兰州粮食现代产业园项目综合服务中心及地下车库.docx
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兰州粮食现代产业园项目综合服务中心及地下车库
兰州粮食现代产业园项目综合服务中心及地下车库
单桩竖向抗压静载荷试验检测报告
一、前言
受兰州粮食现代产业有限公司委托，我公司对在建兰州粮食现代产业园项目综合服务中心及地下车库工程基桩进行单桩竖向抗压静载荷试验检测。
试验工作于2019年5月15日－5月18日进行，现将试验结果分述如下；
二、工程地质及基桩概况
1.地质概况
根据甘肃水文地质工程地质勘察院2018年3月提供的《兰州粮食现代产业园岩土工程勘察报告》场地内土层依次如下：
本次勘察揭露最大深度42.6m,根据钻孔揭露,在勘察深度范围内地层主要为:
①层素填土;②层黄土状粉土;②1层砾砂;③层粗砂岩（强风化）;④粗砂岩（中风化）。
各层土的埋藏及分布特征详见附图5（工程地质剖面图）、附图6（工程地质柱状图）。
根据地层的岩性特征物理力学性质的差异,按从上至下的顺序将各层土分述如下:
①层素填土（Q4ml）:
该层分布连续,黄褐色,成分单一,主要有粉土组成,稍湿,松散～稍密,该层在平面上分布极不均匀。
该层层厚0.2～9.6m,层顶面高程为2036.58～2051.95m。
②层黄土状粉土（Q4a1+p1）:
该层分布连续,在场地内均有分布,褐黄色,土质均匀,孔隙较发育,无光泽,干强度低,韧性低,摇振反应中等,局部分布有细砂夹层,偶含砾砂颗粒,稍湿、稍密-中密。
该层层厚4.9-36.6m,层面埋深0.2～9.6m,层顶面高程为2030.91～2051.15m。
②1层砾砂（Q4a1+p1）:
青灰色,一般粒径2-12mm,粒径大于2mm的颗粒含量占总重量的20～35%,母岩成份以花岗岩、石英岩等硬质岩石为主,呈弱风化,局部呈胶结状态（砾石胶结）,坚硬,稍湿,中密-密实。
该层分布不连续,仅在局部钻孔区域揭露,该层层厚为0.2～4.5m,层面埋深9.2～36.7m,层顶面高程为2012.40～2031.46m。
③层强风化粗砂岩（K）:
属白垩系,该层分布连续,棕红色-砖红色,矿物成份以石英、长石为主,含少量暗色矿物,泥钙质胶结,岩体呈巨厚层状结构,岩石呈碎屑结构,块状构造,微裂隙及风化裂隙较发育,含有较多砾石颗粒,呈胶结状态,上部含量较多,含量约占总量的15-25%,颗粒一般粒径为2-12mm之间,干时坚硬,长期遇水扰动或暴露地表极易软化或风化崩解,致密。
岩体基本质量等级为V级。
该层层厚为5.3-8.4m（在高层区域为揭穿厚度、其余区域未揭穿）,层面埋深9.5-37.5m,层顶面高程为2010.80-2033.24m。
④层中风化粗砂岩（K）:
该层仅在综合服务大楼（22F）区域揭露,棕红色-灰褐色,矿物成份以石英、长石为主,含少量暗色矿物,泥钙质胶结,岩体呈巨厚层状结构,岩石呈碎屑结构,块状构造,岩芯呈柱状及短柱状,致密,坚硬。
岩体基本质量等级为IV级。
该层层厚为3.9-5.9m（勘察厚度,未揭穿）,层面埋深20.6-24.3m,层顶面高程为2014.86～2018.69m。
2.场地地下水
该场地地下水埋藏较深，勘察期间深度内未见地下水，但应指出基岩裂隙较发育，且无规律，有可能赋存无规律的基岩裂隙水；同时，大气降水从地表下渗后有可能在强风化基岩裂隙中聚集形成裂隙水，设计及施工中应予以注意。
2、工程概况
兰州粮食局现代产业园项目综合服务中心及地下车库，位于兰州新区秦州园区。
办公区地下1层，地上9层，建筑面积32474.66㎡，建筑面积37.85m，建筑面积本工程办公区上部采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，其余各结构单元上部均采用现浇混凝土框架结构，楼（屋）盖均采用梁板式，抗震设防烈度为7度，特征周期值：
0.45s,设计基本加速值：
0.15g，结构设计使用年限为50年。
本工程施工工艺采用机械成孔灌注桩，以第③层强风化粗砂岩层作为桩端持力层，单桩极限端阻力标准值qpk=4000kpa；基础设计等级为乙级，桩身混凝土设计强度为C40,桩端应进入持力层不小于8.0m。
三、检测内容
根据建设单位委托及设计要求对该工程4根工程桩进行单桩竖向抗压静载荷试验，桩号为40#、138#、246#、287#以确定其工程桩单桩竖向承载力在自然含水量状态下是否能满足设计要求。
单桩竖向抗压静载荷工程桩参数汇总表（表1）
工程桩
编号
工程桩
桩号
桩径
（m）
桩长
（m）
设计单桩承载力特征值（kN）
静载荷试验最大加载量（kN）
备注
1
40#
0.80
18.90
2800
9500
ZH1
2
138#
0.80
19.00
2800
9500
ZH1
3
246#
0.80
20.70
2800
9500
ZH1
4
287#
0.80
19.20
2800
9500
ZH1
（注：
本次试验参数由建设单位根据设计资料提供，工程桩竖向承载力检测时已考虑桩侧黄土状粉土的侧摩擦阻力）。
四、检测依据
1﹑《建筑地基基础设计规范》GB50007—2O11；
2﹑《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014；
3﹑《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；
4﹑《岩土工程勘察规范》GB50021—2001（2009年版）。
5、建设单位提供的设计图纸、检测委托单等相关资料。
五、检测方法及原理
单桩竖向抗压静载荷试验检测方法及原理
本次静载荷试验，采用慢速维持荷载法。
即逐级等量加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，同时观测每级荷载下的沉降量，直到加载量达到终止加载条件，然后分级卸荷到零。
加荷应分级进行：
分级荷载宜为最大加载值或预估极限承载力的1/10，其中，第一级加载量取分级荷载的2倍。
卸荷应分级进行：
每级卸载量宜取加载时分级荷载的2倍，且应逐级等量卸荷。
加、荷载时，应使荷载传递均匀、连续、无冲击，且每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。
沉降观测：
①每级荷载施加后，间隔5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次桩顶沉降量。
②沉降相对稳定标准:
每一小时内的桩顶沉降量不得超过0.1mm，并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算）。
③当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，可施加下一级荷载。
④卸荷时，每级荷载应维持1h，分别按第15min、30min、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载；卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间不得少于3h，测读时间分别为第15min、30min，以后每隔30min测读一次桩顶残余沉降量。
当出现下列情况之一时，可终止加荷：
①某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下的沉降量的5倍,且桩顶总沉降量超过40mm。
②某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下的沉降量的2倍，且24h尚未达到稳定标准。
③已达到设计要求的最大加载量值且桩顶沉降达到相对稳定标准。
④工程桩做锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。
⑤当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60～80mm；当桩端阻力尚未充分发挥时，可加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
单桩竖向抗压极限承载力分析确定的方法：
①根据沉降随荷载变化的特征确定，对于陡降型Q～s曲线，应取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。
②根据沉降随时间变化的特征确定，应取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。
③符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014J256-2014规范4.3.7条第2款情况时，宜取前一级荷载值。
④对于缓变型Q～s曲线，宜根据桩顶总沉降量，取s等于40mm对应的荷载值；对D（D为桩端直径）大于等于800mm的桩，可取s等于0.05D对应的荷载值，当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩。
⑤不满足本条第1～4款情况时，桩的竖向抗压极限承载力宜取最大加载值。
六、检测仪器设备
1、武汉岩土星科技开发有限公司生产的PDS-PDA型桩基动测仪。
2、钢梁、堆载物、千斤顶、压力表、基准梁、圆钢托盘、液压泵、百分表等。
以堆载物、钢梁做反力，用2台500t液压千斤顶加载，百分表测读沉降。
本次试验所用仪器设备均在检定周期内。
七、检测结果分析
1.单桩静载荷试验前工程桩低应变检测结果见汇总表1，测试曲线见低应变检测附图：
单桩静载荷试验前工程桩低应变检测结果汇总表（表1）
序号
桩号
桩径
（mm）
桩长
（m）
波速
（m/s）
桩身结构完整性
描述
类别
备注
1
40#
Φ800
18.90
4038
桩身完整
Ⅰ类
工程桩
2
138#
Φ800
19.00
3850
桩身完整
Ⅰ类
工程桩
3
246#
Φ800
20.70
3943
桩身完整
Ⅰ类
工程桩
4
287#
Φ800
19.20
4197
桩身完整
Ⅰ类
工程桩
2.单桩静载荷试验后工程桩低应变检测结果见汇总表2，测试曲线见低应变检测附图:
单桩静载荷试验后工程桩低应变检测结果汇总表（表2）
序号
桩号
桩径
（mm）
桩长
（m）
波速
（m/s）
桩身结构完整性
描述
类别
备注
1
40#
Φ800
18.90
3652
桩身完整
Ⅰ类
工程桩
2
138#
Φ800
19.00
4153
桩身完整
Ⅰ类
工程桩
3
246#
Φ800
20.70
4169
桩身完整
Ⅰ类
工程桩
4
287#
Φ800
19.20
3765
桩身完整
Ⅰ类
工程桩
3．单桩竖向抗压静载荷试验结果
本次共做了4根工程桩的静载荷试验检测，检测数据汇总见附表，其Q～S、s-lgt、S～lgQ曲线见附图，根据检测结果分析4根工程桩的单桩竖向抗压极限承载力静载荷试验检测结果见表3。
40#桩在自然含水量状态下，当桩顶竖向最大加荷量达到9500kN时，桩顶总沉降量为6.99mm，最大回弹量1.86mm。
该工程桩Q～s曲线呈缓变型，无明显的陡降段，s-lgt曲线随时间变化沉降量变化较为平缓，呈规则排列，s～lgQ曲线随荷载的增加其斜率呈缓慢变化。
根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014第4.4.2条规定并结合附图Q～s、s-lgt、s～lgQ曲线和单桩荷载—沉降数据汇总表分析，该工程桩在自然含水量状态下的单桩竖向抗压极限承载力值为9500kN。
138#桩在自然含水量状态下，当桩顶竖向最大加荷量达到9500kN时，桩顶总沉降量为7.29mm，最大回弹量2.00mm。
该工程桩Q～s曲线呈缓变型，无明显的陡降段，s-lgt曲线随时间变化沉降量变化较为平缓，呈规则排列，s～lgQ曲线随荷载的增加其斜率呈缓慢变化。
根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014第4.4.2条规定并结合附图Q～s、s-lgt、s～lgQ曲线和单桩荷载—沉降数据汇总表分析，该工程桩在自然含水量状态下的单桩竖向抗压极限承载力值为9500kN。
246#桩在自然含水量状态下，当桩顶竖向最大加荷量达到9500kN时，桩顶总沉降量为7.20mm，最大回弹量1.63mm。
该工程桩Q～s曲线呈缓变型，无明显的陡降段，s-lgt曲线随时间变化沉降量变化较为平缓，呈规则排列，s～lgQ曲线随荷载的增加其斜率呈缓慢变化。
根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014第4.4.2条规定并结合附图Q～s、s-lgt、s～lgQ曲线和单桩荷载—沉降数据汇总表分析，该工程桩在自然含水量状态下的单桩竖向抗压极限承载力值为9500kN。
287#桩在自然含水量状态下，当桩顶竖向最大加荷量达到9500kN时，桩顶总沉降量为7.31mm，最大回弹量1.68mm。
该工程桩Q～s曲线呈缓变型，无明显的陡降段，s-lgt曲线随时间变化沉降量变化较为平缓，呈规则排列，s～lgQ曲线随荷载的增加其斜率呈缓慢变化。
根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014第4.4.2条规定并结合附图Q～s、s-lgt、s～lgQ曲线和单桩荷载—沉降数据汇总表分析，该工程桩在自然含水量状态下的单桩竖向抗压极限承载力值为9500kN。
单桩竖向抗压静载荷试验结果汇总表（表3）
工程桩
编号
工程桩
桩号
试验最大
加载量（kN）
总沉降量
（mm）
回弹量
（mm）
单桩极限承载力
（kN）
1
40#
9500
6.99
1.86
9500
2
138#
7.29
2.00
3
246#
7.20
1.63
4
287#
7.31
1.68
八、检测结论
1、根据工程桩实测波形的时域信号特征分析（附图基桩低应变完整性测试波形），被检测的3根工程桩在进行单桩竖向抗压静载荷试验前、后桩身完整性无明显差异，均为Ⅰ类桩（附表1、2）。
2、根据现场静载荷试验结果，对该3根工程桩静载荷试验情况综合分析确定，在自然含水量状态下单桩竖向抗压极限承载力值分别取值如下：
40#单桩竖向抗压极限承载力值取为9500kN；138#单桩竖向抗压极限承载力值取为9500kN；246#单桩竖向抗压极限承载力值取为9500kN；287#单桩竖向抗压极限承载力值取为9500kN；
3、通过对该工程4根工程桩静载荷试验，该工程工程桩单桩竖向抗压极限承载力值满足设计要求。
（以下无正文）
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