单桩水平试验报告
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KANGZHENYANJ IU934㊀«工程与建设»㊀2020年第34卷第5期收稿日期:2020G05G22;修改日期:2020G06G03作者简介:马㊀乾(1988-),男,安徽太和人,硕士,工程师.单桩水平承载力确定方法及抗震计算调整分析马㊀乾(中冶华天南京工程技术有限公司,江苏南京㊀210019)摘㊀要:单桩水平承载力的主要确定方法有静载荷试验和计算分析两大类.针对«建筑桩基技术规范»(J G J 94-2008)所采用的单桩水平承载力特征值的R h a 计算方法,本文重点分析了预制桩㊁钢桩㊁桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩,计算由水平位移控制并缺少水平静载试验资料情况下单桩水平承载力特征值,并提出地震作用下的单桩水平承载力特征值调整方法.关键词:单桩水平承载力;桩基水平抗震验算;抗震承载力调整系数中图分类号:T U 473.1+1㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1673G5781(2020)05G0934G030㊀引㊀㊀言随着社会发展越来越快,高铁站㊁体育场馆㊁会展中心等大型公共建筑工程越建越多,由于建筑空间和建筑外观造型的需要,这类建筑的部分基础结构经常会出现较大的水平推力.同时,在一些外部环境较为苛刻的地区建设多层㊁高层以及复杂体系的建筑,例如丘陵地区,有不少建筑建于高坡上,有的建筑物的桩基会穿越高差较大的挡土墙后背的填土,对这类桩基在进行边坡稳定性分析时,还需进行桩的水平抗力计算,甚至需要考虑边坡失稳后对基桩产生的水平力,在诸如地震㊁飓风㊁边坡土压力甚至水压力等外力作用下,许多建筑的基础会因此承受较大的水平荷载,这给设计带来不少困难.当前由于场地外部环境㊁施工条件及工期要求等因素的限制,各方优先推荐使用桩基础来解决水平荷载.影响单桩水平承载力及其位移的因素很多,包括桩身截面抗弯刚度㊁结构材料强度㊁桩侧土质性质㊁桩身的入土深度㊁桩顶约束条件等.对于低配筋率(指配筋率小于0.65%)的灌注桩,通常是桩身先出现裂缝,而后断裂破坏;此时,单桩的水平承载力由桩身强度控制.对于抗弯性能较强的桩,如高配筋率(指配筋率不小于0.65%)的混凝土预制桩㊁钢桩,桩身虽没有断裂,但由于桩侧土体出现塑性隆起,或桩顶水平位移较大超过使用允许值,此时也认为桩基水平承载力达到极限状态.常见单桩水平承载力的方法主要为水平静载荷试验和计算分析2大类,国家规范以及各地方规范都首先推荐静载荷试验,当试验条件不满足时,可以通过计算分析估算基桩水平承载力.本文重点阐述二者分析方法的优缺点,并针对预制桩㊁钢桩㊁桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩,结合2019年勘察类考试案例试题计算分析单桩水平承载力特征值,以及地震作用下的单桩水平承载力特征值调整方法.1㊀单桩水平承载力的主要确定方法优缺点分析1.1㊀水平静载荷试验法优点:静载荷试验能比较真实地反映出单桩水平承载力的各项影响因素,是确定单桩水平承载力比较可靠的手段,其试验结果可以直接作为设计依据.缺点:由于试验条件和技术水平有限等因素,当前大多的试桩情况是在桩顶自由状态下进行的,桩顶没有承台嵌固也缺少竖向荷载的作用,这与建筑基桩实际使用时的状态有较大差异;而且大多数情况下,单桩水平静载荷试验时标高位置与实际桩顶标高位置有一定差距,尤其当基桩埋置较深的情况.所以单桩水平承载力试验时的状态难以反映实际使用时的工程情况.同时该方法相对耗时久㊁成本高.1.2㊀水平承载力计算分析法对于桩基水平承载力计算和设计,«建筑桩基技术规范»[1](J G J 94-2008)(以下简称桩基规范)中有较详细的规定㊁说明和计算方法.优点:在勘察报告数据充分前提下,快速计算分析确定桩基水平承载力是一般建筑桩基工程的重要手段.现行桩基规范[1]中,计算分析方法有2种.一是单桩基础,这里又分为低配筋率基桩和高配筋率基桩;二是群桩基础,计算的公式中考虑了由承台㊁桩群㊁土相互作用产生的群桩效应.这比静载荷试验的应用场景更丰富.缺点:桩基水平受荷的复杂性,决定了其水平承载力的计算公式也比较复杂,计算公式选择和应用起来也有较多限制,同时公式中各个参数的取值对计算结果都有一定影响.因此面对不同的设计场景,各参数如何合理取值成为了主要难点.桩身强度控制和桩顶水平位移控制两种工况均会受桩周土水平抗力系数的比例系数m 的影响,但是,前者呈1/5m 倍的关系,受影响较小;后者呈3/5m 倍的关系,受影响较大.与此同439KANGZHENYANJ IU㊀«工程与建设»㊀2020年第34卷第6期935㊀时,在单桩水平承载力的估算中,桩顶嵌固状态对计算结果影响很大,同1种桩型在相同的土层条件下,按规范法进行计算时,桩顶嵌固情况如由铰接改成固接,单桩水平承载力可以增加超过1倍甚至更多.实际上承台与桩顶的嵌固关系介于固接与铰接之间,使得m 值的计算范围较广,进而水平承载力计算结果不够精确,主观影响较大.1.3㊀小结按照规范要求,受水平荷载较大的设计等级为甲级㊁乙级的建筑桩基,应通过现场单桩水平承载力试验确定单桩水平承载力特征值.对于初设阶段和设计等级非甲级㊁乙级建筑桩基可通过规范所列的按桩身承载力强度控制的规范[1]式(5.7.2-1)和按桩顶水平位移控制的规范[1]式(5.7.2-2)进行计算.最后对工程桩进行静载荷试验检测.2㊀勘察类考试案例试题计算分析2.1㊀全国注册岩土案例试题一例ʌ2019年全国注册岩土工程师专业考试试题 专业案例(上午卷)ɔ24题:某高层建筑采用钢筋混凝土桩基础,桩径0.4m ,桩长12m ,桩身配筋率大于0.65%,桩周土层为黏性土,桩端持力层为粗砂,水平抗力系数的比例系数为25MN /m3,试估算单桩抗震水平承载力特征值最接近下列哪个选项?(假设桩顶自由,E I =32MN m 2,桩顶允许水平位移取10m m )A.85k N㊀㊀㊀B .105k NC .110k N㊀㊀㊀D.117k Nʌ答案ɔAʌ解析及提示ɔ根据«建筑桩基技术规范»(J G J 94-2008),5.7.6节第6条,注意配筋大于0.65%,按位移控制,公式计算是否调整1.25倍?根据第7条 应将按上述2~5款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25.计算公式是第6条,按照规范要求无需乘1.25,但最终官方答案是按照乘1.25来计算.解:d =0.4<1m ,b 0=0.9(1.5ˑd +0.5)=0.99m α=5m b 0E I=525ˑ103ˑ0.9932ˑ103=0.95m -1αh =0.95ˑ12=11.4>4,表7.2.4v x =2.441式采用独立R h a =0.75α3E I v xχo a =0.75ˑ0.953ˑ32ˑ1032.441ˑ0.01=84.3k N ,1.25R h a =105.4k N ,故选B .2.2㊀全国一级注册结构案例试题二例ʌ2019全国一级注册结构工程师专业考试试题 (下午卷)ɔ10~11题:某8度设防地震建筑,未设地下水,采用水下成孔混凝土灌注桩,如图1所示,桩径800m m ,混凝土强度等级C 40,桩长30m ,桩底端进入强风化片麻岩,桩基按位于腐蚀环境设计.基础形式采用独立桩承台,承台间设连系梁.图1㊀10.假定桩顶固结,桩身配筋率ρ=0.7%,桩身抗弯刚度4.33ˑ105k N m2,桩侧土水平抗力系数的比例系数m =4MN /m 4桩水平承载力由水平位移控制,允许位移为10m m ,试问初步设计时,按«建筑桩基技术规范»(J G J 94-2008)考虑地震作用组合的桩基单桩水平承载力特征值(k N )与下列何项数值最为接近A.161k N㊀㊀㊀B .201k NC .270k N㊀㊀㊀D.330k Nʌ答案ɔDʌ解析及提示ɔ本题重点考察规范[1]中,5.7.2第7条验算永久荷载控制的桩基的水平承载力时,应将上述2~5款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.80;验算地震作用桩基的水平承载力时,宜将按上述2~5款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25. 桩规5.7.5:d =0.8<1m ,b =0.9(1.5ˑd +0.5)=1.53mαh =0.4266ˑ30=12.8>4,α=5m b 0E I=54ˑ103ˑ1.534.33ˑ105=0.4266m -1表7.2.4㊀v x =0.94R h a =0.75α3E I v xχo a =0.75ˑ0.42663ˑ4.33ˑ1050.94ˑ0.01=268.21k N ,R h a E =268.21ˑ1.25=335.26k N ,故选D .2.3㊀小结以上两题中均属于配筋率不小于0.65%的灌注桩情况,故采用5.7.2第6条计算公式:R h a =0.75α3E I v xχo a ,其地震作用桩基的水平承载力原本按照规范第7条无须乘以调整系数1.25,但是查阅上版«建筑桩基技术规范»(J G J 94-94)并对比现行规范[1]得知,新版规范中5.7.2第5条为新增,导致第6条为原规范第5条的递延,规范中 应将上述2~5款方法 内容539KANGZHENYANJ IU936㊀«工程与建设»㊀2020年第34卷第5期未更新,故采用第6条计算地震作用的桩基水平承载力后仍需乘以1.25.同时,这样的调整做法与«建筑抗震设计规范»[2](G B50011-2010)处理结果也是吻合的.延伸分析,如果题目中条件 允许水平位移为10m m 改为 地震作用下允许水平位移为10m m,此时按照现行规范[1]中5.7.2第6条计算得出的结果不需要乘1.25.考虑地震作用下的结果放大,我们不光可以认为是承载力的放大,是否可以认为是因为位移的放大进而使得计算结果的放大,3㊀总㊀㊀结(1)实际工程中在桩顶嵌固状态不明前提下,从可靠度㊁安全性的角度考虑,单桩水平承载力特征值计算建议按铰接考虑,但仍需进一步积累工程经验后明确.(2)结合规范[1]和规范[2]中有关规定,单桩水平向抗震承载力特征值,无论是低配筋率基桩还是高配筋率㊁钢制等基桩,均比非抗震设计时提高25%.(3)当依据竖向载荷完成布桩,水平承载力不满足要求时,可以采用增加基础埋深㊁增大桩径或增加桩数等措施来满足桩基水平承载要求.(4)桩基水平承载力的确定是一个非常复杂的问题,将实际工程计算分析与水平静载荷试验结合起来研究可以对规范[1]公式中各参数的取值进行修正调整,进而较准确验算出其他位置桩基水平力承载力.(5)不少国家规范标准㊁地方规范条例对桩基的水平抗震验算均有涉及,但计算方法和使用范围缺少统一明确的规定,设计时建议结合设计主体的类别选择相应的国家规范及地方规范.参考文献[1]㊀中华人民共和国建设部.建筑桩基技术规范:J G J 94-2008[S ].北京:中国建筑工业出版社,2008.[2]㊀中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.建筑抗震设计规范:G B50011-2010[S ].北京:中国建筑工业出版社,2010.[3]㊀中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑基桩检测技术规范:J G J 106-2014[S ].北京:中国建筑工业出版社,2014.[4]㊀中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基基础设计规范:G B50007-2011[S ].北京:中国计划出版社,2012.[5]㊀方云飞,孙宏伟,闫莹.单桩水平承载力计算方法研究与工程实例分析[J ].建筑结构,2013,43(1):95-99.[6]㊀徐枫.基于原型试验的单桩水平承载力分析[J ].岩土工程学报,2011,33(S 2):291-294.(上接第931页)㊀㊀通过以上计算分析,滑坡整体现状条件下自重工况下K 值为1.138,处于基本稳定状态;自重+暴雨工况下K 值为1.007,处于欠稳定状态[4],滑坡在这2种工况下均可能发生轻微蠕动变形.取安全系数为1.2时[2],在暴雨工况下6号块剩余下滑力为2458k N /m ,滑坡深度约11m ,设计以剩余下滑力2458k N /m 控制.建议在坡脚进行填土3~5m 反压,再设置抗滑桩,抗滑桩采用方形截面,截面尺寸3mˑ4m (沿滑坡推力方向长度为4m ),桩间距6m ,共设置24根桩,最长桩长26m ,最短桩长18m .5㊀结㊀㊀论根据以上滑坡稳定性分析可以得出以下结论:(1)该滑坡为沉降G推移式滑坡,高填路堤位于滑坡后缘,会发生沉降变形,对滑坡后缘有加载作用,将进一步加大滑坡后缘的下滑推力,对滑坡稳定性不利.(2)通过计算分析,滑坡自重工况下K 值为1.138,处于基本稳定状态,自重+暴雨工况下K 值为1.007,处于欠稳定状态在,滑坡在这2种工况下均可能发生轻微蠕动变形.稳定性计算结果与现场调查的结论基本一致,说明参数取值是基本合理的.(3)原地基处理采用碎石冲击桩,可提高地基承载力不足,但对斜坡路段的路基稳定性提高有限.(4)在拟建公路左侧,滑坡中下部部采用填土反压+抗滑桩进行支护,对滑坡起到良好的支护作用下,滑坡将逐渐稳定.参考文献[1]㊀«工程地质手册»编委会.工程地质手册[M ].4版.北京:中国建筑工业出版社,2007.[2]㊀中华人民共和国交通运输部.公路路基设计规范:J T G D 30-2015[S ].北京:人民交通出版社,2015.[3]㊀中华人民共和国国土资源部.滑坡防治工程设计与施工技术规范:D Z /T0219-2006[S ].北京:中国标准出版社,2006.[4]㊀中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.滑坡防治工程勘查规范:G B /T32864-2016[S ].北京:中国标准出版社,2017.[5]㊀尹刚.贵州省三凯高速公路南约沟滑坡处治设计[J ].西部探矿工程,2007,19(12):186-189.[6]㊀朱晓禹.贵州省都新公路改扩建工程某滑坡处治设计[J ].交通科技,2010(5):45-47.639。
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目录一、依据的检测标准及技术要求 (1)二、适用范围 (1)三、检测内容及频率 (1)四、检测原理 (1)五、检测龄期的要求 (2)六、试验准备 (2)七、检测方法 (3)八、检测数据的整理 (5)九、检测结果的判别、评定 (5)十、检测报告 (6)水泥搅拌桩复合地基增强体单桩静载荷试验方案一、依据的检测标准及技术要求(1)本检测方案依据的检测标准及技术要求是:《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012)。
(2)项目公司管理文件及设计图纸、资料。
二、适用范围适用于检测水泥搅拌桩复合地基增强体的单桩竖向抗压承载力。
三、检测内容及频率3.1.检测内容判断水泥搅拌桩复合地基增强体的单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
3.2 检测频率单桩复合地基增强体的单桩静载荷试验的数量应为总桩数的0.2%~0.5%,且不应低于3处。
四、检测原理复合地基增强体单桩静载荷试验是在桩顶部逐级施加竖向压力,观测桩顶部随时间产生的沉降,观察受检基桩在沉降过程中的的受荷状态,使用仪器按照规范要求采集数据并得到荷载-沉降(Q-s)曲线、沉降-时间对数(s-lgt)曲线等参数,采用一定的方法(规范、规程规定)分析、评价单桩竖向抗压承载力水平,它是目前最可靠且应用最广泛的方法。
反力装置采用压重平台反力装置,试验原理示意见下图所示。
图1 复合地基增强体单桩静载荷试验原理示意图五、检测龄期的要求水泥搅拌桩龄期要达到28d,或受检桩同条件养护试件强度应达到设计强度要求。
六、试验准备6.1 收集和了解检测工程概况①工程项目名称,建设、设计、施工、监理单位名称;②场地工程地质勘察报告;③桩基本参数:桩型、桩径、桩长、桩身砼强度、持力层及极限承载力;④桩位图及桩基施工记录。
6.2 前期准备。
包括设备、仪器检定等检查准备工作。
6.3 试验仪表的选择最大试验荷载对应的油压不宜小于压力表量程的25%,避免“大称称轻物”。
同时,为了延长试验仪表的使用寿命,试验用压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。
桩基工程施工自评报告一、工程概况1.1 项目概况我司承接了某地基工程项目,项目地点位于城市中心区域,地下水位较浅,土质为细砂、软黏土和淤泥。
地基承载能力较差,需要进行桩基工程加固。
项目总投资约8000万元,工期为12个月。
1.2 施工内容该项目包括地下连续壁桩、单桩、和复合桩等多种形式的桩基施工工程。
二、工程实施情况2.1 施工方案经过项目部多次专业会商和论证,确定了地下连续壁桩、单桩和复合桩相结合的施工方案。
具体包括:a. 地下连续壁桩施工方案:采用液压振动钻机进行孔洞钻进,然后采用搅拌桩机进行浆液灌注。
b. 单桩施工方案:采用振动钻摆进行孔洞钻进,然后采用大型液压打桩机进行桩身灌浆和锤击沉桩。
c. 复合桩施工方案:首先进行孔洞钻进,然后利用钻孔灌桩机进行水泥桩的灌注。
2.2 施工准备在桩基工程施工前,我们充分做好了施工前的准备工作,包括桩基工程专业施工人员的培训、必要的设备检查和维护、施工方案的详细设计和论证等。
2.3 施工过程a. 地下连续壁桩施工地下连续壁桩施工开挖顺利进行,液压振动钻机工作稳定,孔洞质量良好,浆液灌注过程中浆液密实,没有发生泄漏和堵塞等问题。
浆液桩灌注后的围护效果良好。
b. 单桩施工单桩的施工中,振动钻摆正常工作,孔洞的质量良好,桩身的灌浆和沉桩过程中,灌浆均匀充实,桩身沉桩均匀,达到了设计要求。
c. 复合桩施工复合桩的施工过程中,钻孔灌桩机工作正常,水泥桩的灌注均匀,桩的密实度好,沉桩过程中变位量小,符合设计要求。
2.4 施工质量地下连续壁桩、单桩和复合桩三种桩基施工过程中,我们严格执行了质量管理程序,控制了施工质量,并按照相关规范进行了验收。
2.5 安全管理施工期间,我们严格执行施工现场安全管理规定,做好了安全生产各项准备工作,在施工现场,严格遵守“安全第一、预防为主”的原则,使施工期间保持了零安全事故的记录。
三、存在的问题与改进措施3.1 存在的问题a. 人员安全防护意识不够高,存在一些安全操作不规范的现象。
目录1。
工程概况 (1)2。
地质岩性及水文地质 (1)3。
试桩目的 (2)4。
试桩工艺及方法 (2)4.1工艺流程 (2)4。
2 工艺方法 (3)4。
3成桩质量检验 (10)4。
4人员及机械配置表 (11)5。
结论 (12)6。
附件 (12)预应力管桩静压法试桩工艺性总结报告1.工程概况根据设计要求,DK64+358.6~DK64+661范围内路基主体地基加固处理方式采用预应力管桩加固。
管桩布置方式为:桩径0.5m,桩间距2。
4m,正方形布置;DK64+436.5、DK64+623涵洞影响范围内桩顶设C35钢筋混凝土桩帽,桩帽尺寸1。
6×1。
6×0.45m,其上设0。
5m 厚碎石+0.1m中粗砂垫层,中粗砂内铺设一层单向塑料聚丙烯土工格栅(TGDG260型,选用一次拉伸成型,无焊接点的土工格栅),两端回折不少于2.0m,其下铺设一层土工布。
其余预应力管桩加固范围内桩顶设C35钢筋混凝土筏板,厚0。
6m.筏板下设0.2m厚C15混凝土找平层.管桩采用 PHC—AB500-100 型预应力管桩,桩径 0。
5m,管桩直接购买合格成品运输至施工现场。
2.地质岩性及水文地质(1)1-1:人工填土;(2)2-1:淤泥,软塑,Ⅱ级,σ0=40kpa;(2)3—1:粉质黏土,褐黄色,软塑,Ⅱ级,σ0=120kpa;(2)3-2:粉质黏土,硬塑,Ⅱ级,σ0=150kpa;(2)6-3:细砂,饱和,中密,Ⅰ级,σ0=120kpa;(2)8—3:中砂,稍密~中密,饱和,Ⅰ级,γ=20kpa/㎥,Cu=0kpa,φu=35°,Es=20MPa, σ0=180kpa;(2)10—3细圆砾土,中密,饱和,Ⅲ级,σ0=300kpa.(20)2-2,泥质砂岩,Ex,强风化,Ⅳ级;σ0=300kpa。
(20)2—3,泥质砂岩,Ex,弱风化,Ⅳ级;σ0=400kpa。
本工点地处,河流一级阶地,地势平坦,海拔高度一般以21m-25m 为主,沿线地表水系发育,沟渠密布,多堤埦、鱼塘,具有明显的水网化特点。
土建质量员试题+答案1、开挖监控时,位移观测基准点数量不应少于( )点,且应设在影响范围以外。
A、一B、二C、四D、三答案:B2、槽形板为提高板的刚度,当板长超过( )时,每隔 1000~1500mm 增设横肋一道。
A、7.2mB、4.5mC、9mD、6m答案:B3、单排扣件钢管脚手架搭设高度一般不宜超过( )。
A、10mB、24mC、40mD、30m答案:B4、按国务院发布的《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院第 493 号令)规定,事故等级划分,其经济损失按()计。
A、直接经济损失B、直接经济损失与赔偿款之和C、直接经济损失与间接经济损失之和D、无论数量多少,若按规定赔偿,就不列入事故等级答案:A5、下列不属于混凝土和易性的是( )A、保水性B、抗渗性C、流动性D、黏聚性答案:B6、土粒比重试验规定( )。
A、对等于、大于 5mm 土颗粒组成的土应采用浮称法B、对等于、大于 5mm 土颗粒组成的土应采用比重瓶法C、对小于、等于 5mm 土颗粒组成的土应采用虹吸管法D、对小于、等于 5mm 土颗粒组成的土应采用浮称法答案:A7、在泥浆护壁成孔灌注桩施工中,确保成桩质量的关键工序是( )。
A、泥浆护壁成孔B、吊放钢筋笼C、灌注水下混凝土D、吊放导管答案:C8、对单位工程质量验收汇总表,下列说法欠妥当的是( )。
A、表中的“验收结论”由监理建设单位填写B、表中“验收记录”由施工单位填写C、表中结论应由建设、设计、施工、监理四个单位相关负责人签字认可D、表中的“综合验收结论”经参加验收各方共同商定后,由施工单位填写答案:D9、工程质量事故处理后是否达到了预期的目的,应通过检查鉴定和验收作出确认,检查和鉴定的结论不能包括( )。
A、事故排除,可以继续施工B、对耐久性的结论C、隐患已消除,结构安全有保证D、经过修补、处理后,结构安全基本满足答案:D10、下列不属于屋顶结构找坡特点的是( )。
A、室内顶棚平整B、排水坡度较大C、经济性好D、减轻荷载答案:A11、下列关于业主自主 BIM 应用管理模式的适用情况说法正确的是( )。
实验报告为设计提供依据;为工程验收提供依据;验证检测。
桩基的静载试验分为三类:单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验。
二、实验器材所有器材包括:加载反力装置,荷载测量装置,变形测量装置,静载荷测试仪。
a单桩竖向抗压静载试验:主梁、次梁、锚桩或压重等反力装置;千斤顶、油泵等加载装置;压力表、压力传感器或荷重传感器等荷载测量装置;百分表或位移传感器等位移测量装置。
b单桩竖向抗拔静载试验:试验反力装置宜采用反力桩(或工程桩)提供支座反力,也可根据现场情况采用天然地基提供支座反力。
反力架系统应具有 1.2倍的安全系数并符合规定。
c单桩水平静载试验:水平推力加载装置宜采用油压千斤顶,加载能力不得小于最大试验荷载的1.2倍。
水平推力的反力可由相邻桩提供:当专门设置反力结构时,其承载能力和刚度应大手试验桩的1.2倍。
水平力作用点宣与实际工程的桩基承台底面标高一致:千斤顶和试验桩接触处应安置球形支座,千斤顶作用力应水平通过桩身轴线:千斤顶与试桩的接触处宜适当补强。
三、实验原理在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。
四、实验过程及步骤以单桩竖向抗压静载试验为例。
1.桩头处理混凝土桩桩头处理应先凿掉桩顶部的松散破碎层和低强度混凝土,露出主筋,冲洗干净桩头后再浇注桩帽。
a桩帽顶面应水平、平整、桩帽中轴线与原桩身上部的中轴线严格对中,桩帽面积大于等于原桩身截面积,桩帽截面形状可为圆形或方形;b桩帽主筋应全部直通至桩帽混凝土保护层之下,如原桩身露出主筋长度不够时,应通过焊接加长主筋,各主筋应在同一高度上,桩帽主筋应与原桩身主筋按规定焊接;c距桩顶1倍桩径范围内,宜用3~5mm厚的钢板围裹,或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋,间距不宜大于150mm。
桩帽应设置钢筋网片3~5层,间距80~150mm;d桩帽混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1~2级,且不低于C30;2.反力平台搭建承压板及千斤顶吊装,主梁墩台搭建,主梁吊装,次梁支墩搭建,次梁吊装,配重吊装3.静载荷测试仪安装控载盒与现场电源连接,数据盒与控载盒通过控载线进行连接,安装好主机和数据盒的天线,仪器连接完成。
- - - - - 总结资料 一、 工程概况
表1 工程概况 工程名称 工程地点 委托单位 建设单位 勘察单位 设计单位 监理单位 基桩施工单位 检测单位 报告编制 2015.02.02 检测目的 检测单桩的水平承载力 检测依据 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014
桩 型 PHC-AB400 桩 径 400mm
砼强度 C80 桩端持力层 ⑤-2层中等风化粉砂岩 检测数量 1根 总桩数 1根 预估水平极限承载力 400kN
成桩日期 2014.09.10 检测日期 2014.10.08 检测方法 单向多循环加载法 抽检类型 试桩 - - -
- - 总结资料 二、 工程地质描述
根据xxxxx岩土工程勘察报告(工程编号:20132022)揭示拟建场地位于浦口区新城中央大道以东,原场地高低起伏,低洼处有积水,现场地已经过推填、整平,原始地形、地貌皆被破坏,场地现标高范围为12.61~15.36m,场地地势总体较平坦。 拟建场地为岗地~岗地前缘相地貌单元。场区岩土自上而下可分为如下几层: ①-1层素填土:黄灰色,灰黄色,土质不均匀,成份主要为粘性土,夹少量腐植物,结构较松散,该层主要为场地整平时堆填土,堆积年代小于5年,场区均有分布。层厚:0.50~4.00m,层底埋深:0.50~4.00m。 ①-2层素填土:灰色,灰黑色,软流塑状态,主要为粉质粘土,含较多腐植物,有臭味,分布于场区部分地段。层厚:0.50~1.50m,层底埋深: 1.70~4.50m。 ②层粉质粘土:灰黄色、黄灰色,湿,可塑状态 ,含少量铁锰质氧化物,中偏高压缩性,该层土切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应,该层分布于场区局部地段,该层层厚:0.60~6.20m,层底埋深:1.50~7.70m。 ③层粉质粘土:黄褐色,可~硬塑状态,含铁锰质结核粒及高岭土斑块,中等压缩性,土切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应,分布于场区大部分地段,该层层厚:0.30~7.00 m,层底埋深:1.50~9.50m。 ④层残积土:黄褐色~砖红色,呈砂土状,可硬塑或中~密实状态,混杂风化岩屑,岩屑含量自上而下渐增,土质不均,遇水易软化,场区普遍分布,该层层厚:0.30~2.80m,层底埋深:2.00~10.30m。 ⑤-1层强风化粉砂岩:砖红色,该层强烈风化成密实砂状,碎块状,组织结构大部分破坏,矿物成份显著变化,标准贯入实测击数多数大于50击。本层浸水易软化,岩体基本质量等级为Ⅴ级。场区普遍分布,该层层厚:0.50~1.70 m,层底埋深:3.50~11.60m。 ⑤-2层中等风化粉砂岩:砖红色,岩体强度低,较完整,机械钻进较快且较为平稳,取芯率达90%,岩块用手易掰断,矿物成分为石英、长石。岩块天然单轴抗压强度标准值为0.45Mpa,该层属极软岩类,岩体基本质量等级为Ⅴ级,本层浸水易软化,该层未穿透。注:详细情况请参见岩土工程勘察报告。 - - - - - 总结资料 三、试验仪器、原理、方法
(一)试验仪器 表2 名 称 型号(规格) 编号 有效日期 校验单位 千斤顶 QW-100 012 2015.03.02 南京市计量监督检测院 压力表 100MPa 2142 2015.05.14 南京市计量监督检测院 百分表 50mm 0060678、0060703 2015.05.13 南京市计量监督检测院 (二)试验方法 (1)本次试验采用PHC-AB400型预应力管桩,桩长14m。 (2)本次试验用3根桩提供反力,用BZ型超高压油泵供油。荷载大小由安装在油路上的压力传感器通过RS-JYB型桩基静载荷测试分析系统自动控制。 (3)该工程基桩静载荷试验采用单向多循环加载法进行试验,应符合下列规定: 单向多循环加载法的分级荷载不应小于预估水平极限承载力或最大试验荷载的1/10,每级荷载施加后,恒载4min后可测读水平位移,然后卸载至零,停2min测读残余水平位移,至此完成一个加卸载循环。如此循环5次,完成一级荷载的位移观测。试验不得中间停顿。 2.水平位移观测 水平位移观测采用两支量程为50mm,精度为0.01mm的位移传感器,通过RS-JYB系统对施加水平力的加荷点平面处的水平位移自动测量。 3.试验加卸载分级 本次试验按预估水平极限承载力400KN分10级加载,每级40KN,第一次加2级荷载,以后每次加1级荷载。 4.终止加载条件 当出现下列情况之一时,可终止加载: 1)桩身断裂; 2)水平位移超过30~40mm(软土取40mm); 3)水平位移达到设计要求的水平位移允许值。 - - -
- - 总结资料 (4)单桩水平静载试验示意图:
四、成桩情况说明及试验概况: 本次试验桩有效桩长均为12m,桩径为400mm,采用静压法施工。 水平加荷点位于自然地面下1.7m,由于地下水位较高,整个试验过程桩周都存在地下水。 水平试验装置由3根反力桩,反力梁,1000KN千斤顶带球铰的传力杆,及与试验桩相接触的球铰组成,千斤顶,传力杆与加荷点的中心处于同一水平面。考虑到桩的实际工作状态,对水平试验桩施加竖向荷载,竖向荷载用压桩机大船提供反力,用6300KN千斤顶加载。为使桩顶水平位移不受限制,在千斤顶与提供反力的压桩机之间设置4个滚动轴。水平加载前先施加竖向力500KN,然后进行水平荷载试验。 五、检测成果及结论: 检测结果详见单桩水平静载试验记录表及H-t-Yo/ΔH曲线。 1号桩为施加竖向荷载500kN的水平荷载试验,于2014年10月8日开始加载,当加载至160kN时,水平位移6.10mm;H-t-Yo/ΔH曲线出现第一个拐点,当加载至280KN时,最大水平位移25.15mm,当加载至320kN时,因基坑土体塌落将位移计碰掉位移测量结束。当加载至350kN时桩被推断而结束试验。 基桩水平静载试验结果汇总表 表3 桩号 (#) 桩径 (mm) 桩长 (m) 水平承载力 特征值(KN) 水平承载力特征值对应的位移(mm) 施加竖向 荷载kN 断裂荷载 kN
1 400 12 160 6.10 500 350 - - -
- - 总结资料 六、 附图表
1、单桩水平静载试验记录表1张; H-t-Yo曲线和H-t-Yo/ΔH曲线图1张; 工程名称:xxxxxxxx 试验桩号:1# 测试日期:2014-10-08 上下表距:50cm
荷载 (kN) 观测时间 (时:分) 循环数 加载 卸载 水平位移(mm) 加载上下表读数差 转 角 ( °) 备 注 上表 下表 上表 下表 加载 卸载
80 09:04 1 5.25 1.62 3.37 0.85 1.62 0.85 3.63 0.5 80 09:10 2 6.45 1.91 4.11 0.96 1.06 0.11 4.54 0.7 80 09:16 3 6.68 2.06 4.43 1.02 1.10 0.06 4.62 0.7 80 09:22 4 7.13 2.21 4.66 1.26 1.19 0.24 4.92 0.7 80 09:28 5 7.26 2.38 4.80 1.53 1.12 0.27 4.88 0.7 120 09:34 1 9.60 3.10 5.63 1.86 1.57 0.33 6.50 0.9 120 09:40 2 10.21 3.26 6.14 2.06 1.40 0.20 6.95 1.0 120 09:46 3 10.76 3.42 6.48 2.17 1.36 0.11 7.34 1.1 120 09:52 4 10.90 3.75 6.72 2.29 1.58 0.12 7.15 1.0 120 09:58 5 11.38 3.95 7.27 2.51 1.66 0.22 7.43 1.1 160 10:04 1 14.84 5.09 8.48 2.98 2.58 0.47 9.75 1.4 160 10:10 2 15.95 5.27 9.38 3.25 2.29 0.27 10.68 1.5 160 10:16 3 16.64 5.61 10.04 3.52 2.36 0.27 11.03 1.6 160 10:22 4 17.32 5.89 10.63 3.88 2.37 0.36 11.43 1.6 160 10:28 5 17.86 6.10 11.03 4.05 2.22 0.17 11.76 1.7 200 10:34 1 48.80 7.95 48.83 5.36 3.90 1.31 40.85 5.8 200 10:40 2 0.00 8.27 0.00 5.76 2.91 0.40 -8.27 -1.2 200 10:46 3 0.00 8.68 0.00 5.99 2.92 0.23 -8.68 -1.2 200 10:52 4 0.00 9.05 0.00 6.20 3.06 0.21 -9.05 -1.3 200 10:58 5 0.00 9.38 0.00 6.69 3.18 0.49 -9.38 -1.3 240 11:04 1 0.00 13.29 0.00 8.73 6.60 2.04 -13.29 -1.9 240 11:10 2 0.00 13.94 0.00 8.98 5.21 0.25 -13.94 -2.0 240 11:16 3 0.00 14.68 0.00 9.76 5.70 0.78 -14.68 -2.1 240 11:22 4 0.00 15.02 0.00 9.99 5.26 0.23 -15.02 -2.2 240 11:28 5 0.00 15.86 0.00 10.83 5.87 0.84 -15.86 -2.3 280 11:34 1 0.00 20.05 0.00 14.01 9.32 3.18 -20.15 -2.9 280 11:40 2 0.00 21.63 0.00 14.86 7.62 0.85 -21.63 -3.1 280 11:46 3 0.00 22.75 0.00 15.73 7.89 0.87 -22.75 -3.3 280 11:52 4 0.00 23.87 0.00 16.69 8.14 0.96 -23.87 -3.4 280 11:58 5 0.00 25.15 0.00 17.12 8.46 0.43 -25.15 -3.6