張金平

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司廣州510507）

0 引言

花崗巖類基巖在廣東省內(nèi)廣泛分布，其分布面積占全省陸地面積的40%左右。僅廣州地區(qū)花崗巖就大致可分為三大不同片區(qū)：即北邊一片，位于白云山-蘿崗斷隆并一直延伸到從化、增城；中間一片位于番禺；南邊一片則位于南沙，另外還有些零星片區(qū)［1］。全省不同地區(qū)的花崗巖類在原始礦物組成、結(jié)構(gòu)和風(fēng)化環(huán)境上存在差異，使其風(fēng)化土的物理力學(xué)性質(zhì)存在較大的差異。花崗巖礦物組成差別較大，其風(fēng)化土形成了特殊的級配分布形態(tài)，使其不僅具備粘性土的特性，而且往往富含砂、礫而異于一般的粘性土，其物理力學(xué)性質(zhì)介于粘性土和砂土之間，且差異較大［2，3］。而且由于其黏土礦物成分與含量不同，受地下水影響差別極大。不同花崗巖區(qū)物理力學(xué)特性差異較大，且不同規(guī)范提出的側(cè)摩阻力極限值經(jīng)驗值差別較大，即使同一種規(guī)范給出的經(jīng)驗值范圍也較大［4，5］，這給單樁承載力特征值的確定帶來了一定的困難，尤其是摩擦樁，極限側(cè)阻取值太高導(dǎo)致造價浪費，取值太低則不安全。而且同一地區(qū)，不同的施工工藝給其取值帶來的影響也不一致，如挖孔的方式、泥漿護壁的泥漿比重。本次研究提出確定某特定花崗巖地區(qū)單樁承載力特征值的思路，即對研究區(qū)進行靜載試驗，確定其單樁豎向抗壓極限承載力，采用規(guī)范經(jīng)驗公式，返求其極限側(cè)阻，再與規(guī)范經(jīng)驗值對比，確定其推薦值［6］。

1 工程概況

廣州某地塊辦公產(chǎn)業(yè)園區(qū)項目地處廣州市黃埔區(qū)知識城，位于低矮殘丘平整后場地，覆蓋層由上到下分別為素填土、沖積粉質(zhì)粘土（可塑）、殘積砂質(zhì)粘性土（可塑）、殘積砂質(zhì)粘性土（硬塑）、全風(fēng)化花崗巖、強風(fēng)化花崗巖，基底基巖為中～微風(fēng)化花崗巖，各層風(fēng)化界線起伏較大。本項目A1棟主樓采用灌注樁基礎(chǔ)，樁型為摩擦樁，成孔采用旋挖，灌注樁徑為800 mm，樁基有效樁長為25～40 m 不等，單樁承載力設(shè)計值為3 800 kN，樁端持力層為強風(fēng)化花崗巖。素填土、沖積粉質(zhì)粘土（可塑）、殘積砂質(zhì)粘性土的極限側(cè)阻可根據(jù)現(xiàn)場原位測試、土工物理力學(xué)指標，參照經(jīng)驗值確定。而全風(fēng)化及強風(fēng)化花崗巖極限側(cè)阻由于其礦物組成及含量不同而差別大，且受地下水及施工工藝的影響較大，難以取值［7］。為了達到安全可靠、經(jīng)濟合理的目的，本項目采用靜載荷進行試樁試驗，確定其單樁豎向抗壓極限承載力，采用規(guī)范經(jīng)驗公式，返求全風(fēng)化、強風(fēng)化花崗巖極限側(cè)阻，再與規(guī)范經(jīng)驗值對比，確定其推薦值，最后根據(jù)設(shè)計荷載大小，確定單樁豎向抗壓承載力特征值［8］，從而優(yōu)化設(shè)計樁長及樁徑。

2 靜載試驗

本項目按照擬定的施工工藝，在地塊的對角分別完成樁基1#、樁基2#施工，并對其進行單樁豎向抗壓靜載荷試驗。其試驗數(shù)據(jù)分別如表1、表2 所示，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)表繪制Q～s曲線成果圖1。根據(jù)Q～s曲線圖，樁基1#、樁基2#最大試驗荷載到7 600 kN 時，荷載-沉降曲線呈緩變型，沉降位移量過大，單樁豎向抗壓極限承載力Qu取沉降量為40.00 mm 時所對應(yīng)的荷載，分別為6 645 kN、6 889 kN，靜載試驗成果匯總?cè)绫? 所示［9］。

表1 樁基1#靜載試驗數(shù)據(jù)Tab.1 Data Sheet of Static Loading Test for Pile 1#

3 巖土參數(shù)確定

根據(jù)本項目施工圖紙，樁基1#、樁基2#對應(yīng)勘察鉆孔、地層編號、層底高程、分層厚度及極限側(cè)阻建議值如表3所示。

表2 樁基2#靜載試驗數(shù)據(jù)Tab.2 Data Sheet of Static Loading Test for Pile 2#

圖1 樁基靜載試驗Q～s曲線Fig.1 Q～s Curve of Pile Static Loading Test

表3 試樁靜載試驗成果匯總Tab.3 Summary of Static Loading Test Results

根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范：JGJ 94-2008》［5］的經(jīng)驗公式，按下式求單樁豎向抗壓承載力標準值：

將試驗所得單樁豎向抗壓極限承載力Qu及表4數(shù)值代入上式中，根據(jù)估算總極限端阻力標準值約占單樁豎向抗壓極限承載力的1/6～1/7，根據(jù)規(guī)范及經(jīng)驗強風(fēng)化花崗巖qpk取1 800 kPa，經(jīng)過試算可以求得全風(fēng)化、強風(fēng)化花崗巖極限側(cè)阻力標準值分別約為70 kPa、100 kPa。

4 單樁豎向抗壓承載力特征值確定

根據(jù)表4 推薦值及綜合確定的全風(fēng)化、強風(fēng)化花崗巖極限側(cè)阻力標準值，可以很好地優(yōu)化設(shè)計，可以通過調(diào)整樁長或者調(diào)整樁徑，重新計算單樁豎向抗壓承載力特征值，確保其滿足設(shè)計要求［10］。

表4 1#、2#樁基基本情況Tab.4 Basic Information of Pile 1# and Pile 2#

5 結(jié)論

經(jīng)過靜載試驗、經(jīng)驗公式、規(guī)范對比，綜合確定的全風(fēng)化、強風(fēng)化花崗巖極限側(cè)阻力標準值，已經(jīng)考慮了礦物組成及含量、風(fēng)化環(huán)境、地下水、成樁工藝、泥漿比重等多因素的影響，對特定場地及特定施工工藝下的單樁豎向抗壓承載力特征值確定，具有直接的指導(dǎo)意義，從而達到樁基設(shè)計安全可靠、經(jīng)濟合理的目的，該思路在花崗巖地區(qū)的樁基設(shè)計中值得推廣。