《刚性桩复合地基检测技术规程》编制概要.pdf
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1、第23卷第2期2023年6月0引言刚性桩复合地基因其承载力高、造价低、施工速度快等优点,日益成为高层建筑普遍优先采用的地基形式。目前,廊坊地区绝大部分高层建筑普遍采用的是其中的CFG桩复合地基和素混凝土桩复合地基。这种广泛的、大规模的应用,使得对其施工质量的控制和监管面临着巨大的挑战。工程建设相关单位和政府质量监督管理部门迫切需要一部充分考虑本地区工程地质条件和检测工作实际情况,检测项目较全面,检测方法和评价标准统一、具体、有针对性的检测工作技术标准。在此背景之下,申请立项并编制完成了廊坊市地方标准 刚性桩复合地基检测技术规程(DB1310/T282-2022)1(以下简称 规程)。该 规程
2、已于2022年11月12日起实施。刚性桩复合地基检测技术规程 编制概要张连琦,王鹏,王楠(河北省地球物理勘查院,河北 廊坊 065000)【摘要】介绍了廊坊市地方标准 刚性桩复合地基检测技术规程 的编制原则和框架内容,着重对规程中的技术要点和重点条文进行了剖析。规程 首次对褥垫层质量检测提出了具体要求;通过载荷试验快、慢速法对比试验验证了快速法在本地区的适用性,给出了收敛标准并对其应用进行了必要的限制;对常规抽检和扩大抽检作了明确区分,并对验证和扩大检测的情形进行了重新梳理;仅要求对试验检测的载荷试验结果进行统计;规定复合地基承载力特征值超过400kPa时应增加检测数量;放宽了载荷试验的卸载要
3、求;考虑了复合地基设计等级为甲级时其承载力折减对最大加载的影响;对低应变法缺陷位置确定时要求直接采用单位工程同类桩型桩身波速平均值。【关键词】刚性桩;复合地基;检测Summary for Compilation ofTechnical Specification for Testing of Rigid Pile Composite FoundationZhang Lianqi,Wang Peng,Wang Nan(Geophysical Exploration Institute of Hebei Province,Langfang 065000,China)【Abstract】This p
4、aper describes the compilation principles and framework contents of the Technical Specification for Test-ing of Rigid Pile Composite Foundation,a local standard of Langfang,and emphatically explores the technical points and keyprovisions in the Specification.The Specification puts forward the specif
5、ic requirements for quality test of cushion for the firsttime.It verifies the applicability of the fast method in this region by the comparative test of the fast and slow methods in theload test,giving out the convergence criteria,imposes the necessary restrictions on its application,distinguishes t
6、he routinespot test and the expanded spot test,organizes the situations of verification and expanded test.The Specification also specifiesthat only the load test results are required to be counted,stipulates that the test quantity shall be increased when the eigenval-ue of bearing capacity of compos
7、ite foundation is higher than 400kPa,lessens the unloading requirements of load test,takesinto account the influence of the bearing capacity reduction on the maximum load when the design grade of composite founda-tion is Grade A,and provides that the average wave velocity of the same type of pile in
8、 the unit project is required when deter-mining the defect location with the low strain method.【Keywords】rigid pile;composite foundation;test中图分类号TU473.1+6文献标识码A文章编号1674-3229(2023)02-0091-06收稿日期2022-12-12作者简介张连琦(1972-),男,河北省地球物理勘查院高级工程师,研究方向:岩土工程勘察、检测。2023年6月第23卷第2期廊坊师范学院学报(自然科学版)Journal of Langfang
9、 Normal University(Natural Science Edition)Jun.2023Vol.23 No.291廊坊师范学院学报(自然科学版)2023年6月第23卷第2期规程 的编制工作大体分三个阶段:第一阶段,广泛收集现行相关标准规范、图书、论文、报告等资料,经分析研究编写设计书,明确 规程 编制大纲和现场试验方案;第二阶段,在着重梳理、分析研究所收集资料的基础上,结合廊坊地区工程地质条件、多年检测工作实践经验以及现场试验结果,编写完成 规程 草案和征求意见稿;第三阶段,采用内部和外部、线上和线下的形式广泛征求各方意见,经充分讨论达成一致意见后形成送审稿,经专家评审,修改后形
10、成报批稿。征求的意见主要来自市域内政府主管部门、勘察、设计、图审、施工、监理、检测等相关单位,具有广泛的代表性。1基本情况1.1编制原则规程 的编制主要遵循规范编制、实事求是、因地制宜、科学可行和一致性原则,编写过程中还考虑了以下几点。(1)检测工作流程既要符合方法技术特点、检测工作实际,又要符合当地主管部门监管程序要求。不符合方法技术特点和检测工作实际则无法保质保量、安全顺畅完成检测工作;不符合当地主管部门监管程序要求则可能会遗漏必要的质量技术记录,最终造成无法进行验收的尴尬局面。(2)摒弃大而全、广而粗、多而乱的思想,着重在小、精、细上做文章。作为一部专门的检测技术规程,范围小才能聚焦于主
11、要检测项目和常用的检测方法,精益求精,不放过每一个细节才能确保检测工作顺畅、工作质量可控。(3)创新点应从本地区工程地质条件、检测工作实际出发,具备相应的试验数据或逻辑推理性。缺少试验数据就缺少令人信服的支撑,推理不具备逻辑性就无法得到科学合理的结论。(4)框架结构应与现行标准规范相承,整体行文统一、用词准确,避免笼统、含糊的表述,对无法确定的情形给出具有实操性的通路。1.2框架内容规程 适用于廊坊地区建筑工程刚性桩复合地基检测,其他如市政、水利、交通等工程也可作为参考。规程 共8章2个附录120余条。第1章“范围”阐明了 规程 的主要内容和适用范围。第2章“规范性引用文件”阐述了 规程 中明
12、文引用的标准、规范。第3章“术语和定义”指出了规程 所涉及的术语和定义所在的标准、规范名称。第4章“基本规定”对检测类别、检测工作流程、检测方法和检测数量、验证和扩大检测、检测报告等进行了规定。第 58章分别明确了复合地基载荷试验、单桩载荷试验、地基土载荷试验、低应变法的一般规定和仪器设备及其安装、现场检测、检测数据分析与判定的详细要求。附录A“载荷试验记录表”和附录B“单桩载荷试验混凝土桩桩头处理”均为资料性附录,供参考。2规程 的技术要点及说明2.1检测项目和检测方法的确定规程 首次将“刚性桩复合地基”概念引入检测标准,实现了与设计规范2的有效衔接。刚性桩复合地基是指以摩擦型刚性桩作为竖向
13、增强体的复合地基。如钢筋混凝土桩、素混凝土桩、预应力管桩、大直径薄壁筒桩、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)、二灰混凝土桩和钢管桩等。目前,国家行业和地方现行检测标准规范3-4中,对刚性桩复合地基的常规检测项目主要是复合地基承载力、单桩承载力和桩身完整性;检测方法主要是复合地基载荷试验、单桩载荷试验和低应变法;未包含褥垫层相关检测要求,也未明确地基土承载力的检测。考虑到刚性桩复合地基设置褥垫层时,褥垫层是刚性桩复合地基的重要组成部分,其铺填质量的好坏直接影响复合地基中桩、土承载力的正常发挥和建筑沉降大小。从复合地基整体角度出发,为避免当前褥垫层施工随意性较大、存在漏检的工程风险,规程 首次将褥垫层质
14、量纳入复合地基检测范畴。其检测内容主要是材料、厚度和密实度(夯填度或压实系数)三方面,规程 第4.1.4条、第4.2.74.2.9条对此做出了规定。对地基土承载力检测的相关规定,主要基于以下几种情形:一是在饱和软土中采用挤土成桩施工工艺时,超静孔隙水压力的作用可能造成桩周土强度的丧失;二是当天然地基存在特殊性岩土而具有特殊工程特性时,需要对其进行置换、压实、挤密处理,然后再进行刚性桩复合地基处理设计;三是当92第23卷第2期2023年6月采用多桩型复合地基处理技术时,多桩型复合地基载荷试验可能难以实施;四是设计或许有进行地基土承载力检测的要求。因此,规程 第4.1.4条、第4.2.5 条规定,
15、必要时尚应对地基土承载力进行检测,并对检测数量的下限作出了要求。规程 规定的检测项目和检测方法见表1。表1检测项目和检测方法序号12345678检测项目复合地基承载力单桩承载力地基土承载力桩身完整性褥垫层材料褥垫层厚度褥垫层夯填度褥垫层压实系数检测方法复合地基载荷试验单桩载荷试验地基土载荷试验低应变法按JGJ52执行钢尺测量或水准测量水准测量环刀法、灌砂法或灌水法备注快、慢速法快、慢速法快、慢速法反射波法按GB 50026执行按GB 50026执行按GB/T 50123执行2.2载荷试验快、慢速法对比载荷试验按加载时相对沉降稳定标准的不同可分为慢速维持荷载法(慢速法)、分级加荷沉降非稳定法(快
16、速法)或等沉降速率法。对快速法的相关规定散见于现行国家、行业标准规范4-7及河北、山东、广东、上海、重庆等地方标准中。为确定该快速法在廊坊地区的适用性,分别进行了30组的单桩复合地基、单桩和地基土载荷试验快、慢速法对比试验工作。各方法现场操作步骤和资料整理分别按 规程 相关章节的规定进行。2.2.1 试验点位桩位的选取分别选取香河、大厂、固安、廊坊市区、临空区和开发区的10个场地10个单体工程进行试验,每个场地均进行单桩复合地基、单桩和地基土三种载荷试验各3组的快、慢速法对比试验。每组对比的2个点均位于同一场地,场地工程地质条件一致。试验点(桩)位置覆盖了廊坊主要工程地质区,地层岩性以黏性土、
17、粉土和粉细砂为主。涉及到桩的对比试验,试验前后均进行了低应变法检测,确保对比的 2 根桩桩身完整性类别一致。对比试验的 2 个点,其环境条件、试验人员和使用的仪器设备均一致。试验人员均持有地基基础检测员证书,所用仪器设备均在计量检定或校准的有效期内。2.2.2 对比试验结果及分析各方法对比试验的2个点,其最大加载值均为设计要求承载力特征值的 2倍。在最大加载作用下,各点均未达到极限状态。按 规程 相关规定取值,2个对比点的极限承载力和承载力特征值均相同。相较于慢速法,对应的快速法试验各点累计沉降量偏小,累计用时也偏少,具体见表2。对比试验项目单桩复合地基载荷试验单桩载荷试验地基土载荷试验最大加
18、载(kPa/kN)6209508802260200260累计沉降量(mm)19.0728.6620.1825.1115.4832.58累计沉降量之比(%)大值949695小值858755平均919271累计用时之比(%)大值715080小值595080平均635080计入卸载累计用时之比(%)大值5752小值5052平均5252表2快、慢速法载荷试验累计沉降量之比和累计用时之比由以上对比试验结果可见,当最大加载值为设计承载力特征值的2倍时,尽管快速法与慢速法试验时的桩土应力应变存在一定的差异(快速法累计沉降量偏小),但就验收检测而言,如果仅为确定承载力,快速法是可以在本地区应用的。这一结果与相
19、关文献4+6-7研究成果一致。可以看出快速法能够明显节省试验时间,既节约试验成本,又有可能因减少昼夜温差等环境影响而提高试验观测精度。张连琦等:刚性桩复合地基检测技术规程 编制概要93廊坊师范学院学报(自然科学版)2023年6月第23卷第2期但限于快速法理论研究程度还不够深入,对比试验数量还不完全充分,经验数据还需进一步积累等原因,参考河北省地方标准 建筑地基基础检测技术规程 DB13(J)148-2012,当采用快速法载荷试验进行验收检测时,规程 第4.2.2条规定:a)地基基础设计等级为乙级及以下工程;b)同一场地、同一条件下应至少有3组或一个单位工程采用慢速维持荷载法。2.3验收检测的抽
20、检部位常规验收检测进行的抽样工作,随机兼顾均匀和代表性是抽样方法的基本要求。现行国家行业规范 建筑地基检测技术规范 JGJ340-2015和河北省地方标准 建筑地基基础检测技术规程 DB13(J)148-2012在对验收检测部位选择作出规定时,从用有限的检测数量控制整个工程施工质量角度考虑,是将施工出现异常或对施工质量有异议的部位,局部岩土条件复杂可能影响施工质量的部位与设计认为重要的部位,依据前一种方法检测结果确定后一种方法的检测部位,同类地基随机均匀分布等要求并列在一起的。规程 对此进行了区分,将常规检测抽样工作与特定的、特别的检测对象分别在第4.1.8条和第4.3.2条关于扩大检测中作出
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