自平衡试桩报告

目 录1工程概况12 地质条件22.1地层分布情况表23 试桩概况24 试验方法及仪器设备44.1试验方法44.2试验仪器及设备45 试验情况及结果分析55.1 试验情况55.2 竖向抗压极限承载力确定55.3 主要土层极限摩阻力确定66 结论7附图集一8附图集二151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根设计桩长30#-130米桩端持力层30#-1弱风化石灰岩38#-433米38#-4弱风化石灰岩混凝土强度等级水下C30抽检类型指定最大加载值30#-1100002kN检测方法自平衡38#-4100002kN其他2 地质条件2.1地层分布情况如下：试桩地层分布情况表层号层名层底深度层厚lii kPai li0 kPa2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lii kPai li0 kPa2碎石土4.74.7803762强风化灰岩8.383.681401173.23弱风化石灰岩3021.62180540018003 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kN30#1500+1955.20+1925.2030ZK577-30-Z2000038#1500+1905.60+1872.633ZK577-36-Y20000图3-1 试桩30#-1、38#-1试桩荷载箱及试验元件布置图4 试验方法及仪器设备4.1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4.2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5 试验情况及结果分析5.1 试验情况 5.1.1 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5.1.1-130-1# （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)2226671221600032400013217333425333142186675266671522000062800016216000729333172120008210667182800092120001924000102133332020112146675.1.2 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210667kN，达到设计要求2P）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。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210667kN，达到设计要求2P）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。5.2 竖向抗压极限承载力确定5.2.1 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)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 041-2000）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 041-2000）附录B“试桩试验办法”确定；W： 荷载箱上部桩有效自重；g： 荷载箱上部桩侧阻力修正系数, 对于粘性土、粉土g=0.8，对于砂土g=0.7, 对于岩石g=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)1066710667Qu下(kN)1000010667W(kN)10609950.80.8(kN)(10667-1060)/1+10667=20274kN(10667-995)/1+10667=20339kN5.3 主要土层极限摩阻力确定5.3.1 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）式中： 应变计在某级荷载作用下的应变量； 应变计在某级荷载作用下读数； 应变计系数； 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） （5.3.1-3） （5.3.1-4） （5.3.1-5）式 中：某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应变量； 某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应力值（kN/m2）；某级荷载作用下钢筋产生的应力值（kN/m2）；混凝土的塑性系数；桩身混凝土弹性模量（kN/m2）；钢筋弹性模量（kN/m2）；桩身截面混凝土的净面积（m2）；桩身截面纵向钢筋总面积（m2）； 某级荷载作用下桩身某截面的轴向力（kN）。在建立试桩标定截面处的PZPsi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 侧摩阻力计算各土层桩侧摩阻力qs可根据下式求得： （5.3.2-1）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；附 图 集 一自平衡法实测曲线附 图 集 二自平衡法计算图表汇总表1 38#-4(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）1013544876310791340202086741143161420003028190315282156267040354113119132698334050427135722933233400060500158626783775467070573181430634318534080645204134434853600090718226938285395667010079124984213593773401108672726459464728000120940295449797014867013010133183536475569340140108934115745809110000截面5（1881.6m）截面6（1876.6m）截面7 (1873.6m)127781655119061245.8861.425451682.61177.831832119.41493.238122549.21804.644512986212050903422.82435.457193853.62746.863574289.43063.269964726.23378.676255157369082635593.84005.489026030.64320.8953164614632图1 38#-4( YK578+052)桩身加载轴力曲线表2 38#-4( YK578+052)桩侧摩阻力深度分布 （单位kPa）荷载级数1905.6m1901.6m1901.6m1896.6m1896.6m1891.6m1891.6m1886.6m1886.6m1882.6m1882.6m1881.6m17.1619613.284113.36913.411413.846413.369211.034719.777619.904919.989820.477919.9474314.907526.398426.525826.653127.268526.5258418.780232.976833.18933.316434.059133.3164522.65339.470339.72539.894740.690539.8947626.525846.091246.345846.55847.481146.4731730.398552.669653.009153.263754.218753.0515834.218259.247959.502659.842160.850159.6299938.09165.826366.165966.505467.640766.42051041.963872.447272.786773.168774.431372.99891145.995778.898279.280279.704681.062779.57731249.868485.476685.943586.367987.853386.36791353.741292.097492.564393.031294.643992.94631457.773198.548599.057899.5671101.27599.52471881.6m1876.6m1876.6m1873.6m19.565418.744928.019727.190736.601335.707245.140544.294553.594852.669662.176461.256870.75869.844179.169878.289987.751586.735796.333195.323104.745103.769113.284112.356121.866120.943130.295129.375图2 38#-4( YK578+052)桩侧摩阻力深度分布曲线表3 38#-4( YK578+052)桩侧摩阻力位移表 单位：位移（mm） 摩阻力（kPa）荷载级数1905.6m1901.6m1901.6m1896.6m1896.6m1891.6m1891.6m1886.6m位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力00000000010.067.160.0613.280.0713.370.0813.4120.1311.030.1319.780.1419.900.1619.9930.1914.910.1926.400.2126.530.2326.6540.2618.780.2732.980.2833.190.3133.3250.3622.650.3739.470.3939.730.4239.8960.5026.530.5146.090.5346.350.5746.5670.7730.400.7852.670.8053.010.8553.2681.1234.221.1359.251.1659.501.2159.8491.5638.091.5765.831.6066.171.6666.51101.9841.961.9972.452.0372.792.0973.17112.3846.002.3978.902.4379.282.5079.70122.8649.872.8785.482.9185.942.9986.37133.3353.743.3492.103.3992.563.4693.03143.7157.773.7298.553.7799.063.8599.57荷载级数1886.6m1882.6m1882.6m1881.6m位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力00000000010.0913.850.0513.370.0419.570.0318.7420.1820.480.1019.950.0828.020.0727.1930.2627.270.1626.530.1436.600.1235.7140.3434.060.2233.320.1945.140.1644.2950.4640.690.3239.890.2953.590.2652.6760.6147.480.4146.470.3862.180.3461.2670.9054.220.5653.050.5270.760.4869.8481.2760.850.8059.630.7679.170.7178.2991.7267.641.0666.421.0187.750.9686.74102.1674.431.3473.001.2896.331.2395.32112.5881.061.6579.581.59104.751.53103.77123.0787.851.9786.371.90113.281.84112.36133.5694.642.3192.952.24121.872.16120.94143.96101.282.7799.522.69130.302.61129.38图3 38#-4( YK578+052)桩侧摩阻力位移曲线表4 38#-4( YK578+052)桩等效转换表桩顶荷载（kN）桩顶位移（mm）00.003043.120.223870.940.324735.320.435598.650.546570.900.707505.840.858584.871.059866.901.3611207.00图4 38#-4( YK578+052)桩顶等效转换曲线1.6812595.502.0314045.302.4115529.002.8017060.503.2118765.403.75表5 38#-4( YK578+052)桩端阻力位移表桩端荷载(kN)桩端位移(mm)00551.000.03861.400.061177.800.111493.200.161804.600.262120.000.332435.400.472746.800.703063.200.953378.60图5 38#-4( YK578+052)桩端阻力位移曲线1.213690.001.514005.401.824320.802.144632.002.59表6 30#-1(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）1026358491112421340820203998771364185720001338305351172182224802670186340672146822813103334023885080717612734371740002906609442057319243404670343170108023533651496353403956801216264641035578600044739013522941456262016670499910014893237502068247340552411016263531547374378000604112017633827593280608670656613018994123639086839340709114020384417.568449298100007614图6 30#-1(YK578+292)2桩身加载轴力曲线表7 30#-1(YK578+292)桩侧摩阻力深度分布 （单位kPa）荷载级数1955.2m1947.2m1947.2m1942.2m1942.2m1937.2m1937.2m1932.2m1932.2m1930.8m1930.8m1927.2m16.9762813.623613.878314.04814.854430.652210.583820.286920.668920.923521.675339.0223314.191327.035127.586827.926328.799447.5695417.825333.783234.504734.886735.923556.1167521.406340.488941.295341.719742.895964.4871625.040347.237148.170848.722550.0273.0343728.647854.027755.088755.682957.144181.5815832.255360.690961.836962.600863.96590.0108935.862867.439168.797269.561271.08998.4991039.496974.187375.672776.56478.2131107.0461143.130980.850582.420883.354685.3372115.4751246.764987.598789.338890.314992.4612124.0231350.372494.389396.214297.317799.5853132.571454.0595100.989102.984104.151106.406140.645图7 30#-1(YK578+292)桩侧摩阻力深度分布曲线表8 30#-1(YK578+292)桩侧摩阻力位移表 单位：位移（mm） 摩阻力（kPa）荷载级数1955.2m1947.2m1947.2m1942.2m1942.2m1937.2m1937.2m1932.2m位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力位移摩阻力00000000010.016.980.0213.620.0213.880.0414.0520.0110.580.0220.290.0320.670.0520.9230.0214.190.0327.040.0527.590.0727.9340.0417.830.0533.780.0734.500.1134.8950.0621.410.0840.490.1041.300.1441.7260.0725.040.0947.240.1248.170.1648.7270.1428.650.1654.030.2055.090.2555.6880.2632.260.2860.690.3261.840.3862.6090.4235.860.4567.440.4968.800.5569.56100.6339.500.6674.190.7175.670.7876.56110.8843.130.9180.850.9682.421.0483