张逵：基桩静载试验中若干问题的探讨 |
| 2012-11-25 11:49 作者：张 逵 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
|
|
【硅谷网11月25日文】据《科技与生活》杂志2012年第17期刊文，基桩静载实验用以确定桩的承载能力和相关计算参数，对于桩基础乃至整个工程的安全性有着重要意义。本文详细分析了基桩静载实验，并对其过程中常见的几个问题进行探讨，旨在加强同行间的交流。
桩基础多数情况下是由多桩组成的群桩基础，也可由单根桩构成，称作单桩基础，桩从实质上来说就是埋置于土中的受力杆件，会受到竖向压力、向上拔力以及水平力等多个力的综合作用，目前工程上最常见的是单桩竖向抗压静载试验，该方法是目前公认的检验单桩竖向抗压承载力最直观、最可靠的方法。下面笔者根据多年的相关工作经验谈谈基桩竖向抗压静载试验的相关问题。
1基桩静载试验
1.1实验简述
基桩静载实验目的是为了确定单桩竖向抗压极限承载力，为桩基设计提供依据。如果加入桩底反力和桩身应力应变测量元件时，尚可直接测定桩周各土层的极限侧阻力和极限端承力。实验步骤一般按：现场布置→加载、持荷→记录沉降量→卸载→记录沉降量逐步进行实验。
1.2实验原理
要想达到接近于竖向抗压桩的实际工作条件，就必须对实验增加反力装置。常用加载反力装置有压重平台反力装置（如图）、锚桩横梁反力装置等，可根据现场实际条件进行选择。从图中可以看出，如果将千斤顶往上顶，则重物或锚桩将通过千斤顶产生一个向下的反作用力作用于试桩上，从而达到模拟试桩今后实际的受力情况的目的。
图：压重平台反力装置
2常见问题探讨
2.1基准梁和基准桩位移问题
实验时，在堆载过程中，桩周地基土受力下沉，不断的加载使得桩周地基土的受力逐渐转移到桩顶，因此，桩沉降而桩周土回弹上升。在卸载过程中，桩顶上的荷载又逐渐转移到地基土上，使桩周土又产生下沉。这将直接影响埋藏在地基土中的基准桩而发生竖向位移。而试桩的沉降是由固定于基准梁上的百分表或位移计测量，而基准梁的一端固定于基准桩上，另一端筒支于基准桩上，基准桩的位移则直接导致沉降观测产生误差。针对这些情况，实验时可以采用以下方法予以控制：①设法在堆载前提高支墩下地基土的密实度，以减少基准桩受桩周地基的影响而产生竖向位移；②设计一种双管基准桩，外管与内管之间有一定空隙，工作时外管对内管不产生摩擦，基准梁就固定在内管上；③在不采取任何措施的情况下，实验时应对基准梁的沉降进行精密的同步观测，并按照相应的方向从桩顶沉降值中扣除，以此来控制基准梁和基准桩的位移，保证观测结果的准确性。另外，在最后一级荷载加上之后，桩周地基土还存在较强烈下沉，基准梁和基准桩受到较大影响，如果此时立刻进行试验，结果将产生较大误差。应待地基土经过一段时间的沉降，达到相对稳定的时候，再进行试验，以减少基准桩和基准梁受到的影响。
2.2实验装置问题
建议采用全自动试验装置进行单桩竖向抗压载荷试验，载荷试验的观测过程尤其是每级荷载的稳定过程需要按规定进行准确的记录，传统的人工加荷、人工观测的方法无法准确完成这一过程。采用全自动试验装置可大幅度提高试验成果的质量，尤其对于研究桩在荷载施加过程中的性状，提供了最值得信赖的数据。一般情况下每级荷载作用下，桩的变形主要发生在加载后的1~2小时内，在稳荷过程中发生的沉降只占一小部分，因此在加荷后的第1小时内，稳荷精度很重要，如果采用人工稳荷难度很大（稳荷速度慢，精度低），而采用机器自动稳荷则很容易控制。
2.3试验前主梁压实千斤顶的问题
基桩等静载荷试验工作中通常运用堆载法进行实验。在试验开始前，由于上部载荷完全加载到支承墩（桩）上，支承墩（桩）会产生下沉，如果不对试验加以处理，严重时会造成试验前主梁压实千斤顶等情况，就会影响Q-S曲线的形态，也就不能准确掌握桩顶的累计沉降量。
2.4卸载观测的重要性
卸载观测对于正确判断桩在荷载作用下的工作性状非常重要，桩在荷载下的变形性状需要一次完整的加、卸载过程才能掌握。我们都知道桩的变形分：近似弹性→弹塑性→塑性。从沉降变形上是很难发现桩的弹性变形的，一根桩在荷载作用下，其变形处于哪个阶段，是弹性变形占主要还是塑性变形占主要，这就需要实施卸载实验。卸载获得的直接参数是回弹率，卸载曲线的形态也可部分反映出桩的承载性状。而规范中只提到了卸载方法，却并没有说明卸载资料如何利用，有关卸载资料利用的文献相对也较少。因而有的工作单位在试验时省略了卸载观测，认为没有多大作用，笔者认为这是极为不妥的。单桩竖向抗压载荷试验缺少了卸载观测资料及其分析必然是一个不完整的实验。
2.5快速法实验中“恒载”时间问题
《建筑桩基技术规范》JGJ94-94（附录C）中提到，“当考虑到缩短试验时间，对于工程桩的检验性试验，可采用快速维持荷载法，即一般每隔一小时加一级荷载”。这种方式的确可以节省不少实验时间，但有一种情况是不得不予以考虑的。当在加载某级荷载后，桩的承载力已经接近极限时，这种实验方法就会出现一种弊端：如果按照快速维持荷载的方法只“恒载”1h，可能不会出现“破坏”（无论是沉降量的增量还是累计沉降量均达不到破坏标准），但只要延长“恒载”时间，有可能出现“破坏”。这样延长时间与否得到的试桩极限承载力相差一个级别，同时可能直接影响桩的检测结果能否达到验收标准。所以在特殊情况为了节省实验时间而采用快速法试验时，当试验荷载接近桩的极限承载力或最后一级荷载时，再按慢速法试验对桩顶沉降速率进行判稳的要求来延长“恒载”时间，实验结果则不会受到太大的影响。
3结束语
基桩静载实验虽然已经比较成熟，但有的工作单位在一些细节和常见的问题上仍然把握不好，本文已就一些常见问题进行阐述，但相关的问题还有很多，如：深层载荷试验能否完全取代桩的载荷试验？桩的竖向载荷试验其加载量要否考虑桩身强度因素等。试验一定要依据规范，把握好试验细节，充分利用新技术、新设备，对常见问题应予以重视和规避，否则就会导致试验结果的偏差，为工程埋下安全隐患。
|
|
|
|
【对“张逵：基桩静载试验中若干问题的探讨”发布评论】 |
版权及免责声明：
① 本网站部分投稿来源于“网友”，涉及投资、理财、消费等内容，请亲们反复甄别，切勿轻信。本网站部分由赞助商提供的内容属于【广告】性质，仅供阅读，不构成具体实施建议，请谨慎对待。据此操作，风险自担。
② 内容来源注明“硅谷网”及其相关称谓的文字、图片和音视频，版权均属本网站所有，任何媒体、网站或个人需经本网站许可方可复制或转载，并在使用时必须注明来源【硅谷网】或对应来源，违者本网站将依法追究责任。
③ 注明来源为各大报纸、杂志、网站及其他媒体的文章，文章原作者享有著作权，本网站转载其他媒体稿件是为传播更多的信息，并不代表赞同其观点和对其真实性负责，本网站不承担此类稿件侵权行为的连带责任。
④ 本网站不对非自身发布内容的真实性、合法性、准确性作担保。若硅谷网因为自身和转载内容，涉及到侵权、违法等问题，请有关单位或个人速与本网站取得联系（联系电话：01057255600），我们将第一时间核实处理。
|
|
|
|
