自平衡试桩报告

目目 录录 1 工程概况工程概况 1 2 地质条件地质条件 2 2 1 地层分布情况表 2 3 试桩概况试桩概况 2 4 试验方法及仪器设备试验方法及仪器设备 4 4 1 试验方法 4 4 2 试验仪器及设备 4 5 试验情况及结果分析试验情况及结果分析 5 5 1 试验情况 5 5 2 竖向抗压极限承载力确定 5 5 3 主要土层极限摩阻力确定 6 6 结论结论 7 附图集一附图集一 8 附图集二附图集二 15 1 1 工程概况工程概况 表 1 1 工程概况表 工程名称某公路改造工程 工程地点 委托单位 建设单位 勘察单位 设计单位 基桩施工单位 监理公司 检测目的 确定竖向极限承载力 确定桩周围各土层的极限摩阻力 检验钻孔桩贯注桩施工工艺 检测依据 桩承载力自平衡测试技术规程 DB32 T291 1999 桩型人工挖孔桩桩径 mm 1200 工程桩总数 检测桩数2 根 30 130 米30 1弱风化石灰岩 设计桩长 38 433 米 桩端持力层 38 4弱风化石灰岩 混凝土强度等级水下 C30抽检类型指定 30 1 10000 2kN 最大加载值 38 4 10000 2kN 检测方法自平衡 其他 2 2 地质条件地质条件 2 1 地层分布情况地层分布情况如下 如下 试桩地层分布情况表 层号层名层底深度层厚l li i i kPa i i l li i 0 0 kPa 2 强风化灰岩 33331203960600 试桩地层分布情况表 层号层名层底深度层厚l li i i kPa i i l li i 0 0 kPa 2 碎石土 4 74 780376 2 强风化灰岩 8 383 681401173 2 3 弱风化石灰岩 3021 6218054001800 3 试桩概况试桩概况 试桩施工过程中一切正常 有关试桩参数详见表 3 1 荷载箱位置以及试验 元件布置详见图 3 1 表 1 1 试桩参数一览表 墩号 桩径 mm 桩顶标高 m 桩底标高 m 桩长 m 地质钻孔号 预定加载值 kN 30 1500 1955 20 1925 2030ZK577 30 Z20000 38 1500 1905 60 1872 633ZK577 36 Y20000 3 ZK578 052 H m h m 1033 305 5 1871 6 1876 6 1881 6 1886 6 1891 6 1896 6 1901 6 1943 72 1938 72 1933 72 1923 72 1905 6 1872 6 1921 72 1951 72 1882 6 1927 32 1928 72YK577 492 图 3 1 试桩 30 1 38 1 试桩荷载箱及试验元件布置图 4 4 试验方法及仪器设备试验方法及仪器设备 4 1 试验方法试验方法 自平衡法是基桩静载试验的一种新方法 该法是把一种特制的加载装置 荷 载箱 和钢筋笼焊接在一起埋入桩内 将荷载箱的高压油管引到地面 然后浇注 成桩 由高压油泵在地面向荷载箱充油加载 荷载箱将力传递到桩身 其上部桩 身的摩擦力与下部桩的摩擦力及端阻力相平衡 自平衡来维持加载 根据向上向 下 Q s 曲线 s lgT 曲线 s lgQ 曲线以及等效转换曲线确定基桩承载力 见示意 图 4 1 1 图 4 1 1 自平衡测试示意图 4 24 2 试验仪器及设备试验仪器及设备 表 4 2 1 试验仪器及设备表 设备生产厂家仪器型号使用数量标定单位 荷载箱 电子位移计 数据采集仪 精密压力表 电动油泵 护管 荷载箱 基准梁 位移杆 油管 加载系统 位移传感器 数据采集 系 统 应变仪 应变计 传感线 P P 荷载箱 5 5 试验情况及结果分析试验情况及结果分析 5 1 试验情况试验情况 5 1 1 加卸载分级加卸载分级 试验按照 公路桥涵施工技术规范 JTJ 041 2000 附录 B 试桩试验办法 进行 每级加载值为预估极限承载力的 1 15 按 15 级 14 次加载 第一次按两倍 荷载分级加载 卸载分 3 级 每级卸载量为 5 倍荷载分级 见表 5 1 1 表 5 1 1 1 30 1 K578 292 和 38 4 K578 052 试桩加卸载分级表 荷载级别对应荷载 kN 荷载级别对应荷载 kN 22 2667122 16000 32 4000132 17333 42 5333142 18667 52 6667152 20000 62 8000162 16000 72 9333172 12000 82 10667182 8000 92 12000192 4000 102 13333202 0 112 14667 5 1 2 测试情况测试情况 1 30 1 K578 292 试桩于 2008 年 04 月 16 日开始测试 17 日加载至第 15 级时上下位移较小故又加了一级 对应加载值为 2 10667kN 达到设计要求 2 P 时即卸载 根据现场实测数据绘制的 Q s 曲线 s lgT 曲线和 s lgQ 曲线 详见附图集 1 取 10667kN 10667kN u Q 上u Q 下 2 38 4 K578 052 试桩于 2008 年 04 月 18 日开始测试 19 日当加载至第 15 级时上下位移较小故又加了一级 对应加载值为 2 10667kN 达到设计要求 2 P 时即卸载 根据现场实测数据绘制的 Q s 曲线 s lgT 曲线和 s lgQ 曲线 详见附图集 1 取 10667kN 10667kN u Q 上u Q 下 5 2 竖向抗压极限承载力确定竖向抗压极限承载力确定 5 2 1 根据规程确定根据规程确定 由 桩承载力自平衡测试技术规程 DB32 T291 1999 公式 1 Qu Q 5 2 1 1 u QW 上 下u 6 Qu 单桩竖向抗压极限承载力 Q 荷载箱上部桩的极限加载值 按 公路桥涵施工技术规范 JTJ 041 u上 2000 附录 B 试桩试验办法 确定 Q 荷载箱下部桩的极限加载值 按 公路桥涵施工技术规范 JTJ 041 u下 2000 附录 B 试桩试验办法 确定 W 荷载箱上部桩有效自重 荷载箱上部桩侧阻力修正系数 对于粘性土 粉土 0 8 对于砂土 0 7 对于岩石 1 0 根据地质资料 土层主要以岩石为主 取 1 计算结果见表 5 2 表 5 2 1 1 规程公式 1 计算结果 试桩编号 30 1 K578 292 38 4 K578 052 Qu 上 kN 1066710667 Qu 下 kN 1000010667 W kN 1060995 0 80 8 u uu QW QQ 上 下 kN 10667 1060 1 10667 20274kN 10667 995 1 10667 20339kN 5 3 主要土层极限摩阻力确定主要土层极限摩阻力确定 5 3 1 轴力计算轴力计算 应变量可由桩身预埋的应变计读数求得 其计算公式为 5 3 1 1 s KB 读 式中 应变计在某级荷载作用下的应变量 s 应变计在某级荷载作用下读数 读 应变计系数 K B 应变计计算修正值 在同级荷载作用下 试桩内混凝土所产生的应变量等于钢筋所产生的应变 量 相应桩截面微单元内的应变量即为钢筋的应变量 其计算公式如下 5 3 1 2 cS 5 3 1 3 cCC E 5 3 1 4 SSS E 5 3 1 5 ZSSCC PAA 7 式 中 某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应变量 c 某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应力值 kN m2 c 某级荷载作用下钢筋产生的应力值 kN m2 S 混凝土的塑性系数 桩身混凝土弹性模量 kN m2 c E 钢筋弹性模量 kN m2 S E 桩身截面混凝土的净面积 m2 C A 桩身截面纵向钢筋总面积 m2 S A 某级荷载作用下桩身某截面的轴向力 kN z P 在建立试桩标定截面处的 PZ Psi相关方程后 各量测截面的桩身轴向力 PZ 值便可由相应的相关方程求得 计算结果详见附图集 2 5 3 2 侧摩阻力计算侧摩阻力计算 各土层桩侧摩阻力 qs可根据下式求得 5 3 2 1 F P q z s 式中 qs 桩侧各土层的摩阻力 kN m2 PZ 桩身量测截面之间的轴向力 PZ之差值 kN F 桩身量测截面之间桩段的侧表面积 m2 计算结果详见附图集 2 6 结论结论 本次试验取得了较好的效果 通过对试验数据的整理分析 得出如下结论 30 1 K578 292 试桩的竖向抗压极限承载力大于 20274kN 38 4 K578 052 试桩竖向抗压极限承载力大于 20339kN 8 附附 图图 集集 一一 自平衡法实测曲线自平衡法实测曲线 9 10 11 12 13 14 15 附附 图图 集集 二二 自平衡法计算图表汇总自平衡法计算图表汇总 表 1 38 4 YK578 052 YK578 052 桩身加载轴力图 单位 kN 荷载 级数 桩顶 1905 6m 截面 1 1901 6m 截面 2 1896 6m 截面 3 1891 6m 截面 4 1886 6m 荷载箱 1882 6m 1013544876310791340 20208674114316142000 30281903152821562670 403541131191326983340 504271357229332334000 605001586267837754670 705731814306343185340 806452041344348536000 907182269382853956670 1007912498421359377340 1108672726459464728000 1209402954497970148670 16 13010133183536475569340 140108934115745809110000 截面 5 1881 6m 截面 6 1876 6m 截面 7 1873 6m 1277816551 19061245 8861 4 25451682 61177 8 31832119 41493 2 38122549 21804 6 445129862120 50903422 82435 4 57193853 62746 8 63574289 43063 2 69964726 23378 6 762551573690 82635593 84005 4 89026030 64320 8 953164614632 1870 1875 1880 1885 1890 1895 1900 1905 1910 020004000600080001000012000 轴力 kN 标高 1340kN 2000kN 2670kN 3340kN 4000kN 4670kN 5340kN 6000kN 6670kN 7340kN 8000kN 8670kN 9340kN 10000kN 图 1 38 4 YK578 052 YK578 052 桩身加载轴力曲线 表 2 38 4 YK578 052 YK578 052 桩侧摩阻力深度分布 单位 kPa 荷载 级数 1905 6m 1901 6 m 1901 6m 1896 6 m 1896 6m 1891 6 m 1891 6m 1886 6 m 1886 6m 1882 6 m 1882 6m 1881 6 m 17 1619613 284113 36913 411413 846413 369 211 034719 777619 904919 989820 477919 9474 314 907526 398426 525826 653127 268526 5258 418 780232 976833 18933 316434 059133 3164 522 65339 470339 72539 894740 690539 8947 626 525846 091246 345846 55847 481146 4731 17 730 398552 669653 009153 263754 218753 0515 834 218259 247959 502659 842160 850159 6299 938 09165 826366 165966 505467 640766 4205 1041 963872 447272 786773 168774 431372 9989 1145 995778 898279 280279 704681 062779 5773 1249 868485 476685 943586 367987 853386 3679 1353 741292 097492 564393 031294 643992 9463 1457 773198 548599 057899 5671101 27599 5247 1881 6m 1876 6 m 1876 6m 1873 6 m 19 565418 7449 28 019727 1907 36 601335 7072 45 140544 2945 53 594852 6696 62 176461 2568 70 75869 8441 79 169878 2899 87 751586 7357 96 333195 323 104 745103 769 113 284112 356 121 866120 943 130 295129 375 1870 1875 1880 1885 1890 1895 1900 1905 1910 050100150 摩阻力 kPa 标高 m 1340kN 2000kN 2670kN 3340kN 4000kN 4670kN 5340kN 6000kN 6670kN 7340kN 8000kN 8670kN 9340kN 10000kN 图 2 38 4 YK578 052 YK578 052 桩侧摩阻力深度分布曲线 表 3 38 4 YK578 052 YK578 052 桩侧摩阻力 位移表 单位 位移 mm 摩阻力 kPa 荷载级数1905 6m 1901 6m1901 6m 1896 6m1896 6m 1891 6m1891 6m 1886 6m 18 位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力 000000000 10 067 160 0613 280 0713 370 0813 41 20 1311 030 1319 780 1419 900 1619 99 30 1914 910 1926 400 2126 530 2326 65 40 2618 780 2732 980 2833 190 3133 32 50 3622 650 3739 470 3939 730 4239 89 60 5026 530 5146 090 5346 350 5746 56 70 7730 400 7852 670 8053 010 8553 26 81 1234 221 1359 251 1659 501 2159 84 91 5638 091 5765 831 6066 171 6666 51 10 1 9841 961 9972 452 0372 792 0973 17 112 3846 002 3978 902 4379 282 5079 70 122 8649 872 8785 482 9185 942 9986 37 133 3353 743 3492 103 3992 563 4693 03 143 7157 773 7298 553 7799 063 8599 57 1886 6m 1882 6m1882 6m 1881 6m 荷载级数 位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力 000000000 10 0913 850 0513 370 0419 570 0318 74 20 1820 480 1019 950 0828 020 0727 19 30 2627 270 1626 530 1436 600 1235 71 40 3434 060 2233 320 1945 140 1644 29 50 4640 690 3239 890 2953 590 2652 67 60 6147 480 4146 470 3862 180 3461 26 70 9054 220 5653 050 5270 760 4869 84 81 2760 850 8059 630 7679 170 7178 29 91 7267 641 0666 421 0187 750 9686 74 10 2 1674 431 3473 001 2896 331 2395 32 112 5881 061 6579 581 59104 751 53103 77 123 0787 851 9786 371 90113 281 84112 36 133 5694 642 3192 952 24121 872 16120 94 143 96101 282 7799 522 69130 302 61129 38 19 0 20 40 60 80 100 120 140 012345 位移 mm 摩阻力 kPa 1905 6m 1901 6m 1901 6m 1896 6m 1896 6m 1891 6m 1891 6m 1886 6m 1886 6m 1882 6m 1882 6m 1881 6m 1881 6m 1876 6m 1876 6m 1873 6m 图 3 38 4 YK578 052 YK578 052 桩侧摩阻力 位移曲线 表 4 38 4 YK578 052 YK578 052 桩等效转换表 桩顶荷载 kN 桩顶位移 mm 00 00 3043 120 22 3870 940 32 4735 320 43 5598 650 54 6570 900 70 7505 840 85 8584 871 05 9866 901 36 11207 001 68 12595 502 03 14045 302 41 15529 002 80 17060 503 21 18765 403 75 表 5 38 4 YK578 052 YK578 052 桩端阻力 位移表 桩端荷载 kN 桩端位移 mm 00 551 000 03 861 400 06 图 4 38 4 YK578 052 YK578 052 桩顶等效转换 曲线 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 05000100001500020000 桩顶荷载 kN 桩顶位移 mm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 010002000300040005000 桩端阻力 kN 桩端位移 mm 20 1177 800 11 1493 200 16 1804 600 26 2120 000 33 2435 400 47 2746 800 70 3063 200 95 3378 601 21 3690 001 51 4005 401 82 4320 802 14 4632 002 59 表 6 30 1 YK578 292 YK578 292 桩身加载轴力图 单位 kN 荷载 级数 桩顶 1955 2m 截面 1 1947 2m 截面 2 1942 2m 截面 3 1937 2m 截面 4 1932 2m 荷载箱 1930 8m 截面 5 1927 2m 1026358491112421340820 203998771364185720001338 3053511721822248026701863 4067214682281310333402388 5080717612734371740002906 6094420573192434046703431 70108023533651496353403956 80121626464103557860004473 90135229414562620166704999 100148932375020682473405524 110162635315473743780006041 120176338275932806086706566 130189941236390868393407091568449298100007614 图 5 38 4 YK578 052YK578 052 桩端阻力 位移曲 线 21 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 020004000600080001000012000 轴力 kN 标高 1340kN 2000kN 2670kN 3340kN 4000kN 4670kN 5340kN 6000kN 6670kN 7340kN 8000kN 8670kN 9340kN 10000kN 图 6 30 1 YK578 292 2 YK578 292 2 桩身加载轴力曲线 表 7 30 1 YK578 292 YK578 292 桩侧摩阻力深度分布 单位 kPa 荷载 级数 1955 2m 1947 2m 1947 2m 1942 2m 1942 2m 1937 2m 1937 2m 1932 2m1932 2m 1930 8m 1930 8m 1927 2m 16 9762813 623613 878314 04814 854430 652 210 583820 286920 668920 923521 675339 0223 314 191327 035127 586827 926328 799447 5695 417 825333 783234 504734 886735 923556 1167 521 406340 488941 295341 719742 895964 4871 625 040347 237148 170848 722550 0273 0343 728 647854 027755 088755 682957 144181 5815 832 255360 690961 836962 600863 96590 0108 935 862867 439168 797269 561271 08998 499 10 39 496974 187375 672776 56478 2131107 046 1143 130980 850582 420883 354685 3372115 475 1246 764987 598789 338890 314992 4612124 023 1350 372494 389396 214297 317799 5853132 57 1454 0595100 989102 984104 151106 406140 645 22 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 050100150 摩阻力 kPa 标高 m 1340kN 2000kN 2670kN 3340kN 4000kN 4670kN 5340kN 6000kN 6670kN 7340kN 8000kN 8670kN 9340kN 10000kN 图 7 30 1 YK578 292 YK578 292 桩侧摩阻力深度分布曲线 表 8 30 1 YK578 292 YK578 292 桩侧摩阻力 位移表 单位 位移 mm 摩阻力 kPa 1955 2m 1947 2m1947 2m 1942 2m1942 2m 1937 2m1937 2m 1932 2m 荷载级数 位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力 000000000 10 016 980 0213 620 0213 880 0414 05 20 0110 580 0220 290 0320 670 0520 92 30 0214 190 0327 040 0527 590 0727 93 40 0417 830 0533 780 0734 500 1134 89 50 0621 410 0840 490 1041 300 1441 72 60 0725 040 0947 240 1248 170 1648 72 70 1428 650 1654 030 2055 090 2555 68 80 2632 260 2860 690 3261 840 3862 60 90 4235 860 4567 440 4968 800 5569 56 10 0 6339 500 6674 190 7175 670 7876 56 110 8843 130 9180 850 9682 421 0483 35 121 1646 761 2087 601 2589 341 3390 31 131 4350 371 4794 391 5396 211 6297 32 141 8454 061 88100 991 94102 982 04104 15 1932 2m 1930 8m 1930 8m 1927