超大吨位基桩静载对桩周土的影响范围试验

发布时间：2019-10-08 07:41

【摘要】：针对广州某中央商务区核心区地下空间钻孔灌注桩的超大吨位静载试验,分析了静载试验加卸载过程中荷载-沉降曲线和桩周土体的位移变化。结果表明:当荷载小于试桩竖向承载力特征值时,试桩的竖向刚度几乎保持不变;荷载大于试桩竖向承载力特征值时,刚度逐渐减小但幅度很小;荷载达到试桩承载力极限值之前,随着荷载增加,桩顶沉降线性增加,每级加载桩顶沉降增量也几乎线性增加;试验加载时,越靠近大梁的土体出现卸载回弹的现象越明显,同时桩周土体由于剪切作用会发生沉降,两者同时作用造成桩周一定范围内土体隆起;加载过程对桩周土体的影响范围可定为4d(d为桩径);卸载完成后距试桩中心1.67d~2.22d范围内的土体出现隆起现象;加载过程中距试桩中心2.78d范围以外的土体处于弹性阶段。
【图文】：

静载试验

中心平整１４ｍ×１８ｍ的场地，试验桩两边垫层的极限承载力达到３５０ｋＰａ。此部分垫层承载力不满足要求时，对支墩下卧土层进行换填处理［１１］。下卧土层换填处理前先把桩周１４ｍ×１８ｍ范围内的软弱土层挖除，换填石角、碎石或碎砖并经过分层铺填，分层压实，在压实后的垫层上现浇０．５ｍ厚的Ｃ４０钢筋混凝土垫板，每侧垫板的长１８ｍ、宽５ｍ，并将垫板振捣密实，完成后的垫板面比试桩帽面高２００ｍｍ。图１，２分别为超大吨位静载试验现场和试验加载装置示意。图１静载试验现场Ｆｉｇ．１ＳｔａｔｉｃＬｏａｄｉｎｇＴｅｓｔＳｉｔｅ图２加载装置示意Ｆｉｇ．２ＳｃｈｅｍａｔｉｃＤｉａｇｒａｍｏｆＬｏａｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ图３为千斤顶与位移计布置。本文试验采用１０个千斤顶并联同步加载［１２］，为防止加载时偏心受压，布置千斤顶时，使其合力中心与上覆重物的重心和桩的横截面形心重合，并保证合力方向与桩和托图３千斤顶与位移计布置Ｆｉｇ．３ＬａｙｏｕｔｏｆＪａｃｋａｎｄＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＭｅｔｅｒ梁垂直。图４为静载试验桩周土变形监测点布置。桩帽上Ｓ点为基桩的位移监测点，对称布置在桩帽上，位移计连接在桩基静荷载测试分析仪上；１＃～１２＃为桩周土体位移监测点，１２个位移计的数据同时通过前端机由物联网数字无线系统传输至位移分析仪上；Ｇ１～Ｇ４四点为基准梁的位移监测点，由远离基准梁的全站仪监测；Ｓ１～Ｓ４四点为基准梁以外土体的位移监测点，由全站仪监测。每条测线上相邻监测点的距离为１ｍ，１＃，４＃监测点离桩帽左边缘的距离为０．

位移计,千斤顶

处理前先把桩周１４ｍ×１８ｍ范围内的软弱土层挖除，换填石角、碎石或碎砖并经过分层铺填，分层压实，在压实后的垫层上现浇０．５ｍ厚的Ｃ４０钢筋混凝土垫板，每侧垫板的长１８ｍ、宽５ｍ，并将垫板振捣密实，完成后的垫板面比试桩帽面高２００ｍｍ。图１，２分别为超大吨位静载试验现场和试验加载装置示意。图１静载试验现场Ｆｉｇ．１ＳｔａｔｉｃＬｏａｄｉｎｇＴｅｓｔＳｉｔｅ图２加载装置示意Ｆｉｇ．２ＳｃｈｅｍａｔｉｃＤｉａｇｒａｍｏｆＬｏａｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ图３为千斤顶与位移计布置。本文试验采用１０个千斤顶并联同步加载［１２］，为防止加载时偏心受压，布置千斤顶时，使其合力中心与上覆重物的重心和桩的横截面形心重合，并保证合力方向与桩和托图３千斤顶与位移计布置Ｆｉｇ．３ＬａｙｏｕｔｏｆＪａｃｋａｎｄＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＭｅｔｅｒ梁垂直。图４为静载试验桩周土变形监测点布置。桩帽上Ｓ点为基桩的位移监测点，对称布置在桩帽上，位移计连接在桩基静荷载测试分析仪上；１＃～１２＃为桩周土体位移监测点，１２个位移计的数据同时通过前端机由物联网数字无线系统传输至位移分析仪上；Ｇ１～Ｇ４四点为基准梁的位移监测点，由远离基准梁的全站仪监测；Ｓ１～Ｓ４四点为基准梁以外土体的位移监测点，由全站仪监测。每条测线上相邻监测点的距离为１ｍ，１＃，４＃监测点离桩帽左边缘的距离为０．２ｍ，，７＃，１０＃监测点离桩帽右边缘的距离为０．２ｍ；Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３三点为大梁的挠度监测点，由全站仪监测。图４静载试验桩周土变形监测
【作者单位】：广州市建筑科学研究院有限公司;广州大学土木工程学院;中铁十一局集团有限公司;
【基金】：国家自然科学基金项目(51678171,51608139) 广东省科技计划项目(2015B020238014) “广东特支计划”资助项目(2014TQ01Z014) 广州市科技计划项目(201604016021) 中国博士后科学基金项目(2016M592471)
【分类号】：TU473.1

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