼、3#楼浅层平板载荷试验检测报告，湖北起航工程技术服务有限公司,2019。

(1) 轻型圆锥动力触探试验是用10 kg的重锤,以50 cm的自由落距,将直径40 mm、锥角60°的圆锥形探头贯入土中,根据贯入土中30 cm所需的锤击数N10判定土的力学特性,具有勘探和测试双重功能。

(2) 圆锥动力触探试验应符合下列规定:①圆锥动力触探试验应采用自由落锤；②地面上触探杆高度不宜超过1.5 m,并应防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动；③锤击贯入应连续进行,保持探杆垂直度,锤击速率宜为15～30击/min；④每贯入1 m,宜将探杆转动一圈半；当贯入深度超过10 m,每贯入20 cm 宜转动探杆一次；⑤应及时记录试验段深度和锤击数；⑥当贯入30 cm锤击数>100击或贯入15 cm锤击数超过50击时,可停止试验。

2.2 浅层平板载荷试验

(1) 使用范围：浅层平板载荷试验适用于确定浅层地基土、破碎、极破碎岩石地基的承载力和变形参数。

(2) 加载反力装置：加载反力宜选择压重平台反力装置,如图1所示，压重平台反力装置应符合下列规定：①加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍；②应对加载反力装置的主要受力构件进行强度和变形验算；③压重应在试验前一次加足,并应均匀稳固地放置于平台上；④压重平台支墩施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍。

图1 浅层平板载荷试验示意图Fig.1 Schematic diagram of shallow plate load test

(3) 地基承载力特征值的确定。①当P-s曲线上有比例界限时,应取该比例界限所对应的荷载值；当极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍时,应取极限荷载值的一半；②当满足终止加载情况时,且P-s曲线上无法确定比例界限,承载力又未达到极限时,地基土浅层平板载荷试验应取最大试验荷载的一半所对应的荷载值；③当按相对变形值确定天然地基及人工地基承载力特征值时,可按规范(JGJ 340—2015)表4.4.3规定的地基变形取值确定,且所取的承载力特征值不应大于最大试验荷载的一半；④当地基土性质不确定时,对应变形值宜取0.010b；对有经验的地区,可按当地经验确定对应变形值。

3 工程实例

3.1 轻型圆锥动力触探试验

3.1.1试验结果汇总表

轻型圆锥动力触探试验结果见表2。

表2 轻型圆锥动力触探试验结果汇总表Table 2 Summary of light cone dynamic penetration test results

3.1.2试验结论

依据《建筑地基检测技术规范》(JGJ 340—2015),运用插入法[1],轻型圆锥动力触探试验检测第③层粉质粘土承载力特征值为196 kPa(表3)。

表3 轻型动力触探试验推定地基承载力特征值(kPa)Table 3 Characteristics of foundation bearing capacity estimatedby light dynamic penetration test

3.2 浅层平板载荷试验

(1)浅层平板载荷试验结果见表4。

表4 浅层平板载荷试验结果汇总表Table 4 Summary of shallow plate load test results

(2) 试验结论。对第④层强风化泥质细砂岩进行9组浅层平板载荷试验,加载到预定最大试验荷载800 kPa时,总沉降量均不大,压力—沉降曲线上无法确定比例界限、承载力又未达到极限,根据规范,取最大试验荷载的一半所对应的荷载值为地基承载力特征值,即地基承载力特征值为400 kPa。

4 结论

(1) 钻探取样进行室内试验第③层粉质粘土承载力特征值为190 kPa,轻型圆锥动力触探试验检测结果为196 kPa,两种试验方法得出的承载力一致性较好。

(2) 第④层强风化泥质细砂岩勘察结果为400 kPa,浅层平板载荷试验加载至最大荷载时,沉降量不大,承载能力有一定余量,承载力特征值≥400 kPa。通过两种检测方法的相互验证,按照400 kPa进行设计,安全能够得到保证。

(3) 对本地区第③层粉质粘土、第④层强风化泥质细砂岩进行的一定数量的室内试验和现场原位测试试验,通过不同方法得出了较可靠的地基承载力,对本地区相同土层有一定的借鉴意义。