何險高,劉 清,趙志偉,汪 凌
(江蘇省地質(zhì)工程勘察院,江蘇南京211102)
近年來,隨著我國倡議的“一帶一路”偉大戰(zhàn)略布局,越來越多的中國企業(yè)走出國門,參建各類國際基礎(chǔ)建設(shè)項目。許多工程建設(shè)項目按照國際工程慣例,要求采用國際上通用的美標或歐標,因此關(guān)于各種依據(jù)標準的討論一直在不斷地進行。
樁基參數(shù)選擇,是每個工程項目勘察的核心內(nèi)容。國內(nèi)巖土領(lǐng)域相關(guān)研究人員曾多次對此進行過總結(jié)歸納,例如歐標及常用美標打入樁樁基承載力計算對比[1],基于美標的樁基承載力理論計算和靜載試驗對比研究[2],中、美、歐板柱基礎(chǔ)抗拔設(shè)計安全度對比研究[3]等。由于美標、歐標和中國標準計算方法差別很大,而又因國家地域不同,地質(zhì)條件千差萬別,故按不同規(guī)范估算所得的單樁承載力值存在明顯差異。本文綜合對比三種標準的計算結(jié)果和實測的試樁結(jié)果,分析研究了其差異之原因,對將來類似工程執(zhí)行不同規(guī)范提供樁基參數(shù)具有一定借鑒意義。
孟加拉國某污水處理廠是南亞最大的污水處理廠,該項目主要由場外污水提升泵站(6 m3/s),長約4.8 km的輸水管線和污水處理廠(平均流量50萬噸/日,峰值流量60萬噸/日)三部分組成。項目勘察執(zhí)行歐標為主,為更精確分析場區(qū)地質(zhì)條件特性,選取了部分勘探點采用美標和中國標準進行勘察。勘察共完成57個鉆孔,其中美標做了3孔,中國標準做了7孔,其余則為歐標。項目樁基施工采用的是內(nèi)擠土夯擴灌注樁,共檢測了其中9根樁。
擬建場區(qū)位于恒河下游左岸沖積平原,地形平坦、開闊,地勢較低。場區(qū)內(nèi)第四系覆蓋層廣泛分布,主要以人工填土及沖積形成的軟黏土、黏土及細砂等為主。據(jù)勘察揭露,場區(qū)勘察深度范圍內(nèi)巖土體可劃分為4個主層和10個亞層。各地層工程地質(zhì)特征見表1。
表1 場區(qū)各地層工程地質(zhì)特征表
歐標依據(jù)《英國地基基礎(chǔ)規(guī)范(BS 8004∶2015)》[4],美標則依據(jù)《荷載系數(shù)法公路橋梁設(shè)計規(guī)范》AASHTO LRFD BRIDGE DESIGN SPECIFICATIONS 2012[5],中國標準依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94—2008)》[6],根據(jù)巖土類型不同,分別依據(jù)物理力學指標、標準貫入試驗成果等進行樁基參數(shù)的選擇與確定,并估算單樁承載力值。詳細的參數(shù)選擇見表2。
本次試樁采用了三種方法,分別是單樁豎向抗壓靜載試驗、高應變檢測以及低應變檢測。其中單樁豎向抗壓靜載試驗,要求最大加載值為2 660~3 680,或達到破壞荷載。試驗依據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ 106—2014)》[7]。各樁檢測結(jié)果見表3。
表2 樁基參數(shù)選擇情況
表3 依據(jù)不同規(guī)范估算承載力以及試樁結(jié)果對比
分析美標、歐標和國標在樁參數(shù)選擇上的不同方法,可以看出在同一項目中,由于執(zhí)行標準的不同,勘察時所需要關(guān)注的重點是有差異的。歐標、美標更多依賴于原位測試指標以及土的力學指標,通過計算求得相應土層的樁基參數(shù),而中國標準則多注重于土的物理、力學性質(zhì)統(tǒng)計結(jié)果,根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果來查表得樁基參數(shù)經(jīng)驗值。
對比不同標準的估算承載力值和實測的單樁豎向承載力值,則可以發(fā)現(xiàn),估算值普遍較實測值低,而國標根據(jù)經(jīng)驗表格查出來的經(jīng)驗值,更接近于實測值?;诖?,在更多的執(zhí)行美標、歐標的“一帶一路”項目中,除了按合同要求必須采用美標、歐標外,也建議用中國標準進行對比性估算,以便為類似工程積累更多的經(jīng)驗,這也是目前很多中國企業(yè)在實際工程中的習慣做法。當然,我們更希望越來越多的國際項目能直接采用中國標準,也希望中國標準能越來越得到世界認可。