自平衡法的桩基检测

精品文档 1欢迎下载 自平衡法桩基检测实例自平衡法桩基检测实例 一 前一 前 言言 杭州市某改造工程 全线长 918 76m 主线高架标准宽度为 25m 一 座半互通式立交 高架桥基础采用大直径钻孔灌注桩 桩径为 250cm 150cm 120cm 100cm 四种 主要桩径为 120cm 受业主委托 我院于于 2007 年 11 月 1 日对整治工程 1 根试桩进行 荷载箱预埋 整个预埋工作都在现场技术人员的指导监督下顺利进行 并 于 2007 年 11 月 28 日 11 月 29 日进行了静载荷试验现场测试工作 试 验采用自平衡法 并用慢速维持荷载法加载 按预先制定的试验方案严 格遵照测试规程进行 现场测试顺利 精品文档 2欢迎下载 二 工程地质概况二 工程地质概况 根据场地岩土工程勘察报告 场地桩长范围内主要地层分布参见下 表 1 岩土主要物理力学特征详见地质勘察报告 表 1 主要地层分布表 对应 Z6 孔 精品文档 3欢迎下载 层号土层名称 层底标高 m 层厚 m 桩周土摩阻 力极限标准 值 KPa 桩端土承载 力极限标准 值 KPa 填土 3 951 1 1 亚粘土 2 151 822 0 2 亚砂土 7 459 630 0 1 亚粘土 18 3510 924 0 1 全风化粉砂 岩 19 451 150 0 2 强风化粉砂 岩 34 3514 980 0 3 弱风化粉砂 岩 4 5 桩端 进入持力层 深度 140 08000 0 三 试桩参数三 试桩参数 本段试验共进行 3 根试桩的静载试验 其中 1 根采用自平衡深层静 载荷试验方法 2 根采用堆载法 本次为 1 根 SZ1 试验方法采用自 平衡法 有关试桩参数见表 2 表 2 SZ1 试桩主要参数表 精品文档 4欢迎下载 试桩编号 SZ1 备注 试桩位置 H25 墩中心桩号以北 3m 以西 2m 处 试验方法自平衡 参考钻孔 Z6 桩径 mm 1200 荷载箱外径 mm 1050 砼标号 C25 桩顶标高 m 试桩砼浇至地表 标高约 4m 桩底标高 m 38 85 桩长 m 42 85 荷载箱埋设位置桩端 持力层14 3 弱风化粉砂岩 持力层顶标高 m 34 35 进入持力层深度 m 4 5 设计计算容许承载力 kN 6850 荷载箱额定荷载 kN 8000 设计要求试验荷载 kN 13700 荷载分级15 级 备注1 试桩钢筋笼延伸至桩 精品文档 5欢迎下载 底 2 试桩不作为工程桩用 四 试验方法 检测设备与执行标准四 试验方法 检测设备与执行标准 一 测试原理 一 测试原理 基桩自平衡深层静载荷试验是把荷载箱置于桩身预定深度 利用载 荷箱上部桩侧摩阻做反力 进行端阻力 单桩竖向极限承载力检测 荷 载箱提供向上 向下的内力 从而使桩端阻力与桩侧阻力基本相等而达 到平衡 在试验加载过程中 根据规范要求 记录逐级荷载及相应的桩 身向上和向下的位移 得到荷载与位移关系曲线 根据规范评价基桩的 极限承载力 端阻力和侧阻力等参数 二 实验仪器设备 二 实验仪器设备 本次基桩自平衡试验采用的设备有 荷载箱 国家一级计量部门标 定 电动油泵与压力表 百分表等 加载采用荷载箱 通过高压油泵 输油加载 加载力值由压力表测读 试桩的位移量测采用百分表人工测 读 荷载箱加载时 共架设 5 只百分表 其中 2 只测量荷载箱向下位移 2 只测量荷载箱向上位移 1 只测量桩顶向上位移 现场数据经整理分析 精品文档 6欢迎下载 后绘制成 荷载箱向下位移 Q s 曲线和 s lgt 曲线 荷载箱向上位移 U 曲线和 lgt 曲线 并可根据需要转换为与传统试桩方法等效的桩顶 Q s 曲线 图 1 桩基自平衡法测试系统图 三 测试规程 三 测试规程 单桩竖向静荷载试验按照中华人民共和国国家行业标准 建筑基桩 检测技术规范 JGJ106 2003 浙江省标准 建筑地基基础设计规范 DB33 1001 2003 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024 85 公路桥涵施工技术规范 JTJ041 2000 公路工程质量检验评定 标准 JTJ071 98 并参考江苏省标准 桩承载力自平衡测试技术规 精品文档 7欢迎下载 程 DB32 T291 1999 等有关静载试验的规范进行 加载采用慢速维 持法 即 1 试验时间 在成桩后不少于 15 天进行测试 2 加载分级与位移观测 1 每级加载为荷载箱额定荷载的 1 15 第一级按两倍荷载分 级加载 卸载分 5 级进行 荷载箱额定荷载取设计竖向容许承载力 2 每级荷载施加后按第 5 15 30 45 60min 各测读一次 位移量值 以后每隔 30min 测读一次 3 电子位移计经数据采集仪连接到电脑 直接由电脑自动控 制测读 在电脑屏幕上显示 Q S S lgt 曲线 也可采用百分表人工测 读 3 相对稳定标准 每一小时内的位移均不超过 0 1mm 并连续出现 二次 由 1 5h 内连续三次观测值计算 即可认为相对稳定 可加下一 级荷载 4 下段桩 桩端 终止加载条件与极限承载力的确定 1 荷载箱向下总位移量大于或等于 40mm 对于直径大于 800mm 的 桩可取 0 05D 下同 本级荷载下的位移量大于或等于前一级荷载下的 位移量的 5 倍时 加载即可终止 取终止荷载的前一级荷载为极限承载 力 精品文档 8欢迎下载 2 总位移量大于或等于 40mm 本级荷载加上后 24h 未达稳定 加 载即可终止 取终止荷载的前一级荷载为极限承载力 3 总位移量小于 40mm 但荷载已大于或等于设计要求的最大加载 量时 加载即可终止 取此时的荷载为极限承载力 4 当荷载 位移 Q S 曲线呈缓变型时 总位移量已超过 60mm 加载即可终止 取对应于 40mm 的荷载为极限承载力 5 当荷载 位移 Q S 曲线呈陡降型时 曲线上明显陡降段的 起点所对应的荷载为极限承载力 6 根据位移随时间的变化特征 取 S lgt 曲线尾部明显弯曲的 前一级荷载为极限承载力 5 上段桩终止加载条件与极限承载力的确定 1 本级荷载下的荷载箱向上位移量大于或等于前一级荷载下的位 移量的 5 倍时 加载即可终止 取终止荷载的前一级荷载为极限承载力 2 当累计荷载箱向上位移超过 100mm 或荷载箱行程时 加载即可 终止 取对应于 40mm 的荷载为极限承载力 3 当荷载已大于或等于设计要求的最大加载量时 加载即可终止 取此时的荷载为极限承载力 精品文档 9欢迎下载 4 荷载 位移 Q S 曲线呈陡降型时 曲线上明显陡降段的起 点所对应的荷载为极限承载力 5 根据位移随时间的变化特征 取 S lgt 曲线尾部明显弯曲的 前一级荷载为极限承载力 6 卸载分级与位移观测 1 卸载分 5 级进行 即卸载为加载值的两倍 逐级等量卸载 直 至到零 2 卸载时 每级荷载维持 1h 按第 30 60min 各测读一次回弹量 后 即可卸下一级荷载 3 卸载到零后 应测读残余位移量 维持时间为 3h 测读时间为 第 30 60min 以后每隔 30min 测读一次 7 单桩竖向抗压极限承载力的确定 根据上述第 4 条和第 5 条的极限承载力确定方法 实测得到荷载箱 上段桩的极限承载力 Q 和荷载箱下段桩的极限承载力 Q 按照 桩承载 力自平衡测试技术规程 DB32 T291 1999 中的承载力计算公式得到 单桩竖向抗压极限承载力 式中 精品文档 10欢迎下载 Qu 单桩竖向抗压极限承载力 kN Qu 上 荷载箱上段桩的实测极限承载力 kN Qu 下 荷载箱下段桩的实测极限承载力 kN W 荷载箱上段桩的自重 g 荷载箱上段桩侧阻力修正系数 对于粘土 粉土 g 取 0 8 对 于砂土取 0 7 四 加卸载分级荷载表 四 加卸载分级荷载表 表 3 加卸载分级荷载表 荷载箱对应荷载 kN 加载分级 SZ1 H25 卸载分级备注 000 213701 32055 427402 53425 641103 精品文档 11欢迎下载 74795 854804 96165 1068505 五 基桩自平衡深层静荷载试验结果及分析五 基桩自平衡深层静荷载试验结果及分析 本场地的 1 根试桩现场测试工作于 2007 年 11 月 29 日全部完成 整 个测试作业严格按测试规程进行 测试过程情况正常 由现场实测数据 绘制的向下位移 Q S 曲线 S lgt 曲线和向上位移 U 曲线 lgt 曲线详见附录 从中可以看出 SZ1 H25SZ1 H25 试桩 试桩 荷载箱分级荷载按额定荷载 6850kN 分成 10 级加载 每级加载值 685kN 首级为 1370kN 荷载分级参见表 3 荷载箱加载至最大试验荷载 第 10 级荷载 6850kN 实测上段桩向上位移 U 曲线呈缓变型 lgt 曲线呈平直型 且位移量很小 说明上段桩侧阻力表现良好且尚 有余量 下段桩向下位移 Q S 曲线呈缓变型 S lgt 曲线呈平直型 持 力层性状一般 当荷载箱正常加载至最大试验荷载 对应加载值为第 10 级荷载 6850kN 时 下段桩荷载箱向下位移累计 39 52mm 卸载后剩余位移为 精品文档 12欢迎下载 27 13mm 回弹率 31 35 而对应的荷载箱向上位移为 6 61mm 卸载后 剩余位移为 3 55mm 回弹率 46 29 表 4 测试成果汇总表 试桩编号 SZ1 桩号 H25 上段桩实测极限上托力 Q kN 位移 mm 6850 6 61 上段桩自重 kN 730 上段桩侧土极限摩阻力 kN 7830 下段桩 桩端 实测极限承载力 Q kN 位移 mm 6850 39 52 单桩竖向抗拨极限承载力 kN 6850 备 注 计算过程如下 计算过程如下 根据地质报告 荷载箱上段桩侧阻力修正系数取 g 0 8 试桩试桩 SZ1 H25 SZ1 H25 单桩竖向抗压极限承载力为 单桩竖向抗压极限承载力为 精品文档 13欢迎下载 上段桩侧土极限摩阻力 取对应于第 10 级荷载 6850kN 并考虑自重 和修正因子后 经计算约为 7830kN 下段桩 桩端 极限承载力 取对应于第 10 级荷载 6850kN 单桩竖向抗压极限承载力 上段桩侧土极限摩阻力 下段桩极限承载 力 即为 Qu 7830 6850 14680kN 六 结论六 结论 1 所测共 1 根试桩 试桩成果如下 SZ1 试桩 H25 加载至最大试验荷载 对应加载值为第 10 级荷