《單樁承載力動(dòng)靜試驗(yàn)對(duì)比研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、單樁承載力動(dòng)靜試驗(yàn)對(duì)比研究　　摘要：確定樁基承載力的方法主要包括靜載試驗(yàn)及大應(yīng)變，本文通過實(shí)際工程實(shí)例，對(duì)動(dòng)靜試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析，并評(píng)價(jià)兩者的相關(guān)關(guān)系。關(guān)鍵詞：樁基檢測(cè)高應(yīng)變載荷試驗(yàn)動(dòng)靜對(duì)比中圖分類號(hào)：TU473文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1前言樁基是各類建筑基礎(chǔ)的一種常用型式。隨著我國(guó)工程建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，鐵路、公路、港口碼頭及城市建設(shè)得到了迅速發(fā)展，樁基礎(chǔ)往往成為了最基本的基礎(chǔ)形式。目前我國(guó)常用的基本成樁方法達(dá)到20多種，如何檢測(cè)成樁質(zhì)量及各種樁型的承載力往往是設(shè)計(jì)者與建設(shè)業(yè)主所關(guān)心的問題。樁基檢測(cè)技術(shù)應(yīng)明確分為兩大類，即成樁質(zhì)量檢測(cè)與樁基承載力檢測(cè)。目前樁基承

2、載力檢測(cè)上主要有載荷試驗(yàn)及大應(yīng)變法，即動(dòng)、靜試驗(yàn)方法。2樁承載力的動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)方法對(duì)比2.1靜載試驗(yàn)與大應(yīng)變的試驗(yàn)原理2.1.1靜載試驗(yàn)原理7通過反力裝置分級(jí)對(duì)樁頂施加垂直荷載，在每級(jí)荷載作用下按規(guī)定時(shí)間間隔測(cè)讀樁頂沉降量，獲得可供分析判定樁頂荷載與樁頂沉降關(guān)系的Q～s曲線，當(dāng)樁頂沉降量達(dá)到某條件或某數(shù)值時(shí)，可認(rèn)為巖土阻力已充分發(fā)揮，或樁已破壞，從而求得樁的極限承載力。2.1.2大應(yīng)變?cè)囼?yàn)原理在樁頂以下1.5D(樁徑)處的樁身兩側(cè)對(duì)稱安裝應(yīng)變式力傳感器和加速度計(jì)，通過重錘沖擊樁頂，對(duì)樁頂施加較高能量的沖擊脈沖，該脈沖在沿樁身向下傳播過程中使樁－土之間產(chǎn)

3、生一定的相對(duì)位移，量測(cè)樁在瞬態(tài)激發(fā)力下產(chǎn)生的應(yīng)力波和速度波。采用一維縱波理論分析樁－土體系確定承載力，還可判斷樁身結(jié)構(gòu)完整性和樁尖、樁側(cè)土阻力分布等，并獲得模擬靜載荷試驗(yàn)的Q～s曲線。2.2動(dòng)靜檢測(cè)試驗(yàn)的基本計(jì)算原理2.2.1高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)的基本計(jì)算原理假設(shè)樁為一維線彈性桿，測(cè)點(diǎn)下樁長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為A,樁材彈性模量為E，樁材質(zhì)量密度為ρ，樁身內(nèi)應(yīng)力波傳播速度（俗稱彈性波速）為C（C2=E/ρ）,廣義波阻抗或樁身截面力學(xué)阻抗為Z=AρC；其樁身應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可寫為：假設(shè)土阻力是由靜阻力和動(dòng)阻力兩部分組成：推導(dǎo)可得樁的一維波動(dòng)方程：72.2.2高應(yīng)變確定地

4、基承載力及樁完整性的方法目前工程中主要應(yīng)用的是Case法和實(shí)測(cè)曲線擬合法，Case法計(jì)算公式為：（承載力）沖擊速度峰對(duì)應(yīng)時(shí)間為，為樁底反射對(duì)應(yīng)時(shí)間。（見圖3）（樁的第一缺陷完整性系數(shù)）Rx---缺陷點(diǎn)X以上的樁周土阻力；（缺陷位置）圖3大應(yīng)變實(shí)測(cè)結(jié)果圖4Q-s曲線2.2.3單樁豎向抗壓承載力的確定（1）基本的確定方法依據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果繪制Q－s曲線（圖4），極限承載力依據(jù)規(guī)范確定。單位工程同一條件下的單樁豎向抗壓承載力特征值Ra，應(yīng)按單樁豎向抗壓極限承載力統(tǒng)計(jì)值的一半取值。7（2）極限承載力的外推在許多情況下，樁的靜載試驗(yàn)加載往往達(dá)不到極限荷載而終止試驗(yàn)，對(duì)

5、工程樁的試驗(yàn)也不允許將權(quán)壓至極限破壞狀態(tài)，因此，給判定樁的極限承載力造成困難。下面簡(jiǎn)單介紹幾種外推極限承載力的估算方法。雙曲線法：（斜率倒數(shù)法）式中M，C為待定參數(shù)指數(shù)方程法：3.3單樁承載力的動(dòng)靜試驗(yàn)對(duì)比分析3.3.1工程實(shí)例分析某工程地質(zhì)情況：雜填土（0～3m），粉質(zhì)粘土（3～11m），砂質(zhì)粉土（11～14m），粉細(xì)砂（14～17m），粘質(zhì)粉土（17～26m），砂質(zhì)粉土。此工程采用預(yù)應(yīng)力管樁、長(zhǎng)30m，單樁承載力設(shè)計(jì)值1200kN。靜載荷試驗(yàn)采用慢速維持荷載法。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法使用4t重錘，落距約1.5m，單樁承載力計(jì)算方法采用Case法。動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)

6、計(jì)算結(jié)果（見表2），可以看出兩者的對(duì)比誤差均在20％以內(nèi)，且離散性不大，說明當(dāng)載荷試驗(yàn)結(jié)果可靠時(shí)，動(dòng)測(cè)結(jié)果亦十分可靠。工程中高應(yīng)變檢測(cè)亦以靜載試驗(yàn)為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)。7動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果表表2樁號(hào)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)(m)動(dòng)測(cè)結(jié)果(kN)靜載極限荷載(kN)動(dòng)靜對(duì)比誤差(%)13024952700-7.6313530004.532709.031645.53.3.2兩者之間的聯(lián)系高應(yīng)變與靜載試驗(yàn)都是確定樁基承載力的方法，且兩者之間存在著差異。國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者依據(jù)68根作用在不同土層的樁，總結(jié)出了高應(yīng)變檢測(cè)值RU和載荷試驗(yàn)檢測(cè)值PU之間的關(guān)系。海利公式：（kN）格氏公式：（k

7、N）波動(dòng)理論：（kN）三種經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)比見表3。三種經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)比表表3統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目海利公式格氏公式波動(dòng)公式方差301.4223.5208.67相關(guān)系數(shù)0.3810.7020.732平均誤差（％）＋26.77－22.31＋21.26－18.88＋18.21－18.87依據(jù)表3可以看出，波動(dòng)公式計(jì)算兩者之間的關(guān)系的離散性更小，且平均誤差也偏小，因此精確性更高。4結(jié)論與建議眾所周知，靜載試驗(yàn)檢測(cè)樁即費(fèi)時(shí)又費(fèi)工，與之相比高應(yīng)變有其高效、快捷的優(yōu)點(diǎn)。而且隨著樁基技術(shù)的發(fā)展，在工程中采用承載力達(dá)數(shù)千噸以上的大型樁已屢見不鮮。古老的靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)方法已難以滿足樁承載力和質(zhì)

8、量檢測(cè)等方面的需要，因此對(duì)于動(dòng)力檢測(cè)法的研究、應(yīng)用與推廣具有重要意義。動(dòng)靜方法確定的承載力值之