摘要:现行的各种ê杆规范、规程对土层抗浮ê杆的抗拔承载力特征值计算方法及抗拔力检测方法的规定不够明确。为此,通过对各种ê杆规范、规程的梳理及分析,确定出比较符合实际的ê杆抗拔承载力特征值计算方法和ê杆抗拔力试验方法。
关键词:土层抗浮ê杆 设计 抗拔力试验 最大试验荷载 检测数量
1.前言
近几年来,随着城市的发展,地下建筑不断增多,其抗浮问题也就随之而来。笔者在辽阳新城购物中心地下室抗浮设计过程中,发现现行的各种ê杆规范、规程对土层抗浮ê杆的抗拔承载力特征值计算方法及抗拔力检测方法的规定不够明确。关于土层ê杆抗拔力的计算及检测的现行规范规程包括:《建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002》、《岩土ê杆(索)技术规程 CECS22:2005》、《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》和《全国民用建筑工程设计技术措施(2009版)-结构专业(地基与基础)》。由于这些规范规程编写的年代和人员不同,造成了对土层ê杆抗拔力的计算及检测的各种规定有所不同。鉴于目前土层抗浮ê杆设计及检测中存在的一系列问题,只参照一本规范规程可能无法解决土层抗浮ê杆设计及检测中的所有问题。
2.土层抗浮ê杆设计
在现行规范规程中,有关抗浮ê杆竖向抗拔承载力特征值的计算比较混乱。
根据《岩土ê杆(索)技术规程 CECS22:2005》,ê杆ê固长度(La)可按下式估算,并取其中大值:
式中:
K--ê杆ê固体的抗拔安全系数;Nt--ê杆轴向拉力设计值(kN);其余参数的说明及取值见《岩土ê杆(索)技术规程 CECS22:2005》。
根据《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》,土层ê杆ê固长度(La)也可按下式估算,
Nt―相应于作用的标准组合时,ê杆所承受的拉力值(kN);
根据《全国民用建筑工程设计技术措施(2009版)-结构专业(地基与基础)》,单根ê杆轴向抗拔承载力可按式(7.3.2-1)和式(7.3.2-2)估算,宜取较小值。
从以上3本规范可以看出:关于“抗浮ê杆竖向抗拔承载力的计算公式”均采用了“ê固段注浆体与地层间的粘结强度特征值或标准值”,这正是抗浮ê杆与抗拔桩之间的主要差异之一,按理应采用《岩土ê杆(索)技术规程 CECS22:2005》或《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》的公式来确定抗浮ê杆竖向抗拔承载力。但在辽阳新城购物中心地下室抗浮ê杆竖向抗拔静载测试中,现场试验得到的竖向抗拔承载力数值(D=400,Rt=180KN, La=4米)与按《岩土ê杆(索)技术规程 CECS22:2005》规定计算(D=400,Rt=230KN, La=2米)差别很大,却与按《全国民用建筑工程设计技术措施(2009版)-结构专业(地基与基础)》公式(7.3.2-2)计算(D=400,Rt=181KN, La=4米)吻合,其中固然与勘察单λ提供的“ê固段注浆体与地层间的粘结强度标准值”取值不准有关,但与规范的不严谨亦有关系。
故建议设计人员计算“单根ê杆轴向抗拔承载力特征值”时,根据《全国民用建筑工程设计技术措施(2009版)-结构专业(地基与基础)》公式(7.3.2-1)和式(7.3.2-2)来估算比较稳妥。
3.土层ê杆的基本试验与验收试验的区别
在与设计人员交流中发现,有一部分技术人员对土层ê杆(或桩)的静载基本试验和验收试验的概念不是很清楚。其实基本试验与验收试验的根本区别是试验目的不同,如《建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002》规定:“基本试验主要目的是确定ê固体与岩土层间粘结强度特征值、ê杆设计参数和施工工艺。”这是为ê杆的设计取得技术数据或确定施工工艺而进行的试验,其目的主要是确定极限抗拔承载力;“ê杆验收试验的目的是检验施工质量是否达到设计要求。”,其目的就是检测已经施工的ê杆质量是否达到设计要求,也就是通俗意义上的ê杆验收检测。
4.土层ê杆的最大试验荷载
1)基本试验
对于基本试验的最大试验荷载,各规范标准的表述虽不尽一致,但最大试验荷载与ê杆杆体强度是相联系的,只是倍数不同而已,况且“ê杆极限承载力除以安全系数2,即为ê杆抗拔承载力特征值”各规范是统一的,故不展开阐述。
2)验收试验
对验收试验的试验荷载,各规范标准的表述也不尽一致,《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》中规定“试验最大荷载值按0.85Asfy确定”;《建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002》中规定:“试验荷载值对永久性ê杆为1.1ξ2Asfy;对临时性ê杆为0.95ξ2Asfy”;《岩土ê杆(索)技术规程 CECS22:2005》中规定:“永久性ê杆的最大试验载荷应取ê杆轴向拉力设计值的1.5倍;临时性ê杆的最大试验载荷应取ê杆轴向拉力设计值的1.2倍”。由此看出,《地基基础规范》和《边坡规范》中规定的验收试验荷载只与ê筋抗拉强度有关;《ê杆(索)规程》规定的验收试验最大试验荷载,由ê杆轴向拉力设计值决定。
那ô作为设计人员应怎ô确定最大试验荷载呢?笔者认为,抗浮ê杆的验收试验,主要目的是为了检验施工质量是否达到设计要求,不是破坏性试验,因此验收试验最大荷载应根据经济性来选择,可参考按照《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》相关规定进行。
5. 土层ê杆的检测数量
1)基本试验
各个规范规程对试验数量的要求是一致的,都是同条件下不少于3根。
2)验收试验
《建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002》提出:“验收试验ê杆的数量取ÿ种类型ê杆总数的5%,且均不得少于5根。”;《岩土ê杆(索)技术规程 CECS22:2005》中提出:“验收试验的ê杆数量不得少于ê杆总数的5%,且不得少于3根。”;《建筑地基基础设计规范 GB50007-2002》提出:“抗浮ê杆完成后应进行抗拔力检验,检验数量不得少于ê杆总数的3%,且不得少于6根”;但在修订后《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》提出:“验收试验的ê杆数量取ê杆ê杆总数的5%,且不应少于5根”。
笔者认为,《建筑地基基础设计规范 GB50007-2002》中专门提到了抗浮ê杆,而《边坡规范》、《ê杆(索)规程》和《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》中的ê杆应该指的是支护ê杆。所以,对于抗浮ê杆的检测,建议采用《建筑地基基础设计规范 GB50007-2002》的规定:“抗浮ê杆完成后应进行抗拔力检验,检验数量不得少于ê杆总数的3%,且不得少于6根”,希望再次修订《建筑地基基础设计规范》时重新把“抗浮ê杆的验收数量”作明确规定。
6. 结 语
笔者希望将来的规范对上述问题能有更详细的规定,并明确以下内容:
1) 明确土层抗浮ê杆竖向抗拔承载力特征值的计算方法。
2)验收试验的最大试验载荷建议遵照《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》中的附¼Y.0.10.1规定执行。
3)验收试验的检测数量建议遵照《建筑地基基础设计规范 GB50007-2002》中的10.1.10规定执行。
总之,由于笔者在设计地下室土层抗浮ê杆时,深感现行规范规程涉及土层抗浮ê杆的抗拔承载力特征值计算及抗拔力检测方面的规定不够明确、不够全面,针对性不强,设计人员不易掌握,故结合实践作些探讨,企盼同行们参与讨论。
参考文献:
[1]建筑地基基础设计规范 GB50007-2011.
[2]全国民用建筑工程设计技术措施(2009版)-结构专业(地基与基础).
[3]建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002.
[4]岩土ê杆(索)技术规程 CECS22:2005.