载体桩基础试验检测分析及应用
摘要：在工业与民用建筑中，如何控制和管理好软土地基基础的设计与施工，做到既经济有效又安全可靠，保证建筑物或构筑物基础的稳定性和耐久性至关重要。
关键词：填充料、载体、载体桩
一、工程概况
本工程位于廉江市安铺镇，拟建建筑有6幢12层住宅楼，场地属于廉江组侵蚀剥蚀台地边缘与滨海堆积接触带。地层分布：① 素填土：厚度0.6～1.85m。暗褐黄色，稍湿～湿，松软；主要成份为粉质粘土，局部含多量建筑垃圾。② 淤泥质粘土：顶板埋深1.85m～2.2m，厚度1.60～2.80m。浅灰黑色，饱和，流塑～软塑；含多量粉砂，含腐蚀质，具臭味。③ 粉土：顶板埋深2.80～3.00m，厚度0.60～1.30m。浅灰色，饱和，松散；含多量粘粒。④ 粘土：顶板埋深3.10～4.10m，厚度0.50～2.70m。灰黄色，湿，软塑～软可塑；含少量粉细砂；局部夹薄层中砂。⑤ 薄层状粘土：顶板埋深3.40～6.25m，厚度3.15～6.40m。灰色，湿，软塑；近水平微层理发育，单层厚1～10mm，层面间粉砂。⑥ 粘土、粉质粘土：顶板埋深8.80～23.10m，揭露厚度1.25～15.20m。砖红杂灰黄、灰白色，湿，硬可塑；含少量粉细砂。⑥1 粉砂、细砂：顶板埋深12.5～14.2m，厚度1.90～4.70m。浅灰白色，饱和，稍密～中密；较均匀，局部间夹粉质粘土。⑥2 中砂：顶板埋深21.00～22.20m，厚度0.90～4.05m。浅灰白色，饱和，稍密～中密；较均匀，局部间夹粘土、粉质粘土。
二、桩基础设计
根据地质资料，地表下约4m存在较厚软土，不能作为天然基础持力层，故应设计深基础较经济，作为当地较为常用的预制混凝土管桩因费用高，机械进入场地难，施工躁音对周围住宅区影响大而不给予采用，相对费用较低，影响较小的载体桩被应用。载体桩所用的填充料在当地容易采到。但在该地区附近没有进行过载体桩施工，各种技术参数都不能借鉴，因而需要进行打桩试验。
载体桩是由填充料（混凝土块、碎石、卵石、矿渣）和混凝土桩身组成。采用细长锤夯击成孔，将护筒沉到设计标高后，细长锤击出护筒底一定深度，分批向筒内投入填充料和干性混凝土，用细长锤反复夯实，挤密，在桩端形成载体，最后放置钢筋骨笼，灌注桩身混凝土面形成的桩。可根据地质资料，在场地两端打两根桩长9m，桩径500mm，配6Φ12通长钢筋，混凝土强度等级为C30，填充材料为石片，红砖块的试验桩。并对试验桩进行进行检测，为设计提供技术参数。
三、试验检测
1、静载荷试验
本次试验采用油压千斤顶加载，以压力平台作反力装置，用一台3200KN油压千斤顶在承压板上逐级加压（通过油压传感器控制），试验时在承压板上布置3只位移传感器，用以测读承压板的沉降量，JCQ-503A静载荷测试仪自动控制。
静载荷试验选用堆载式反力系统加载，由压载物、次梁、主梁、高压油泵及1台千斤顶（3200KN）组成反力装置对试桩进行加载，沉降读数、加压系统由JCQ-503A静载荷测试仪自动控制完成。试桩编号为A#、B#，试验最大荷载为设计估算值的2.0倍即200KN进行。
2、低应变动力测试
低应变动力测试用于判断桩身质量，采用“反射波法”该方法是由放置在桩顶的拾振器（速度传感器）接收锤击初始信号及桩身反射信号，通过RS-1616K（P）桩基动测仪记录并将波形存储在磁盘上，经过计算机处理并打印出结果。
该方法的基本原理是在桩身顶部进行竖向击振，弹性波沿着桩身向下传播，根据反射击波传播的运动学和动力学特性，当桩身存在明显的波阻抗差异界面（如桩底断桩和严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。经接收放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，以判断桩身完整性及估计混凝土强度等级。此外，还可以根据波速值和桩底反射到达时间对桩的实际长度加以核对。实测时凿去桩头并整平，在每根桩的顶面牢固布设一只传感器，在桩头中心部位激振并记录，每击都记录到有效波形曲线，有效记录三击以上。
四、试验结果
1、静载荷试验结果
对本工程单桩静载荷试验数据进行整理，绘制P～S曲线，根据曲线特征，结合本场地地质条件及施工情况等，综合分析得出下表成果：
静载荷试验检测结果汇总表
试验
桩号 终止荷载
（kn） 最终沉降量
（mm） 承载力特征值
(kn)
A# 200 26 100
B# 200 22 100
由于上述两根单桩静载试验结果可以看出，两试点加载到最大荷载均未达到破坏，且自P～S曲线上分析无明显的拐点和陡降段，为一条完整连续的平缓、匀滑曲线，根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）、《复合载体夯扩桩设计规程》（JGJ/T135-2001）中有并条文规定，可综合得出试点A#、B#单桩承载力特征值大于或等于100KN。
2、低应变动力检测结果
⑴资料处理的几点说明
① 实测曲线都标有检测桩号、桩径、波速。
② 桩实测曲线解释的异常位置，系指检查测的桩顶位置至异常点的距离。标有凸出桩体的符号表示扩径，标有凹进桩体的符号表示缩颈，散布点符号表示离析或夹泥缺陷。
③解释推断的实测曲线为依据，以国家行业标准《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）及国家有关规范、规程的规定为标准，同时考虑了场地工程地质、水文地质条件、成孔工艺、混凝土搅制与灌注等工序质量检查资料。
⑵ 基桩完整性分析判断
依据波列图中的入射波、反射波的波形、相位、频率、到达时间等特性，判断单桩的完整性。
① 完整性好的单桩，反射波具有波形规则，波列清晰，桩底反射明显，易于读取反射波到位达时间等特性。同一工地完整性桩反射击波形往往具有较好的相拟性。严重离析、夹泥、混浆等混凝土的波速较低，反射击波幅减小，频率降低。桩身断裂，其反射波到达时间小于桩底反射波的到位达时间；波幅较大，往往出现多次反射，难以观测到桩底反射击波。
② 桩身强度与波速之间的关系较为复杂，影响波速的因素很多，如混凝土内骨料的品种规格，含量水率、养护方法等。
五、结论
经过对两根的静载试验、低应变动力检测结果进行分析、总结，试验桩P～S曲线为一条完整连续的平缓、匀滑曲线；反射波具有波形规则，波列清晰，
桩底反射明显等特性为依据，得出该场地适宜进行载体桩基设计结论，选择第⑥层作桩端持力层，取有效桩长9m，可按单桩承载力特征值100KN进行载体桩基设计。
参考文献：
［1］《载体桩设计规程》（JGJ135-2007）.北京:中国建筑工业出版社,2007.［2］《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）.北京:中国建筑工业出版社,2004.
