王濤，孔凡林

（1重慶市建筑科學(xué)研究院有限公司，重慶 400016；2重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶 400072）

1 巖基載荷試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容

1.1 適用范圍

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2011）中規(guī)定，巖基載荷試驗(yàn)用于確定完整、較完整、較破碎巖石地基作為天然地基或者樁基礎(chǔ)持力層時(shí)的承載力，試驗(yàn)可以參照該標(biāo)準(zhǔn)附錄H進(jìn)行[1]。國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94—2008）第5.3.2條第三款規(guī)定：對(duì)于嵌巖樁，可通過直徑為0.3m巖基平板載荷試驗(yàn)確定極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，也可通過直徑為0.3m嵌巖短墩載荷試驗(yàn)確定極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值[2]，該標(biāo)準(zhǔn)沒有列出參照附錄；重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工驗(yàn)收規(guī)范》（DBJ 50-200—2014）和《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DBJ 50/T-043—2016）中的規(guī)定表述和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一致。

1.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)成果分析

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中，每一場(chǎng)地同一巖性荷載試驗(yàn)的數(shù)量不少于3個(gè)。承載力特征值的確定都是以比例界限值與極限荷載除以3相比，取小值作為巖質(zhì)地基承載力特征值。不同的是地方標(biāo)準(zhǔn)《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DBJ 50/T-043—2016）中規(guī)定了巖質(zhì)地基極限承載力及極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法。重慶地方標(biāo)準(zhǔn)《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DBJ 50/T-043—2016）附錄C.08中規(guī)定，試驗(yàn)中出現(xiàn)下述現(xiàn)象之一時(shí)，即可終止加載：（1）承壓板周邊巖體出現(xiàn)明顯隆起或徑向裂縫持續(xù)發(fā)展；（2）沉降量讀數(shù)不斷變化，在24h內(nèi)，沉降速率有增大的趨勢(shì)；（3）壓力加不上或勉強(qiáng)加上而不能保持穩(wěn)定[3]。符合終止加載條件的前一級(jí)荷載應(yīng)視為極限荷載，該極限荷載為極限承載力。也就是說，試驗(yàn)點(diǎn)的極限荷載為極限承載力，而極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值是當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的極差不超過其平均值的30%時(shí)，取其平均值作為巖石地基承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值極差超過平均值的30%時(shí)，應(yīng)取最小值作為巖石地基承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值。

2 巖基載荷試驗(yàn)成果的運(yùn)用

2.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2011）規(guī)定，初步設(shè)計(jì)時(shí)單樁豎向承載力特征值可按下式估算[1]：

式中：qpa、qsia為樁端端阻力、樁側(cè)阻力特征值，由當(dāng)?shù)仂o載荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析。

當(dāng)樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖中時(shí)，可按下式估算單樁豎向承載力特征值[1]：由此可知，公式的使用條件是樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖的樁，而公式（1）的適用條件則針對(duì)樁端嵌入破碎巖和軟質(zhì)巖時(shí)的樁，重慶地區(qū)分布的中風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)砂巖大多屬于此類。采用公式（1）的時(shí)候，需要實(shí)測(cè)樁側(cè)阻力特征值，沒測(cè)試的情況下按照勘察報(bào)告提供的數(shù)據(jù)取用。按照公式（2）計(jì)算，則不考慮嵌入巖石的樁側(cè)阻力，偏于安全但不經(jīng)濟(jì)。

2.2 國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94—2008）沒有規(guī)定如何利用巖基載荷試驗(yàn)的成果，僅僅規(guī)定了根據(jù)巖石單軸抗壓強(qiáng)度確定嵌巖樁單樁豎向極限承載力[2]，可按下列公式進(jìn)行計(jì)算：

式中：Qsk、Qrk——分別為土的總極限側(cè)阻力、嵌巖段總極限阻力；qsik——樁周第層土的極限側(cè)阻力，無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)成樁工藝按本規(guī)范表5.3.5-1取值；frk——巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，黏土巖取天然濕度單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；ζr——嵌巖段側(cè)阻和端阻綜合系數(shù)，與嵌巖深徑比hr/d、巖石軟硬程度和成樁工藝有關(guān)。

2.3 重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工驗(yàn)收規(guī)范》

《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工驗(yàn)收規(guī)范》（DBJ 50-200—2014）第5.2.2條款規(guī)定，單樁豎向承載力特征值應(yīng)按下式確定[4]：

式中：Quk——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；K——安全系數(shù)，采用載荷板試驗(yàn)或按本規(guī)范第5.3.8條確定樁基豎向極限承載力時(shí)，K=3。

該標(biāo)準(zhǔn)第5.3.8條款規(guī)定，干作業(yè)成孔且清底干凈的嵌巖樁，嵌入完整、較完整巖石段總極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)載荷板試驗(yàn)所得樁端地基極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值確定時(shí)，可按下列公式計(jì)算[4]：

當(dāng)嵌巖深度小于0.5倍樁徑或短邊長(zhǎng)度時(shí)，

當(dāng)嵌巖深度不小于0.5倍且小于1倍樁徑或短邊長(zhǎng)度時(shí)，

當(dāng)嵌巖深度不小于1倍樁徑或短邊長(zhǎng)度時(shí)，

式中：fuk——現(xiàn)場(chǎng)載荷板試驗(yàn)所得樁端地基極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Ap——嵌巖段樁端橫截面面積；β——考慮嵌固力影響后的承載力綜合系數(shù)。

由此可見，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)載荷板試驗(yàn)所得樁端地基極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行樁基承載力計(jì)算時(shí)的條件是：干作業(yè)成孔且清底干凈的嵌巖樁，嵌入完整、較完整巖石段。工程上主要指的是人工挖孔樁和有條件清底干凈的干作業(yè)旋挖樁，而對(duì)于樁端存在地下水的情況沒有明確規(guī)定，技術(shù)人員應(yīng)注意適用的條件問題[5]。

3 試驗(yàn)檢測(cè)中和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

通過原位測(cè)試獲取巖土參數(shù)，是確保基礎(chǔ)特別是樁基工程技術(shù)可靠、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的主要手段。工程實(shí)踐中工程技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)地使用測(cè)試數(shù)據(jù)。

3.1 試驗(yàn)檢測(cè)過程中應(yīng)注意的問題

（1）試驗(yàn)的目的及依據(jù)應(yīng)明確和科學(xué)。試驗(yàn)的目的是獲取巖石地基極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，應(yīng)采用重慶地方標(biāo)準(zhǔn)《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DBJ 50/T-043—2016）；試驗(yàn)的目的是獲取巖石地基承載力特征值時(shí)，應(yīng)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2011）。

（2）試驗(yàn)的場(chǎng)地巖體完整性等場(chǎng)地條件應(yīng)做詳細(xì)描述。試驗(yàn)的巖體應(yīng)確保為完整、較完整、較破碎巖石地基，而且每一場(chǎng)地、同一巖性荷載試驗(yàn)的數(shù)量不少于3個(gè)。

（3）試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析整理應(yīng)科學(xué)合理。應(yīng)對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)終止加載時(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行描述，試驗(yàn)數(shù)據(jù)中應(yīng)明確比例界限并做相關(guān)計(jì)算。

（4）建議每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)取樣進(jìn)行巖石單軸抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。依據(jù)重慶地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工驗(yàn)收規(guī)范》，比較載荷試驗(yàn)計(jì)算的樁基承載力與以單軸抗壓強(qiáng)度計(jì)算的承載力的大小，便于后期指導(dǎo)工程建設(shè)階段的施工和驗(yàn)收。

3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)注意的問題

（1）應(yīng)注意適用條件。對(duì)于人工挖孔樁和有條件清底干凈的干作業(yè)旋挖樁，嵌入完整、較完整巖石段總極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)載荷板試驗(yàn)所得樁端地基極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值直接確定，依據(jù)重慶地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工驗(yàn)收規(guī)范》第五章第5.3.8條款規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；而對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜、其他工藝類型的樁基，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告或地勘報(bào)告中提供的巖石地基載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合工程地質(zhì)條件、樁基設(shè)計(jì)類型綜合采用計(jì)算。

（2）試驗(yàn)提供巖石地基承載力特征值時(shí)，以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

4 結(jié)論

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中沒有明確巖基載荷試驗(yàn)的使用條款，其僅僅規(guī)定樁基設(shè)計(jì)計(jì)算以巖石單軸抗壓強(qiáng)度為計(jì)算公式是不夠的，建議在今后的修編中予以補(bǔ)充修訂。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)巖基載荷試驗(yàn)的規(guī)定存在容易混淆的概念，例如特征值和標(biāo)準(zhǔn)值的問題，以及適用條件的問題等，工程技術(shù)人員在工程試驗(yàn)和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意其適用條件。