樁身自平衡靜載試驗(yàn)的測(cè)試原理-wenkub
2023-04-10 01:54:36 本頁(yè)面
【正文】 對(duì)于巖石,λ=。軸向應(yīng)力測(cè)試采用的儀器設(shè)備有：應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變采集儀。東南大學(xué)土木工程學(xué)院龔維明教授也在同一場(chǎng)地做了60多根靜載與自平衡法的對(duì)比試驗(yàn),其中有幾根是在同一根樁上進(jìn)行兩種試驗(yàn)對(duì)比的，提出了對(duì)于粘土、粉土，,。有些國(guó)家將上下兩段實(shí)測(cè)值相疊加而得抗壓極限承載力，這樣偏于安全、保守。結(jié)果表明，在粘性土中樁側(cè)向上的摩阻力基本上與向下的摩阻力相等，兩者相差不大；在砂土中向上的摩阻力略大于向下的摩阻力。荷載箱的位置的確定是決定測(cè)試目的能否實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試精度的關(guān)鍵因素，荷載箱的位置必須根據(jù)地質(zhì)條件、樁形、測(cè)試要求等因素來(lái)確定。如:側(cè)阻—位移曲線、端阻—位移曲線、QS曲線及相應(yīng)的slgt、slgQ曲線等等。試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)繪出相應(yīng)的“向上的力與位移圖”及“向下的力與位移圖”及兩條QS曲線及相應(yīng)的slgt、slgQ曲線，可求得的荷載箱上段樁及下段樁的極限承載力。荷載箱中的壓力可用壓力表測(cè)量，荷載箱的向上、向下位移可用位移傳感器測(cè)得，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)繪出相應(yīng)的“向上的力與位移圖”及“向下的力與位移圖”，根據(jù)兩條QS曲線及相應(yīng)的slgt、slgQ曲線，可分別求得荷載箱上段樁及下段樁的極限承載力，將上段樁極限承載力經(jīng)一定處理后與下段樁極限承載力相加即為單樁的極限承載力。將荷載箱與鋼筋籠焊接成一體放入樁體后，即可澆搗混凝土成樁。該方法較好地解決了傳統(tǒng)加載技術(shù)存在的諸如費(fèi)時(shí)、費(fèi)用高、對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地要求高、大噸位常規(guī)靜載試驗(yàn)一般很難進(jìn)行、不借助樁身應(yīng)力測(cè)試，從試驗(yàn)結(jié)果很難區(qū)分樁側(cè)摩阻力與樁端阻力的準(zhǔn)確性等問(wèn)題。第一章 樁身自平衡靜載試驗(yàn)的測(cè)試機(jī)理 樁身自平衡靜載試驗(yàn)的測(cè)試原理自從1969年由日本的中山（Nakayama）和藤關(guān)（Fujiseki）提出樁承載力自平衡測(cè)試到現(xiàn)在，經(jīng)歷20世紀(jì)80年代中期類似技術(shù)為Cernac和Osterberg等人所發(fā)展，其中1984年osterberg研制成功的樁底圓形試驗(yàn)方法(即自平衡測(cè)試法)將此項(xiàng)技術(shù)用于工程實(shí)踐，他通過(guò)預(yù)埋在樁底的測(cè)壓盒進(jìn)行鉆孔樁靜載試驗(yàn)的方法，先是在橋梁鋼樁中得到了成功應(yīng)用，后來(lái)逐漸推廣至各種樁型以來(lái)，據(jù)美國(guó)聯(lián)邦公路管理局調(diào)查統(tǒng)計(jì)，1994年全美鉆孔灌注樁荷載試驗(yàn)中該方法的使用超過(guò)了65%，后來(lái)在世界各地得到了推廣，該法對(duì)于劃分樁側(cè)摩阻力與樁端阻力以及確定抗拔樁的承載力有重要意義，現(xiàn)已取代了傳統(tǒng)載荷試驗(yàn)。 自平衡法自平衡測(cè)樁法的主要裝置是一種經(jīng)特別設(shè)計(jì)可用于加載的荷載箱。試驗(yàn)時(shí)，在地面上通過(guò)油泵給荷載箱加壓，隨著壓力增加，荷載箱將同時(shí)向上、向下對(duì)樁施加作用力。 試驗(yàn)裝置示意圖Fig Testing equipment diagrammatic sketch由于自平衡靜載試驗(yàn)方法的加載不是在樁頂，而是將加載點(diǎn)放在樁體的某個(gè)位置內(nèi)。因此，可以很好地直接從試驗(yàn)結(jié)果區(qū)分樁側(cè)摩阻力與樁端阻力；同時(shí)它使樁側(cè)摩阻力與樁端阻力兩者互為反力，所以，該方法所施加的荷載只需傳統(tǒng)加載技術(shù)的一半左右。自平衡法測(cè)出的上段樁的摩阻力方向是向下的，與常規(guī)摩阻力方向相反。即找準(zhǔn)樁的“平衡點(diǎn)”。故osterberg試樁中將向下的摩阻力視為向上的摩阻力是偏于安全的，對(duì)于結(jié)構(gòu)安全是有利的。有些國(guó)家將上段樁摩阻力乘以大于1的系數(shù)再與下段樁疊加而得抗壓極限承載力。 軸向應(yīng)變測(cè)試基樁自平衡試驗(yàn)開始后，荷載箱產(chǎn)生的荷載沿著樁身軸向往上、往下傳遞。 測(cè)試系統(tǒng)加載采用荷載箱，通過(guò)高壓油泵輸油加載。該判斷方法適用于上、下段樁的極限承載力均測(cè)出的情況，且該法得出的載力值與位移無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系。即求得樁側(cè)實(shí)測(cè)的傳遞函數(shù)Qs—S關(guān)系，需確定各計(jì)算深度處樁身位移Si值，方法如下：Si=Si+1－△i式中：Si—第i計(jì)算截面處的沉降量(Inm)；Si+1—第i+1計(jì)算截面處的沉降量(Inm)；△i—第i+1截面到第i截面間樁身的彈性壓縮量(mm)，依據(jù)虎克定律按下式計(jì)算：△i =（Pz,i+Pz,i+1）Li/（2AnEc）式中：Pz,i—第i截面樁身軸向力(kN)：Li—第i+1截面至第i截面處樁段長(zhǎng)度(m)：An—樁身?yè)Q
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