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试验桩施工检测及数据分析

2016-04-18O广

当代化工研究 2016年4期
关键词:试桩抗压拐点

O 甄 广

(河南京煤滑州热电有限责任公司 河南 456400)

试验桩施工检测及数据分析

O 甄 广

(河南京煤滑州热电有限责任公司 河南 456400)

桩基础是工程建筑基础中的一种,其主要作用是将建筑的荷载传递到持力层。由于其具有承载力高、变形小、沉降均匀等优点,所以在各类建筑工程中得到了广泛的应用。然而在确定采用何种桩型及桩径前,需要做试验桩来进行科学试验,通过试验结果来确定后期大规模桩基施工方案。试验过程包含桩基水平、垂直荷载试验、桩基高低应变检测及内力测试等,设计人员依据试验数据来设计最优的桩基施工方案,确保建筑结构的安全性、适用性及持久性。本文针对试验桩的施工及检测进行直观的阐述,并结合试验数据讨论了桩基施工科学依据及施工方案的确定。

试验桩;施工;试验;

一、试验桩施工

根据试验桩施工前钻孔勘探结果可知:现场地层主要为粉土、粉质粘土及粉细砂。设计持力层为密实粉细砂层,该层平均埋深12.5m。当试验桩采用干作业成孔时,桩端全断面进入密实粉细砂层7.5m,桩长预估20m。当采用湿作业成孔时,试桩桩端全断面进入密实粉砂层不少于14.5m。本次施工设计桩型为旋挖成孔灌注桩,由ø800的3根试桩和8根锚桩组成。

试验桩施工历时7天,共完成了11根基桩成桩工作。根据设计要求,试验桩成孔施工为湿作业旋挖钻进,采用化学泥浆护壁成孔。试桩(SZ11~SZ13)和锚桩(MZ1~MZ8)施工参数见表1。

表1 试桩(SZ11~SZ13)及锚桩(MZ1~MZ8)施工参数表

二、试验桩竖向抗压静载试验

1.试验结果

为确定试桩单桩竖向抗压极限承载力,对3根试桩进行了单桩竖向抗压静载试验,试验成果见表2.1,试验曲线见附图2.1-图2.3。

表2.1 单桩竖向抗压静载试验成果表

2.试验结果分析

(1)SZ11桩在加载至11200kN时,沉降量为19.47mm,Q~s曲线呈缓变形,s~lgt曲线尾部平缓,表明在该级荷载下,试桩沉降达到了相对稳定标准。在加载至11900kN时,试桩桩顶沉降量明显加大,最大沉降量为44.68mm,Q~s曲线呈明显陡降段,s~lgt曲线明显向下弯曲,在本级荷载作用下的桩顶沉降量(25.21mm)已大于前一级荷载11200kN时桩顶沉降量(4.98mm)的5倍(24.90mm),且桩顶总沉降量超过40mm,符合《建筑基桩检测技术规程》JGJ106-2014中4.3.7条有关终止加载要求。

根据《建筑基桩检测技术规程》JGJ106-2014中4.4.2-1、2条中的方法确定该基桩单桩竖向抗压极限承载力(Qu)。该桩在试验荷载在加至11900kN时,试验曲线Q~s曲线发生陡降。s~lgt曲线明显向下弯曲。取荷载11900kN的前一级11200kN为该基桩单桩竖向抗压极限承载力(Qu)。同理,SZ12桩取荷载12600kN的前一级11550kN为该基桩单桩竖向抗压极限承载力(Qu)。SZ13桩取荷载10500kN的前一级9450kN为该基桩单桩竖向抗压极限承载力(Qu)。

综合上述分析结果,该组单桩竖向抗压极限承载力统计值为10733kN。

三、单桩水平静载试验

1.试验结果

为确定试桩单桩水平静载荷承载力,对3根试桩进行了单桩水平静载试验。试验成果见表3.1,试验曲线见附图3.1-3.3

表3.1 单桩水平静载试验成果表

根据规范,对于不同要求的建(构)筑物,计算单桩水平承载力特征值,如表3.2所示。单桩水平承载力特征值的确定:根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014),可按如下情况取值:(1)对水平位移敏感的建筑物,取荷载作用点处水平位移6mm所对应荷载的0.75倍为单桩水平承载力特征值;(2)对水平位移不敏感的建筑物,取荷载作用点处水平位移10mm所对应荷载的0.75倍为单桩水平承载力特征值。根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),可按如下情况取值:(1)当桩身不允许有裂缝时,取单桩水平临界荷载统计值的0.75倍为单桩水平承载力特征值;(2) 当桩身允许有裂缝时,取单桩水平极限荷载统计值的0.5倍为单桩水平承载力特征值。

表3.2 单桩水平承载力特征值推荐值

2.试验结果分析

从试验结果中的单桩水平静载试验图3.1-3.6中的H-t-YO曲线、H-△Y0/△H(附图3.1~3.3)可知:

其SZ11试桩在240kN水平力作用下,H-t-Y0曲线和H-△Y0/△H曲线未出现明显的拐点。当水平作用力加载到280kN时,H-t-Y0曲线和H-△Y0/△H曲线出线拐点。取H-t-Y0曲线出现拐点的前一级(或H-△Y0/△H曲线曲线上第一个拐点)对应的水平荷载值240kN为该试桩的单桩水平临界荷载。当水平作用力加载到400kN时,H-t-Y0曲线和H-△Y0/△H曲线出线另一拐点。取H-t-Y0曲线出现第二个拐点的前一级(或H-△Y0/△H曲线曲线上第二个拐点)对应的水平荷载值360kN为该试桩的单桩水平极限荷载。同理,取SZ12试验桩H-t-Y0曲线出现拐点的前一级(或H-△Y0/△H曲线曲线上第一个拐点)对应的水平荷载值240kN为该试桩的单桩水平临界荷载。取H-t-Y0曲线出现第二个拐点的前一级(或H-△Y0/△H曲线曲线上第二个拐点)对应的水平荷载值360kN为该试桩的单桩水平极限荷载。取SZ13试验桩H-t-Y0曲线出现拐点的前一级(或H-△Y0/△H曲线曲线上第一个拐点)对应的水平荷载值280kN为该试桩的单桩水平临界荷载。取H-t-Y0曲线出现第二个拐点的前一级(或H-△Y0/△H曲线曲线上第二个拐点)对应的水平荷载值360kN为该试桩的单桩水平极限荷载。

根据试验结果:其单桩的水平临界荷载统计值为253kN。其水平极限荷载统计值为360kN。

3.结论

根据试验结果:对采用化学泥浆护壁旋挖成孔灌注桩,桩径800mm,砼强度为C30,桩长为27m,桩端进入持力层密实粉砂层深度不小于14.5m的基桩,推荐单桩竖向抗压极限载力为10733kN;推荐单桩水平临界荷载值为253kN;推荐单桩水平其水平极限荷载值为360kN。

4.试验结果表及试验曲线:

Construction Detection and Data Analysis of Test Pile

Zhen Guang
(Henan Coal Slip States Thermoelectric Limited Liability Company, Henan 456400)

Pile foundation is one type of engineering construction basis, and the main function of it is to deliver load to bearing stratum. Bec ause of its characteristics of high bearing capacity,small deformation,settlement of uniform, it gets a wide application in various constructional engin eering. However, before determining the type of pile and stake diameter,it is necessary to make test pile to take scientific experiment and decide the sc heme of later large-scale pile foundation construction. The experiment course includes pile foundation level, vertical load test, high and low strain dete ction of pile foundation and internal force test and the designers will design the optimal pile foundation construction scheme accroding to the experime nt data to guarantee the security, applicability and Durability of architectural structure. In this paper, intuitionistic analysis is taken on the constructio n and detection of test pile combined with the experiment data to determine the scientific basis of pile foundation construction and construction scheme.

test pile;construction;detection

图2.1 试桩SZ11单桩竖向抗压静载试验曲线

图2.2 试桩SZ12单桩竖向抗压静载试验曲线

图2.3 试桩SZ13单桩竖向抗压静载试验曲线

图3.1 试桩SZ11水平静载曲线

图3.2 试桩SZ12水平静载曲线

图3.3 试桩SZ13水平静载曲线

TU

A

甄广(1988~),男,河南京煤滑州热电有限责任公司, 研究方向: 土建施工及工程造价。

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