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桩的静载荷试验结果-土力学与地基基础

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:图8.11为现场竖向载荷试验的示意图,静载荷试验装置主要由加载系统和测量系统组成。反力系统所能提供的反力应大于预估最大试验荷载的1.2倍。图8.12单桩荷载-沉降(Q-s)曲线如,且经24小时尚未达到稳定,取前一级荷载值为极限承载力。

桩的静载荷试验结果-土力学与地基基础

上述单桩承载力估算方法具有一定的不可靠性,因此,多数工程必须进行一定桩数的载荷试验,用以确定桩的竖向和水平承载力。图8.11为现场竖向载荷试验的示意图,静载荷试验装置主要由加载系统和测量系统组成。桩上的荷载通过液压千斤顶逐步施加,且每步加载后有足够时间让沉降发展。加载的反力装置一般采用锚桩,也可采用堆载。反力系统所能提供的反力应大于预估最大试验荷载的1.2倍。采用工程桩作为锚桩时,锚桩的数量不能少于4根,并应对实验过程中的锚桩的上拔量进行监测。反力系统也可以采用压重平台反力装置或锚桩压重联合反力装置。采用压重平台,压重必须大于预估最大实验荷载的1.2倍,且压重应在试验开始前一次加上,并均匀稳固放置于平台上,压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍。桩的沉降用百分表记录。为准确测量桩的沉降,消除相互干扰,要求必须有基准系统。基准系统有基准装、基准梁组成,且保证在试桩、锚桩(或压重平台支墩)与基准桩之间有足够的距离,一般应大于4倍桩直径并不小于2 m。《建筑地基基础设计规范》(GB 50007)规定,单桩竖向静载荷试验在同一条件下的试桩数量,不宜少于总桩数的1%,且不应少于3根。对竖向载荷试验的具体规定,摘录于下:

图8.11 现场竖向载荷试验

1.开始试验的时间

预制桩在砂土中入土7天后;黏性土不得少于15天;对于饱和软黏土不得少于25天,因为黏土需要一定时间获得其触变强度。灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后,才能进行。

2.加载试验

加载分级不少于8级,每级加载量宜为预估极限荷载的1/8~1/10,且总的荷载至少加至拟定工作荷载的2倍。

测读桩沉降量的时间间隔:每级加载后,每5 min、10 min、15 min时各测读一次,以后每隔15 min读一次,累计1 h后每隔半个小时读一次。

在每级荷载作用下,桩的沉降量连续两次在每小时内小于0.1 mm时可视为稳定。符合下列条件之一可终止加载:

(1)当荷载-沉降(Q-s)曲线上有可判定极限承载力的陡降段,且桩顶总沉降量超过40 mm。

(2),且经24小时尚未达到稳定(Δsn——第n级荷载的沉降增量;Δsn+1——第n+l级荷载的沉降增量)。

(3)桩长25 m以上的非嵌岩桩,Q-s曲线呈缓变型时,桩顶总沉降量大于60~80 mm。

(4)在特殊条件下,可根据具体要求加载至桩顶总沉降量大于100 mm(桩底支承在坚硬岩土层上,桩的沉降量很小时,最大加载量不应小于设计荷载的2倍)。

3.卸载观测

(1)每级卸载值为加载值的两倍。(www.xing528.com)

(2)卸载后隔15 min测读一次,读两次后,隔半小时再读一次,即可卸下一级荷载。

(3)全部卸载后,隔3 h再测读一次。

4.单桩竖向极限承载力确定

采用以上试验装置和方法进行试验,实验结果一般可以整理成Q-s、s-lgt等曲线。Q-s曲线表示桩顶荷载与沉降的关系,s-lgt表示对应荷载下沉降随时间变化关系。根据这两类曲线可确定单桩极限承载力uQ。

(1)作荷载-沉降(Q-s)曲线和其他辅助分析所需的曲线(图8.12)。

(2)当陡降段明显时,取相应于陡降段起点的荷载值,如图8.12中的曲线1。

图8.12 单桩荷载-沉降(Q-s)曲线

(3)如,且经24小时尚未达到稳定,取前一级荷载值为极限承载力。

(4)Q-s曲线呈缓变型时,取桩顶总沉降量s=40 mm所对应的荷载值,如图8.12中的曲线2。当桩长大于40 m时,宜考虑桩身的弹性压缩;对于大直径桩(不小于800 mm),可取s=0.05D(D为桩端直径)对应的荷载。

因此,陡降形Q-s曲线发生明显陡降的起始点对应的荷载或s-lgt曲线尾部明显向下弯曲的前一级荷载值即为单桩极限承载力。如图8.13所示,某工程试桩的破坏荷载为5 060 kN,尽管还未稳定,但满足终止加载条件(2)后便开始卸载,单桩极限承载力为4 600 kN。

图8.13 单桩s-lgt曲线

(5)参加统计的试桩,当满足其极差不超过平均值的30%时,可取其平均值为单桩竖向极限承载力。极差超过平均值的30%时,宜增加试桩数量并分析离差过大的原因,结合工程具体情况确定极限承载力。对桩数为3根及3根以下的柱下桩台,取最小值。将单桩竖向极限承载力除以安全系数2,为单桩竖向承载力特征值aR。

当桩端持力层为密实砂卵石或其他承载力类似的土层时,对单桩竖向承载力很高的大直径端承型桩,可采用深层平板载荷试验确定桩端土的承载力特征值,试验方法应符合《建筑地基基础设计规范》(GB 50007)规定。

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