基桩横向静载试验

基桩横向静载试验进展基桩的横向静载试验的目的是通过试验确定试桩的横向承载力气获得以下成果：确定试桩的承载力气。检验和确定试桩的承载力气是试验的主要目的之一。试桩的承载力可直接由试验施加的荷载和其作用点的位移的关系曲线来推断身应变来判定。确定试桩在各级荷载作用下的弯矩分布规律。桩身弯矩是推断和检验桩身强度的〔如桩顶约束、自由长度、抗弯刚度等很难和工程桩的状况完全保持全都必需把试桩成果进展转化，而利用试桩求得的地基反力系数是实现这种转化的关键。弹性地基系数确实定。目前国内常用弹性地基系数法来近似确定水平荷载作用下C法、m法、K法等。它们各自假定了地基反力系数算图式及相应的地基系数，以供设计使用。推求实际地基反力系数。实际地基反力系数沿深度的分布图式是比较简洁的，且的土抗力和侧向位移之间的关系，并用它来分析工程桩在水平荷载作用下的受力特性。。一.试验设备与方法〔一〕试验设备载系统、反力系统和基准系统三个局部。图6-19示出了常用的单循环加载方式和往复式多循环加载方式的现场试验设备布置。图6-20是某现场试验的方案设计，该方案依据相应标准的要求设置了较长的传力柱。支座支座千斤顶传力柱设计地面试桩回填土锚杆岩层加载系统

图6-20 横向静载试验设备布置示意图用钢垫块进展局部补强。反力系统反力系统的选用应充分利用试桩四周的现有条件估荷载的1.2~1.5倍，其作用力方向上的刚度不应小于试桩本身的刚度。最常用的方法是利用试桩四周的工程桩或竖向静载试验用的锚桩作为反力墩作为反力架。基准系统设置基准系统是为了量测桩在力作用点处的截面位移和转角，在陆上试桩时可用人土1.5m以上的钢纤或型钢作为基准桩。在港口码头设置基准桩时，由于水深较大，可承受特地2应实行简支形式，并应能避开日光直晒。无论基准系统还是反力系统均应设置在试桩的影响范围之外6-21，同时应留意遵循相关标准的规定。a〕单循环〔单向〕加载时 b〕 加载时图6-21 水平试桩的影响范围〔二〕试验方法的方法。对不同的约束形式，可由桩顶自由状态下试桩得到的地基反力系数推算求得。1．加载方法试验证明，荷载稳定时间、循环形式、周期、加荷速率等因素直接影响到桩的承载力。外消灭了众多加载方法，仅美国标准〔ASTMD3966-81，1980〕规定可选用的加载方法就有多循环加载法两大类。DBJ-08-11-89荷载加载量为预估最大荷载的1/10，每级卸载量为加载量的二倍。加载每级维持20min，卸10min5min30min10min测读一次。此方法和‘ASTM’同类加载方法相类似，并更简洁、明白。也有少数部门承受类似于垂直荷载的慢速加载试验方法，其方法可参考垂直承载力试验方法。我国行业标准《工业与民用建筑灌注桩根底设计与施工规程》JGJ4-80和《天津市建筑地基根底设计标准》JBJl-88还推举了一种多循环加载方法，规定每级荷载加载量为预估最1/10~1/154min2min后测读，此为一循环，每级荷载循环5为止。承受多循环加载方法是为了模拟实际构造物的受力形式6-22地面位移与荷载循环次数的关系2．量测方法〔1〕水平位移的量测图6-23 地面位移随稳定时间的变化少和荷载稳定时间长短的影响，可通过特地的比照试验来推求。图6-22地面位移与荷载循环次数的关系2．量测方法〔1〕水平位移的量测图6-23 地面位移随稳定时间的变化〔尽量接近地面的桩截面两侧共安置六只位移计，可分别取其平均值求得这三个截面在水平力作用下的位移。桩身截面弯矩的量测时引起应变片和导线的损坏应变片外表要实行严格的防潮措施。对闭口钢管桩，也可把桩剖开，把应变片粘贴在内壁，10~15倍桩径的主要受力部份必需加密测试截面，截面间距一般不超过1~1.5倍桩径。大于此深度，间距可适当的方法请参考相关书籍。桩挠曲变形量测载作用下桩端的转角和位移可看作为零定式的微形测斜仪。由弯曲应变推算桩的挠曲变形精度较高，具体方法可参阅相关书籍。桩侧土抗力的测量桩侧土抗力的大小直接反映了横向地基系数的大小和形式壁埋设土压力盒。但由于桩侧土压力的分布比较简洁，同时影响土压力气测值的因素很多，实际上很难能测出实际土抗力的大小和分布规律分来推求桩周的土抗力。此外在试验过程中，要随时观测记录地外表变形和桩身裂缝的开展状况。二.试验成果的整理分析绘制水平荷载与力作用点位移关系曲线断该桩的承载力。中、长桩在水平荷载作用下，随着荷载增加，桩前土体开头消灭塑性区，料强度。绘制在各级荷载作用下弯矩图从实测应变推求弯矩的方法〔略〕。确定试桩的特征荷载与极限承载力临界荷载〔包括预制桩和灌注桩的最大弯矩截面的受拉区开头消灭微小裂纹时的状态称为临界状态，所对应的荷载为临界荷载，在力和位移〔H-Y〕关系曲线上，该级荷载引H起的位移增量将比上级有明显增加，如图6-24所示；如绘制在双对数坐标系中，lgH-lgYH图上将消灭第一个折线交点，如图6-25所示。该图是上海某工程的试验曲线，相应的临界96kN。极限荷载当混凝土桩的最大弯矩截面的受拉区混凝土全部退出工作钢筋发生屈服时或钢桩该截面最大应力到达屈服应力时，相应的状态称为极限状态。对应的水平荷载称为极限荷载。在H-Y 曲线上该荷载作用下的位移急剧增加，并消灭明显转折点。在lgH-lgY 图中将消灭H H144kN以试验得到的承载力仅代表试桩的承载力。三.《建筑桩基技术标准》JGJ94-94关于测试工作的规定为便于学习和比较，现将《建筑桩基技术标准》JGJ94-94附录E的条文列出于下：试验目的：承受接近于水平受力桩的实际工作条件的试验方法确定单桩的水平承载力和地基土的水平抗力系数或对工程桩的水平承载力进展检验和评价量元件时，可测定出桩身应力变化，并由此求得桩身弯矩分布。试验设备与仪表装置〔图E-1〕承受千斤顶施加水平力，水〔地面标高应与实际工程桩基承台底面标高全都〕。在千斤顶与试桩接触处宜安置一球形铰轴线；图E-1 水安静载试验装置图6-25 lgH-lgYH曲线桩的水平位移宜承受大量程百分表测量。每一试桩在力的作用水平面上和在该平面以上50cm左右各安装一或二只百分表〔下表测量桩身在地面处的水平位移，上表测量出地面较短，可只在力的作用水平面上安装百分表测量水平位移；固定百分表的基准桩宜打设在试桩侧面靠位移的反方向，与试桩的净距不少于1倍试桩直径。试验加载方法：宜承受单向多循环加卸载法，对于个别受长期水平荷载的桩基也可承受慢速维持加载法〔稳定标准可参照竖向静载试验〕进展试验。多循环加卸载试验法，按以下规定进展加卸载和位移观测：1/10~1/15300~1000mm2.5~20kN；4min测读水平位移，然后卸载至零2min测读剩余水平位移，至此完成一个加卸载循环，如此循环5次便完成一级荷载的试验观测。加载时间应尽量缩短，测量位移的间隔时间应严格准确，试验不得中途停留；终止试验的条件：当桩身折断或水平位移超过30~40mm〔软土取40mm〕时，可终止试验。单桩水安静载试验报告内容及资料整理单桩水安静载试验概况：整理成表格形式〔宜按表C-2〕〔略〕。对成桩和试验过程发生的特别现象应作补充说明；单桩水安静载试验记录表〔宜按表E-1〕〔略〕。00绘制有关试验成果曲线：一般应绘制水平力-时间-位移〔H-t-x00

〕、水平力-位x移梯度〔H- 0H

〕或水平力-位移双对数〔lgH-lgx〕曲线，当测量桩身应力时，尚应绘制0 00应力沿桩身分布和水平力-最大弯矩截面钢筋应力〔H-σ 〕等曲线。0 g单桩水平临界荷载〔桩身受拉区混凝土明显退出工作前的最大荷载〕按以下方法综合确定：H-t-x曲线消灭突变〔一样荷载增量的条件下，消灭比前一级明显增大的位0 0移增量〕点的前一级荷载为水平临界荷载〔图E-2a〕；xH-0

0〔E-2b〕lgH-lgx曲线拐点所对应的荷0 0H0载为水平临界荷载；当有钢筋应力测试数据时取H-σ 第一突变点对应的荷载为水平临界荷〔图0 gE-2c〕。单桩水平极限荷载可依据以下方法综合确定：

-t-x曲线明显陡降的前一级荷载为极限荷载〔附图E-2a〕；0 0xH-0

0曲线其次直线段的终点对应的荷载为极限荷载〔图E-2b〕；H0取桩身折断或钢筋应力到达流限的前一级荷载为极限荷载。有条件时，可模拟实际荷载状况、进展桩顶同时施加轴向压力的水安静载试验。地基土水平抗力系数的比例系数m可依据试验结果按以下公式确定：图E-2 单桩水安静载试验成果曲线Hxcr

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