1、承載力只有設(shè)計的一半的解決方案（小知識之四十七） 您有足夠的威望或權(quán)限瀏覽此文章,以下是加密內(nèi)容:承載力只有設(shè)計的一半的解決方案 摘要：由于地質(zhì)資料差錯和業(yè)主工期緊張，導(dǎo)致在沒做試樁的情況下按錯誤的資料設(shè)計，最后靜載結(jié)果與設(shè)計偏差過大，對設(shè)計和業(yè)主都造成負(fù)面影響，為了避免類似事故的發(fā)生，本文就園區(qū)變整個工程從設(shè)計到施工及檢測作了比較詳細(xì)的介紹和分析，并就各個環(huán)節(jié)上的問題也作了評析，首先對地質(zhì)勘探單位的不負(fù)責(zé)任感到痛心，另外就為了工期而違反規(guī)范的施工順序,相對而言這對工程帶來一定隱患，在樁基工程中，靜載和動測作為保障工程質(zhì)量的手段，在施工中絕對不能少。 關(guān)鍵詞：單樁承載力極限特征值 持力層 樁基

2、參數(shù) 一工程概況： 110KV昆山園區(qū)變電所為三層框架結(jié)構(gòu)，局部一層，帶電纜夾層，全戶內(nèi)布置，110KV采用GIS組合電器，縱向柱間距4m，柱跨4.5m,一樓層高3.1m,二樓4.4m,三樓7.5m,單柱最大荷載1850KN,變電所位于昆山出加工區(qū)內(nèi),昆山地區(qū)地質(zhì)較差,依據(jù)工程勘察報告,變電所主體結(jié)構(gòu)用樁基,450*450*8000預(yù)制樁,選擇4號土層作為持力層,單樁承載力極限特征值建議采用874KN. 二.土層分布: 所區(qū)土層自上而下為1. 素填土0.50.75m, 2. 粉質(zhì)粘土1.852.80m, 3. 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土3.204.30m., 4. 粘土4.28.5m, 5a.粉砂3.35

3、.5m, 5b.粉砂4.75m,沒穿透,地下水在地面以下0.6m左右. 土層物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表 層號 w(%) (g/cm) e0 Ip Il 1-2 Mpa-1 Es1-2 Mpa C Kpa (o) N 素填土 粉質(zhì)粘土 32.8 1.93 0.88 16.2 0.72 0.485 3.99 38. 3.8 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 40.7 1.84 1.09 15 1.23 0.716 3.19 9.3 4.8 4.粘土 25.4 1.99 0.73 18.2 0.39 0.287 6.34 52 10.1 5a.粉砂 31.9 1.85 0.92 0.223 9.01 5.2 28 12 5b

4、.粉砂 33 1.87 0.93 0.158 12.9 3.8 30.7 17 三.設(shè)計概況: 設(shè)計采用450*450*8500預(yù)制樁,選擇4土層作為持力層,單樁承載力計算值為840920KN,設(shè)計取單樁承載力極限值800KN. 依據(jù)第3.2.3.5規(guī)定,樁選硬土層作為樁端持力層,樁端全斷面進(jìn)入持力層,對粘*土2d以充分發(fā)揮樁端阻力,當(dāng)存在軟弱下臥層時,樁基以下硬持力層厚度不宜不小于4d,由于地質(zhì)資料沒有對下臥層作判斷,所以暫且以最不利考慮,樁端土最薄處也滿足4d要求,但依據(jù)下臥土層 E1-2=9.01和標(biāo)貫N=12判斷，該粉砂層為良好下臥層。參照中國電力出版社出版的地基處理經(jīng)驗(yàn)集萃中電力規(guī)劃

5、總院閻善章在太原第一熱電廠工程中作的樁端持力層厚度對單樁承載力影響的試驗(yàn)表明，即使有下臥軟土層，當(dāng)樁端下硬土大于4D時，承載力實(shí)測值大于計算值。 四.施工概況: 園區(qū)變于2003年4月開始樁基施工,施工過程中,局部出現(xiàn)總錘擊數(shù)及最后一米總樁錘擊數(shù)明顯偏低的情況,說明局部有鉆探未揭示的地質(zhì)情況,并且下部樁端持力層偏軟,等做靜載時作為抽查部分,本工程共打樁154根,其中8根最后送樁錘擊數(shù)超過60擊,最入半米大部分在40-60擊之間,有少量在40擊之下,并且部錘擊數(shù)偏低. 五.樁基靜載試驗(yàn): 為了能充分反映整個場地內(nèi)各樁單樁承載力極限特征值的大小,在工程樁中按做錘擊數(shù)由少至多的順序做靜載,抽取錘擊數(shù)

6、最少的一根,而后取中間部分即最后一米送樁錘擊數(shù)在50的樁一根,然后選取最后一米送樁錘擊數(shù)最多的一根. 樁數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 送樁 總錘擊數(shù) 93樁 2 4 5 6 7 9 10 11 26 80擊 71樁 3 5 6 8 9 12 14 18 50 125擊 65樁 4 6 8 10 11 14 15 17 65 150擊 靜載試驗(yàn)成果匯總表: 樁號 極限承載力特征值KN 荷載 KN 60 240 320 400 480 560 640 93# 400 沉降mm 量 0.77 1.66 2.84 6.58 56.9 71# 560 0.68 2.79 5.87 9.50 13.

7、98 22.75 74 63# 560 1.33 3.76 7.70 11.9 17.91 27.65 78 試驗(yàn)結(jié)果表明基樁承載力都不滿足原設(shè)計要求. 六.事故原因分析 由三根樁的靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)看出，在前幾級荷載作用下，樁的穩(wěn)定均很快，沉降很小，當(dāng)荷載超過某一定值后，樁的沉降急劇加大，并無法穩(wěn)定，表明土已由極限狀態(tài)進(jìn)入破壞階段。為什么設(shè)計人員依據(jù)勘察資料計算出的單樁承載力會與靜載試驗(yàn)實(shí)測的單樁承載力相差如此之大，經(jīng)過對勘察資料的詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)勘察單位為省錢，在勘探過程中只鉆了幾個大鉆結(jié)合小麻花鉆，而沒有相應(yīng)原位測試手段，大鉆所取的土樣有限，加上其不能反映土層連續(xù)變化，而土層特*每一層可能其變化

8、都較大，結(jié)果導(dǎo)致其分析以偏概全，后經(jīng)補(bǔ)靜力觸探，反映的地質(zhì)剖面圖如下： 雖然樁基參數(shù)在做靜載后意義不大，但對照前后二參數(shù)表還是能說明一些問題，初提參數(shù)表： 土層代號及名稱 預(yù)制樁（Kpa） qsik qpk 1.素填土 2.粉質(zhì)粘土 35 3.淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 20 4.粘土 60 1800 5a粉砂 35 5b粉砂 50 修正后參數(shù)表: 土層代號及名稱 預(yù)制樁(kpa) qsik qpk 1.素填土 2.粉質(zhì)粘土 22 3.淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 14 4.粘 土 45 1200 5a.粉 砂 35 1500 5b.粉 砂 50 2100 即使按照修正后參數(shù)表其理論計算值也達(dá)650KN 對照靜力觸探數(shù)

9、據(jù), 2層粘土Ps=0.6pa左右,在局部淤泥深度陡增處(后探明為一穿越變電所的暗浜)Ps=0.40.46MPa,而4層粘土局部Ps=1.56MPa,很明顯,整個參數(shù)表所提的側(cè)阻力和端阻力明顯偏高. 七.事故后期處理: 由于實(shí)測單樁極限承載力特征值只有設(shè)計的一半,所以補(bǔ)樁的數(shù)目也將接近原來打樁的數(shù)目,由于樁已施工完畢,所以補(bǔ)樁的樁位布置不僅要考慮樁與樁之間的間距大小,更要滿足補(bǔ)樁樁位重心仍位于線上,以及補(bǔ)樁以后的群樁能承擔(dān)上部荷載作用,見附圖1,由圖中樁位布置,要樁數(shù)翻倍布置在單柱周圍來承擔(dān)單柱荷載作用,在平面上很難找到合理的布點(diǎn),而且原樁位布置也限制了補(bǔ)樁樁位布置的選擇空間,受柱下條基的啟發(fā)

10、,能否把樁沿軸線對稱布置,依*反梁把上部荷載分?jǐn)偟礁鳂渡?這樣就解決了補(bǔ)樁樁位重心問題,也很好地解決了樁難布置的問題.補(bǔ)樁后樁位圖見附圖2. 計算模型的選取,對整根承臺梁而言,取柱中心線為固端,各樁作為等效集中力作用在梁上。 有暗浜穿越的承臺下土的處理: 第3.4.6.3條規(guī)定當(dāng)承臺固圍為可液化土或極限承載力小于80Kpa軟土?xí)r,宜將承臺外,一定范圍的土?xí)r行加固.在現(xiàn)場處理時將承臺下部0.5米范圍及固邊2米范圍內(nèi)的淤泥質(zhì)土挖除,用碎石和砂回填夯實(shí),由于有暗浜穿越處的樁的單樁承載力普遍比較低,為了協(xié)調(diào)變形,不至于暗浜附近形成沉降過度點(diǎn),.在處理現(xiàn)場時把暗浜附近二跨及跨越暗浜一跨的梁剛度加大. 八.結(jié)論與啟發(fā): 通過上述工程樁基承載力不滿足設(shè)計要求這一樁基質(zhì)量事故的原因分析,我們清醒地認(rèn)識到樁基檢測的必要*和勘察,設(shè)計工作的細(xì)致,規(guī)范和專業(yè)化的重要*. 上述工程如果勘察單位能嚴(yán)格按照要求,采取多種勘察手段,不偷工減料,那么提供樁土參數(shù)的準(zhǔn)確*就不會那么差了. 當(dāng)然如果建設(shè)方不搶工期,遵循先試樁進(jìn)行靜載試驗(yàn),并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,對樁基進(jìn)行設(shè)計的原則,以上的質(zhì)量事幫的發(fā)生也可以避免. 土力學(xué)至令還是一門很不完善的學(xué)科,由于地基土層其有不均勻*, 隨機(jī)*,易