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桩基静载实验
www.scgxhg.com发布时间:2021-07-29 10:30:42 作者:欧宝体育app下载 来源:欧宝体育注册 7 www.scgxhg.com欧宝注册

  声明:,,,。概况

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  桩基静载实验是运用在工程上对桩基承载力检测的一项技能。在确认单桩极限承载力方面,它是现在最为精确、牢靠的查验办法,作为断定某种动载查验办法是否老练,均以静载实验效果的比照差错巨细为依据。因而,每种地基根底规划处理标准都把单桩静载实验列入首要方位。

  一般状况下,桩基静载实验的效果数据,如单桩承载力、沉降量等均以为是精确、牢靠的,这已为很多的工程实例证明。

  桩基静载测验技能是跟着桩根底在修建规划中的运用越来越广泛而展开起来的。新我国树立曾经,在国内根本上没有桩基静载测验技能的展开(

  ),新我国树立今后,桩基静载测验技能才逐渐展开起来,就拿西南边境省份云南来讲,50年代末和60年代初,就有了在预制桩上进行的静载实验,但由于桩根底的运用量很少,故实验的数量也少。进入到80年代今后,跟着改革开放的深化,根底建造规划的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛运用,我国的桩基静载测验技能也进入了一个全新的展开时期。

  桩基测验技能理论的展开本身促进了桩土荷载传递机理理论的研讨,而这一直是国内外岩土工程界研讨的热门,在这方面我国的学者也通过实验研讨宣布了许多自己的理论办法。我国的沈保汉剖析了很多的为测验位移和应力数据而埋有实测元件的试桩材料,成果标明:

  (1)S—㏒Q法的极限荷载是桩侧摩阻力得到充分发挥时的荷载,相应于极限荷载时的极限桩顶下沉量Su(即桩土间相对位移量)与桩的类型、桩径和施工办法等有关;关于同一施工类型的桩,一般说来,按冲突桩、端承冲突桩冲突端承桩的顺序排列,Su顺次增大;

  在桩的损坏形式研讨方面,赵明华以为应分为三种形式,即:委曲损坏、全体剪切损坏、刺入损坏;沈保汉以为应分为四种形式,即:端承冲突桩的全体剪切损坏、冲突桩的全体剪切损坏、冲突端承桩的刺入剪切损坏、端承桩的委曲损坏。

  在依托桩的下沉量确认桩的极限承载力方面,我国《修建地基根底规划标准》(GBJ7-89)规则:当Q-s曲线无显着的拐点时,可取桩顶总沉降量为40㎜时相应的荷载值为单桩极限承载力;《修建桩基技能标准》(JGJ94-94)规则:关于缓变型Q~s曲线mm对应的荷载,对大直径桩可取s=0.03~0.06D(D为桩端直径,大桩径取低值,小桩径取高值)所对应的荷载值;关于细长桩(l/d80)可取s=60~80mm对应的荷载。沈保汉主张,对直径为0.3m~0.5m的打套管成孔灌注桩可选用桩顶下沉量为桩径的10%所对应的荷载为极限荷载;关于钻孔扩底灌注桩可取桩顶下沉量为扩大头直径7%所对应的荷载为极限荷载。

  在断定桩的屈从荷载方面我国的牛冬生和沈保汉主张按实验数据的数学特征来确认Q—s曲线上的屈从荷载,其解法如下:

  C. 制作折线衔接图,在此图,每级荷载的数学特征极为显着,B的荷载挨近S—lgQ曲线的极限荷载Qu,而峰值A的荷载相应于Q—S曲线上的屈从荷载Qy。

  跟着各种猜测理论的研讨,我国有学者提出了灰色猜测理论预估极限承载力。灰色猜测理论是近二十年才展开起来一种新理论。它己广泛地运用于工业、农业、动力、交通、社会科学等许多范畴,最近几年,已有不少人将这一理论运用于岩土工程,并取得了显着的效果。运用这种办法,能够通过载荷实验的部分己知数据对不同沉降时相应的桩身荷载值进行猜测。

  该办法的根本原理是以一组彻底的单桩竖向抗压静载荷实验Q—s曲线为根底,取该曲线的前几级荷载下沉降原始数据进行剖析,然后对Q—s曲线的展开趋势作出猜测。考虑到一般静载荷实验做到损坏时的加荷级数为10—15级。故一般取前10级树立相应的GM(1,1)模型进行猜测。猜测所选用的级数少,经济效益越显着:猜测时所选用的级数多,猜测精度会有所提高,但当级数过多时,就失去了猜测的含义。灰色猜测办法关于以沉降操控来确认承载力的大直径桩、超长桩和嵌岩桩效果显着。

  以第k级荷载下的沉降量△S(k)为一个数据,能够得到一组数据序列△S,△S(△S(1),△S(2),…,△S(k))。将S进行累加生成可得到别的一组数据,S=(S(1),S(2),…,S(k))。其间,其间S(k)为第k级荷载效果下的累加沉降量。

  式中 则这样咱们就能够得到不同荷载下相应的沉降量,然后就能够确认对应沉降下单桩的竖向抗压承载力值。

  在桩基静载测验技能的起步阶段,由于规划单桩的承载力较低,所以现场用来实验的设备也相对简略。在前期的实验进程中,供给反力的配重并不是一会儿悉数预先加上的,而是依据实验的进展,将配重逐渐加上。跟着现场测验技能的展开,配重物由石块、水箱展开到了砂袋、砼预制块等;反力设备也由堆重渠道设备展开到了锚桩反力设备、堆重锚桩联合设备等;加载设备也由直接将配重物堆放在试桩桩头上,展开为运用千斤顶供给反效果力,加压泵由手动展开为了电动;观测用的量测表也由机械式百分表展开为很多程、高精度的电子位移计。

  在测验办法上,我国大部分的检测标准(规则)都拟定的是“慢速坚持荷载法”,详细作法是按必定要求将荷载分级加到桩上,在桩下沉未到达某一规则的相对安稳标准前,该级荷载坚持不变;当到达安稳标准时,持续加下一级荷载;当到达规则的停止实验条件时停止加载;然后在分级卸载到零。实验周期一般为3~7天。《修建地基根底规划标准》(GBJ7-89)和《修建桩基技能标准》(JGJ94-94)都供给了该试桩办法。但有关试桩入土后的距离时刻、分级标准、测读下沉量距离时刻、实验停止条件以及卸载规则等项目,各标准和标准的规则不尽相同。《修建桩基技能标准》(JGJ94-94)规则:每级加载为预估极限的1/10~1/15,榜首级可按2倍分级荷载加荷。每级加载后距离5、10、15min各测读一次,今后每隔15min测读一次,累计1h今后每隔30min测读一次。每次测读值计入实验记载表。每一小时的沉降不超越0.1mm,并接连呈现两次(由1.5h内接连三次观测值核算),以为已到达相对安稳,可加一级荷载。

  在上海市等区域和某些港口工程等也有运用多循环加卸载实验法,此办法国外用的较为广泛,它首要是对每一级荷载进行重复加载卸载循环。《修建桩基技能标准》(JGJ94-94)中说到“当考虑结合实际工程桩的荷载特征可选用多循环加、卸载法(每级荷载到达相对安稳后卸载到零)”,冶金工业部部标准YBJ236-91中也写入了此种加载办法—“屡次循环回零加载法”。

  快速坚持荷载法在加载实验的进程中,不要求观测桩顶下沉的相对安稳,而以等时刻距离接连加载,所测得的下沉仅为桩周土的瞬时下沉。与慢速坚持荷载法比较,测得的下沉不受时刻影响,整个实验持续时刻只需几个小时。有关实验加载分级数、测读下沉量距离时刻、实验停止条件以及卸载等规则,各标准和标准的规则不尽相同。《修建桩基技能标准》(JGJ94-94)中以为,“当考虑缩短实验时刻,关于工程桩的查验性实验,可选用快速坚持荷载法,即一般每隔一个小时加一级荷载。” 冶金工业部部标准YBJ236-91中对快速试桩法的描绘为“每级加载坚持一小时,坚持荷载安稳,每级加载的桩顶沉降测读时刻与慢速加载法榜首小时测读时刻相同”,在《修建工程基桩检测技能标准》(征求意见稿2000)中清晰提了出来,关于施工后的工程桩检验检测,当有老练的区域经历时,可采纳快速坚持荷载法。

  A、每级荷载加载后坚持1h,按5、10、15、30、45、60min测读桩顶沉降量,即可施加下一级荷载;关于最终一级荷载,加载后沉降测读办法及安稳标准按慢速荷载法履行;

  B、卸载时每级荷载坚持15min,测读时刻为第5、15min,即可卸下一级荷载。卸载至零后应测读安稳的剩余沉降量,坚持时刻为2h,测读时刻为5、15、30min,今后每隔30min测读一次。

  快速坚持荷载法的根本依据是快速加载下得到的极限荷载乘以某各批改系数后,可转换成慢速加载时的极限荷载;在规划荷载下,慢速坚持荷载法和快速坚持荷载法的桩顶下沉量相差不大,有文章以为在5%以内。很多试桩材料剖析标明:快速坚持荷载法所得的单桩承载力比慢速坚持荷载法高。在上海区域,快速坚持荷载法所得的单桩承载力比慢速坚持荷载法高一级加荷增量左右,而下沉量要偏小百分之十几。慢速坚持荷载法实验时刻较长,且不易予估;快速坚持荷载法实验时刻较短,且易予估。

  跟着高层修建以及桥梁工程建造的增多,大承载力的混凝土灌注桩得到了广泛的运用,由此而引起的实验手法上的困难所构成的承载力实验无法精确完结的现实越来越引起了人们的留意。在桩基大承载力的测验理论和测验办法研讨上,国内外都是近几年刚刚起步。美国在80年代中期展开了桩承载力自平衡实验办法的研讨,国内近几年也展开了此办法的理论研讨和现场实践。东南大学土木学院于1996年将该办法用于现场实践,取得了杰出的社会效益和经济效益。桩承载力自平衡实验办法是在桩端邻近设备荷载箱,荷载箱由活塞、顶盖、底盖及箱盖等组成,在上下顶盖安置位移丈量设备,然后沿笔直方向加载,即可一起测得桩端阻力和桩侧摩阻力以及上下顶盖的位移值,然后得到实验成果数据与曲线。该办法有以下特征:

  跟着电子技能的展开,桩基静载测验技能也向着主动化测验方向不断展开。在前期阶段,还仅仅运用“点动”设备,完成了加压的电动泵操控。到了80年代,天津修建科学研讨院首先研制出了具有其时较高水平的“主动化”静载测验仪,惋惜的是并没有构成产品化,仅仅在内部运用;随后,江苏省徐州修建科学研讨所研制成功并产品化了在其时技能含量较高的主动化静载测验仪,尽管还存在许多不尽人意的当地,但这究竟代表着在桩基静载荷测验仪的研制方面走在了国际前面。进入90年代今后,又有许多单位从事此项仪器的开发作业,1996年,武汉岩海公司研制成功了具有其时较高水平的主动化静载测验仪,进入21世纪今后,在主动化静载测验仪的研制开发方面,武汉建科科技有限公司异军突起,将先进的虚拟仪器技能和无线数据传输技能运用到了主动化静载测验仪的研制开发上面,先后推出了ST1000型静载测验仪和ST2000型静载测验仪,完成了在一种类型仪器内多种测验办法并存的无线数据收集体系,处理了现有的测验仪器只能做单一的桩基检测的坏处,能够供给给用户多种测验形式。

  1、 检测人员素质良莠不齐,有些单位的检测人员是刚进城的劳务人员,然后构成对标准标准履行的误差,记载不符合要求,现场操作大意,有些检测单位乃至是三无单位:无检测资质、无检测人员、无检测设备;

  2、 现场准备作业不仔细,测验外表不符合要求,特别是现场基准梁的架起以及锚桩、基准桩、试桩间的安置距离不符合标准的规则,在加载设备方面,受现有设备的约束,选用大千斤顶量测小吨位桩,这就好像大称称轻物,其精度不可能满意测验要求;

  5、 桩基静载实验中的任何实验数据都必须从通过定时计量标定的丈量用具上取得,这样的数据才干是实在的数据,但在我国有必定数量的桩基检测单位,其所运用的千斤顶、油压表、百分表、主动化测验仪有的几年不标一次,有的乃至没有计量用具许可证。

  传统的桩基静载实验的慢速坚持荷载法费时、吃力,已远不能适应当时桩基检测作业的展开,在快速荷载实验法的技能上,咱们有许多实验单位都作了很多的现场实验比照作业。从国外的展开状况来看,快速荷载实验法将是一个实验手法的展开方向。在这方面,有些当地标准已清晰规则了快速荷载实验法的实验进程,在国家标准方面,《修建工程基桩检测技能标准》(征求意见稿2001)中已清晰提出了实验办法进程。

  桩承载力自平衡实验办法是大承载力桩基静载实验的一种展开方向,但这种技能办法还刚刚鼓起,其理论研讨还在进行傍边,该实验所得到的各种图表数据与传统的实验成果图表还有许多需求比照研讨的当地。在现场设备设备时,荷载箱的放置方位会影响到桩侧阻力和桩端阻力的发挥,国外荷载箱一般放在桩端,这是由于国外试桩桩端一般都坐落坚固的持力层中,而我国各地的状况就有所不同,所以在设备设备前要事先进行核算,将荷载箱设备在适宜的部位。该办法测出的上段桩的摩阻力方向是向下的,与惯例办法测出的摩阻力方向相反,这方面还需求做进一步的理论研讨与现场比照实验。

  作为桩基工程的运用量和检丈量的大国,信任跟着测验理论和技能的不断完善、国际交流的不断广泛展开,我国的桩基静载实验将越来越走向老练并构成自己的特征。

  静载实验中,效果于桩上的荷载一般由反力设备供给。反力设备的易用程度直接影响着实验的进程和成果,常用的有堆载反力设备和锚桩反力设备。

  (1)堆载反力设备便是在桩顶运用钢梁设置一承重渠道,上堆重物,依托放在桩头上的千斤顶将渠道逐渐顶起,然后将力施加到桩身。反力设备的主梁能够选用型钢,也可用自行加工的箱梁,渠道形状能够依据需求设置为方型或矩形,堆载用的重物能够选用砂袋、混凝土预制块等。

  (2)锚桩反力设备在详细的运用中又可依据反力锚的不同分为两种:将反力架与锚桩衔接在一起供给反力的,俗称锚桩反力设备。

  锚桩反力设备便是将被测桩周围对称的几根锚桩用锚筋与反力架衔接起来,依托桩顶的千斤顶将反力架顶起,由被衔接的锚桩供给反力,供给反力的巨细由锚桩数量,反力架强度和被衔接锚桩的抗拔力决议。锚桩反力设备一般不会受现场条件和加载吨位数的约束,当条件答应,选用工程桩作锚桩是最经济的,但在实验进程中需求观测锚桩的上拔量,避免拔断,构成工程丢失。

  锚杆反力设备是将几只螺旋钻钻入地下或在岩基中植入锚杆,运用地锚供给反力,俗称锚杆反力设备。小吨位基桩、复合地基以及岩基载荷板实验,细巧易用的地锚就显现出了工程上的快捷性。地锚依据螺旋钻受力方向的不同可分为斜拉式(也即伞式)和竖直式,斜拉式中的螺旋钻受土的竖向阻力和水平阻力的影响,竖直式中的螺旋钻只受土的竖向阻力的影响,而在基岩中植入锚杆首要受基岩本身的强度及植入深度的影响。

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