【正文】 6．當(dāng)荷載一沉降曲線呈緩變型時(shí)，可加載至樁頂總沉降量 60 80mm； 在特殊情況下，可根據(jù)具體要求加載至樁頂累計(jì)沉降量超過 80mm. 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 22 圖 樁身彎矩分布圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 23 圖 試樁樁位布置圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 24 圖 鉆孔柱狀圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 25 試驗(yàn)成果見表 1，并用慢速維特荷載法，繪制出 QS曲線、 SlgQ曲線和 Slgt曲線，分別見圖 4 – 圖 6. （ a） （ b） 圖 QS? 曲線 （ a） 1號(hào)試樁 ；（ b） 2號(hào)試樁 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 26 （ a） (b。 4．已達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大加載量。 2．某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的 2倍，且經(jīng) 24h尚未達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。 終止加載條件 1．某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的 5倍。 3．當(dāng)樁頂沉降速率達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再施加下一級荷載。 慢速維持荷載法加載要求： 1．每級荷載施加后按第 1 4 60min測讀樁頂沉降量，以后每隔30min測讀一次。試驗(yàn)方法采用慢速維持荷載法，試樁的反力裝置采用錨樁加堆載。由 ，再求 。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 21 第 3章 大直徑深長鉆孔灌注樁現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)研究 工程試樁簡況 江陰長江大橋一橋墩為直徑 ，樁長 80米以上，又在水中，試樁要達(dá)到極限承載力有一定難度，為了節(jié)約資金，加快施工，試樁就選在附近進(jìn)行，如圖 2所示。 ．小結(jié) 本章主要結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，回顧了近似理論法和 靜荷載試驗(yàn)確定單樁承載力的 方法， 節(jié)主要介紹了計(jì)算側(cè)阻力的“ ? 法”“ ? 法”“ ? 法”和計(jì)算端阻力的極限平衡理論， 節(jié)概述了根據(jù)靜荷載試驗(yàn)確定極限荷載， 節(jié)介紹了根據(jù)不完整的靜荷載試驗(yàn)外推極限承載力的方法。 (5) 繪制 22/P K P?? ? 折線連點(diǎn)圖，根據(jù)該圖確定屈服荷載 Py。 (2) 計(jì)算 PS 曲線上每段折線的一階數(shù)值導(dǎo)數(shù) Ki,Ki=(△ S/△ P)i,其幾何意義為 PS曲線的斜率 。 當(dāng)用于建模的 PS 曲線的數(shù)據(jù)未進(jìn)入塑性狀態(tài)時(shí)， GM(1,1)模型的預(yù) 測結(jié)果往往產(chǎn)生較大的偏差，預(yù)測結(jié)果往往偏大，此時(shí)，需要對預(yù)測結(jié)果乘以 的折減系數(shù)。 對較差的現(xiàn)場試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)需要進(jìn)行優(yōu)化處理，處理方法是對明顯的不良數(shù)，對不太規(guī)則的數(shù)據(jù)根據(jù) PS 曲線的平滑性進(jìn)行平滑處理。對等 增量荷載 序列 P={P1,P2，?， Pn}有沉降序列△ s=｛△ s(1)， △ s(2)，?， △s(n)｝，對原始沉降序列做一次累加生成運(yùn)算，得到新序列 s={s(1)， s(2)，?，s(n)}，其中 s(n)為第 n 級時(shí)的累積沉降量， 1( ) ( )nis n s i???? () 按灰色系統(tǒng)建模方法，可得序列 s={s(1)， s(2)，?， s(n)}白化形式的一階微分方程，記為 GM(1,1)： ds as udn ?? () 其離散響應(yīng)為： ( 1 ) ( (1 ) ) aiuus i s eaa?? ? ? ? ? () 還原模型值（沉降預(yù)測值）為： ( 1) ( )s s i s i? ? ? ? () 式中， a,u待辨識(shí)的灰參數(shù)，設(shè) A = [a,u]T ,則 1()TTnA B B B Y?? () 其中 ? ?? ?? ?1( 1 ) ( 2) 12 ( 2)1( 3 )( 2) ( 3 ) 1,2.............................()1( 1 ) ( ) 12nssssssBYsns n s n????????????????????????????? ? ??? () (b).模型的精度檢驗(yàn)預(yù)測值的殘差為： ? (i) ( ) ( )s i s i?? ?? ， 1,2, ,in? () 相對誤差 e(i) e(i) = ε (i)/Δ s(i) 100% 從 e(i)值的大小可看出預(yù)測精度的大小。系統(tǒng)內(nèi)部的信息是指：關(guān)于系統(tǒng)因素的信息，關(guān)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信息，關(guān)于系統(tǒng)作用原理的信息。自 82 年灰色理論建立以來，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療、生態(tài)、水利、氣象、地質(zhì)、軍事、 文化、教育、交通、管理、工業(yè)控制等幾十個(gè)領(lǐng)域。 Bullen（ 1958）假設(shè) PS 曲線前段為直線，后段為拋物線，兩段線在比例極 限處交會(huì)，并假定在極限荷載處 PS 曲線已成垂直。 （ 2）斜率倒數(shù)法 此法假設(shè) P— S 曲線為雙曲線關(guān)系： sQ a bs? ? () 當(dāng) S→∞時(shí)， Q=Qu 11l i m l i mu sssQaa bs bbs? ? ? ?? ? ?? ? () （ 3） 拋物線法 Mazurkiewicz 假設(shè) PS 曲線在破壞荷載前呈拋物線，提出用外插法求破壞荷載。一般有以下一些方法： （ 1）百分率數(shù)解法 VanderVeen（ 1953）假設(shè) P— S 曲線符合指數(shù)方程： ? ?1 ex p ( )uQ Q s?? ? ? () 其中 ? 為反映 P— S 曲線形狀的系數(shù)，式（ ）亦可表示為 ： ln(1 / )us Q Q??? () 由式 (210)知當(dāng) S 趨于無限大時(shí)，樁頂荷載達(dá)到極限荷載。 極限承載力外推法 以上方法確定極限承載力都是試驗(yàn)靜荷載已經(jīng)達(dá)到極限荷載，很多情況下試 驗(yàn)荷載并不能達(dá)到極限荷載，如極限 荷載超過錨樁的最大抗拔力或壓重平臺(tái)的最 大重量時(shí)。 根據(jù)沉降量確定極限承載力：對緩變型 Qs 曲線一般可取 s=40 60mm 對應(yīng) 的荷載，對于大直徑樁可取 s= (D 為樁端直徑，大樁徑取低值，小樁 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 18 徑取高值 )所對應(yīng)的荷載；對于細(xì)長樁（ l/d80）可取 s=60 80mm 對應(yīng)的荷載。 我國《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（ JGJ 94— 94）按下列方法 綜合確定單樁豎向極限承載力。該曲線的斜率反映了樁頂下沉的速率，概略地說明了某級荷載下樁周土與樁地土的塑性變形的發(fā)展程度。Jamiolkowskietal 1998）推薦 S=— 時(shí)的荷載為極限荷載。 Vesic 建 議對打入樁和灌注樁分別取樁頂下沉量為 10%和 25%樁徑時(shí)的荷載為極限荷載。各國關(guān)于極限荷載下的樁頂絕對下沉量很不相同。 確定極限荷載的△ S/ △ P 限值有： ( 美國俄亥俄州 ) 、 (雷蒙樁公司 )、 （北京市地 1 質(zhì)地形勘測處）。 （ 2）根據(jù) P— S 曲線下沉增量或下沉增量與荷載增量的比值確定 很多國家以△ S/△ P 或 S/P 的某一定量指標(biāo)確定極限承載力，比較簡便，但各種規(guī)定的定量指標(biāo)相差很大。但在工程實(shí)際中，上述的破壞狀態(tài)是沒有現(xiàn)實(shí)意義的，因此，在各種文獻(xiàn)和規(guī)范中，往往從實(shí)用的角度出發(fā)，對極限承載力做出假設(shè)性或經(jīng)驗(yàn)性的規(guī)定。現(xiàn)在國內(nèi)用的較多的是慢 速維持荷載法。采用靜載試驗(yàn)測樁時(shí)，加載方法有慢 速維持荷載法、快速維持荷載法、等貫入速率法（ Whitaker amp。但自平衡法測樁時(shí)，荷載箱以下部分樁與 樁的實(shí)際受荷狀態(tài)是基本相似的，而荷載箱以上部分樁與樁實(shí)際的受力方式顯然是不同的，這也是自平衡法受到質(zhì)疑的原因，雖然很多試驗(yàn)證明了自平衡法得到的極限承載力的結(jié)果與靜載試驗(yàn)得到的結(jié)果很相似，但如何從理論上解決這一問題，還有待于進(jìn)一步的研究。其特點(diǎn)在于以樁身自身的摩阻力為反力，試驗(yàn)簡單，費(fèi)用低，樁受力機(jī)理類似于靜荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果比較穩(wěn)定，而且可以在很多靜荷載試驗(yàn)無法開展的場地進(jìn)行試驗(yàn)，如水上試樁、基坑底試樁、斜樁等。自平衡 法由美國西北大學(xué)教授 Jorj Osterberg 于 80 年代中期研制成功，是近年應(yīng)用較廣泛的一種方法，特別是在橋梁工程中。大應(yīng)變法、 動(dòng)靜試樁法試驗(yàn)簡單，在造價(jià)和工期方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于靜荷載法。但在橋梁工程中靜載荷試驗(yàn)應(yīng)用較少。靜載試 驗(yàn)與單樁受靜荷載時(shí)的實(shí)際狀態(tài)最為相似，同時(shí)靜載試驗(yàn)還能提 供樁頂荷載與單樁沉降之間的關(guān)系。 直接試驗(yàn)法 雖然有很多單樁承載力的計(jì)算方法，但只有直接試驗(yàn)法能夠比較準(zhǔn)確地確定 樁基的承載力，尤其是樁基的靜載荷試驗(yàn)，一般只需簡單的統(tǒng)計(jì)處理就能用于樁 基的設(shè)計(jì)中。 2 )u m m SQ c A???? () 后來學(xué)者將上述方法擴(kuò)展成更一般的形式，用于成層粘性土中樁的側(cè)摩阻力的計(jì) 算： ( 39。 （ 3） ? 法 Vijaywergiya amp。 Vesic(1967),Meyerhof(1976)等通過大量的研究，指出采用 有效應(yīng)力法計(jì)算樁側(cè)摩阻力，存在一臨界深度，當(dāng)土層深度超過臨界深度時(shí)，樁周土層的有效覆 蓋壓力不再隨深度而增加。suq vK v? ? ? ??? () 對正常固結(jié)粘性土， 0 1 sinK ???? ， ???? ? — 系數(shù)，對正常固結(jié)粘性土， (1 sin ) ta n? ? ????? 0K — 土的靜止土壓力系數(shù) ? — 樁土間外摩擦角 v?? — 樁側(cè)計(jì)算分層土的平均豎向有效應(yīng)力 ?? — 樁側(cè)土的有效內(nèi)摩擦角 ? 法考慮了樁身與樁周粘性土邊界上的摩擦作用和邊界上的法向應(yīng)力，該方 法又稱為“排水法”或“有效應(yīng)力法”。 （ 1） ? 法 ? 法由 Tomlinson(1971)提出，又可稱為不排水狀態(tài)法或總應(yīng)力法，其表達(dá)式為： su uqc?? () ? — 稱為附著系數(shù)，取決于土的不排水剪切強(qiáng)度和樁進(jìn)入粘土層的深度比 uc — 樁側(cè)土層的平均不排水剪切強(qiáng)度 （ 2） ? 法 Chandler(1968)提出了計(jì)算粘性土樁側(cè)阻力的有效應(yīng)力法，該方法考慮了土層深度 z 對樁側(cè)阻力的影響，其表達(dá)式為： 039。 樁側(cè)摩阻力的計(jì)算 樁的總極限側(cè)阻力的計(jì)算通常取樁身范圍內(nèi)各土層的極限側(cè)阻力 suiq 與對應(yīng)樁側(cè)表面積 Uili 的乘積之和，即 sui suiQ Uiliq? ? （ ） suiq 的計(jì)算分總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法，前者適用于飽和粘土中側(cè)阻力的計(jì) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 15 算，而后者適用于砂性土中側(cè)阻力的計(jì)算?？紤]端阻的深度效應(yīng) 的樁端