巖土工程原位測(cè)試之基樁靜載試驗(yàn)

巖土工程原位測(cè)試技術(shù)第6章基樁靜載荷試驗(yàn)1第6章內(nèi)容6.1基樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)6.2基樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)6.3基樁橫向靜載試驗(yàn)26.1基樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)6.1.1試驗(yàn)設(shè)備和方法6.1.2基本測(cè)試原理6.1.3資料分析36.1.1設(shè)備與試驗(yàn)方法設(shè)備與試驗(yàn)方法與地基靜載試驗(yàn)基本相同，不同之處在于：1）荷載的量級(jí)通常較大，設(shè)備安裝的要求較高。2）測(cè)試的類(lèi)型（抗壓、抗拔、抗推）和項(xiàng)目（樁身應(yīng)力和土抗力）較復(fù)雜。3）依據(jù)的規(guī)范不同，試驗(yàn)過(guò)程與控制標(biāo)準(zhǔn)有一些差異。4）影響因素較多，分析過(guò)程較復(fù)雜。為了保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，試樁、錨樁（或堆載平臺(tái)支墩的內(nèi)邊緣）和基準(zhǔn)樁之間應(yīng)滿(mǎn)足一定的間距要求。4試樁、錨樁和基準(zhǔn)樁的平面布置5試樁、錨樁和基準(zhǔn)樁之間的中心距離反力系統(tǒng)A（或壓重平臺(tái)支墩邊）ＢC（或壓重平臺(tái)支墩邊）錨樁橫梁反力裝置壓重平臺(tái)反力裝置4d且≮2.0m4d且≮2.0m4d且≮2.0m678910111．軸向受力樁的典型破壞模式樁土體系的典型破壞模式有樁材破壞、樁周土破壞和樁土間的界面破壞三種。6.1.2基本測(cè)試原理樁材破壞樁周土（界面）破壞1213由上述分析，樁的破壞過(guò)程可以分為兩大類(lèi)，即漸進(jìn)型破壞和急進(jìn)型破壞，與它們相對(duì)應(yīng)的曲線分別稱(chēng)為緩變型曲線和陡降型曲線。對(duì)于陡降型試樁曲線，可以通過(guò)確定極限荷載的方法來(lái)獲取其容許承載力；而對(duì)于緩變型試樁曲線，因?yàn)闃O限荷載不易確定，所以在實(shí)用中通常按規(guī)定其容許沉降量的方法來(lái)直接確定其容許承載力。14

2．樁土體系的荷載傳遞軸向受力樁的土抗力分為兩種，即作用于樁側(cè)壁的摩阻力和作用于樁底端的端阻力。摩阻和端阻都是通過(guò)樁土間的界面?zhèn)鬟f到樁上的，所以樁土間界面的狀態(tài)對(duì)于樁的承載力是至關(guān)重要的。樁所受到的荷載向土層中的傳遞過(guò)程可以描述如下：樁身受荷載的作用產(chǎn)生向下的位移，同時(shí)通過(guò)樁土間的摩擦力帶動(dòng)樁周的環(huán)形土體向下運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)通過(guò)土體間的剪應(yīng)力和剪應(yīng)變一環(huán)一環(huán)地向外擴(kuò)散（圖6-9），直到離樁心比較遠(yuǎn)的位置時(shí)才收斂為零。另外，當(dāng)樁向下運(yùn)動(dòng)而使樁端土層產(chǎn)生壓縮時(shí)，樁端土也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抗力。這兩種抗力合稱(chēng)為軸力樁的土阻抗。一般而言，樁的土阻抗由樁身位移而產(chǎn)生，隨其發(fā)展而增長(zhǎng)，一直到達(dá)其極限。如果外荷載繼續(xù)增加，樁土體系便進(jìn)入破壞狀態(tài)。1516于是，樁、土體系的荷載傳遞過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是土對(duì)樁的側(cè)摩阻和端阻的發(fā)揮過(guò)程。在樁頂豎向荷載的作用下，樁產(chǎn)生壓縮并向下運(yùn)動(dòng)，樁身荷載通過(guò)逐步發(fā)揮出來(lái)的摩阻力和端承力傳遞到土層中去。一般而言，樁身上部的摩阻力先于下部土層的摩阻力發(fā)揮，而摩阻力又先于端阻力發(fā)揮。

3．阻抗的分布與發(fā)揮特性（略）17資料的整理分析與地基靜載試驗(yàn)基本相同。不同之處在于當(dāng)需要確定摩阻力和端阻時(shí)，其分析計(jì)算過(guò)程要復(fù)雜得多。

1．確定單樁極限承載力

（1）摩擦樁的極限承載力1）根據(jù)P-s曲線或s-logP曲線的顯著陡降特征確定極限荷載可取為P-s曲線陡降起始點(diǎn)的荷載；或取P-s曲線上明顯向下彎折點(diǎn)的荷載；或取這樣的荷載，過(guò)此荷載后，荷載不再增加而樁頂位移持續(xù)發(fā)展；或取為最大荷載（即破壞荷載）。6.1.3資料分析182）根據(jù)樁頂下沉隨時(shí)間發(fā)展的規(guī)律確定圖6-13P-s曲線上的幾個(gè)特征點(diǎn)

（2）確定摩擦—端承樁的極限承載力1）根據(jù)曲線出現(xiàn)顯著轉(zhuǎn)折來(lái)確定192）孫根據(jù)來(lái)曲線發(fā)下沉捷增量核與荷答載增愉量的貪比值屋確定3）膜根據(jù)冤樁頂憲總下女沉量執(zhí)確定太沙恭基（仍Te令rz橡ag吊hi廊）指侄出：默“除丹非樁值的下煤沉量新至少負(fù)等于凳10恥%的纏樁徑甜，否乞則達(dá)耀不到爐破壞悲荷載偽”。橋此后日，不昨少?lài)?guó)凱家的瓜規(guī)范隙和研恢究者還等都涼規(guī)定旱或建歉議以繞樁頂書(shū)下沉異量等渡于1符0%廟樁徑間時(shí)的情對(duì)應(yīng)魚(yú)的樁制頂荷根載為遙極限泉荷載使。沈保貪漢建晉議對(duì)采直徑拔為0周.3塊~0謀.5倒m的咸鉆孔模灌注待樁，雄也可離采用括樁頂娃下沉震量等佛于1音0%煤樁徑壞時(shí)的勵(lì)荷載瓶為極診限荷隨載，于對(duì)于滅鉆孔組擴(kuò)底草灌注呆樁取股樁頂碧下沉駛量等求于擴(kuò)賞大頭副直徑陳7%趴時(shí)的廟荷載梁為極灣限荷兼載?？履峋壢鹞?、旦魏西經(jīng)克建爪議對(duì)廁于打澇入樁約和灌填注樁案分別徹采用丟樁頂手下沉帆量等執(zhí)于1蝦0%漂和2惡5%戴樁徑緒時(shí)的委荷載隔為極蚊限荷邪載。4）吹外推演法20（3報(bào)）端拖承樁洞的極叔限承壞載力端承洋樁的辯極限姿承載雄力通忠常取藏決于不樁身盟的材寬料強(qiáng)部度。熔在靜勤載試念驗(yàn)時(shí)謹(jǐn)，樁巾身材籠料破睬壞時(shí)垂的變粗形發(fā)略展很輛快，俘表現(xiàn)即在P-s曲線評(píng)上將肌出現(xiàn)冰明顯淋的陡么降段態(tài)。所訪以此迫類(lèi)樁姜的極禮限承積載力蒸的確蹲定方巧法與吵摩擦堂樁相梁同。2．柔樁側(cè)方摩阻陜力和件樁端莖阻力藝的分貿(mào)配最好斜的途鞏徑是桂在樁告身中過(guò)設(shè)置更應(yīng)力桿測(cè)試望元件龜，通績(jī)過(guò)試記驗(yàn)過(guò)軟程中街對(duì)樁稍身中幼應(yīng)力卻的測(cè)浸量，船可以雹推求豈樁身飽軸向倆力和砌樁側(cè)瘋摩阻拜力沿盯樁身鑒的分休布規(guī)槳律，選也可那以確楊定樁忌端阻掙力隨盛荷載手變化悼的規(guī)喜律。乳另外番一個(gè)艱辦法胖是在批樁底炒埋設(shè)重壓力儀盒，俗測(cè)試其樁端壓的壓拉應(yīng)力言，進(jìn)滾一步收可推寫(xiě)求樁攻端的蘆總阻悔力和末樁側(cè)綠的總催摩阻羅力。布關(guān)于穴這些董內(nèi)容盞請(qǐng)閱歇讀相乏關(guān)文貨獻(xiàn)。出下面甲介紹星樁身愁中未棗埋測(cè)公試元您件時(shí)鋸常用灶的切勸線法五和s-l凡ogP法。21（1分）切貫線法切線獵法假臨定，始在極蠅限荷卵載以折前，倘樁頂毅下沉燃量與召樁端常阻力小保持隔比例遙關(guān)系漁，在掙極限歉荷載弦以后測(cè)，樁頌側(cè)摩財(cái)阻力戲不再能增加貿(mào)而成鞏定值錢(qián)。具掩體做掌法如篩下：從原滋點(diǎn)引激一直戰(zhàn)線O困A’耐平行受于過(guò)康極限蜻荷載駛點(diǎn)的列切線昆AD鏈，再奶畫(huà)曲禽線A謊’B狗’平夫行于兵極限塵荷載劉點(diǎn)以監(jiān)下的遼試樁彼曲線貼AB忘。O懇A’佩B’身曲線置左部誰(shuí)為樁繡端阻丑力，悄OA喘’B縮慧’曲凳線與竭OA誤B曲鄙線之幸間為清樁側(cè)畝摩阻戰(zhàn)力（變圖6封-1司5）黃。國(guó)窗內(nèi)不葡少單紹位將厭此法再應(yīng)用鞏于劃雷分打特入式彩預(yù)制恩樁的激樁側(cè)艘摩阻紫力和千樁端眨阻力斤。但維此法柳實(shí)測(cè)詞依據(jù)吸少，納作切跟線有鵝不小枯的任昨意性貪。2223（2批）s-l它ogP法基本弄前提認(rèn)：達(dá)膏到極智限荷勉載時(shí)奪，樁酸側(cè)摩月阻力晃已充勾分發(fā)森揮，窯極限蹦荷載悟以后瀉，樁網(wǎng)側(cè)摩昏阻力慘不再接增加竊而成滔定值鏡。具路體做料法如相下：1）憑將s-l坦ogP曲線盯末段扭的直耕線段芳（該餐直線沫段的諒起點(diǎn)跌為極幫限荷敏載）頑延長(zhǎng)定，與膜橫坐賽標(biāo)相勢(shì)交，淋相應(yīng)芬于所樂(lè)得截泉距的雪荷載瘋值為盯總的質(zhì)樁側(cè)夾極限慢摩阻色力Qsu，剩險(xiǎn)余部從分為想樁端趁極限買(mǎi)阻力QPu（圖竟6-享16踏）。驗(yàn)沈保定漢對(duì)預(yù)45仇根埋榴有測(cè)劇試元踢件的滑鉆孔椅灌注史樁的望試驗(yàn)收結(jié)果芳的分藥析表兔明，寄樁側(cè)節(jié)極限活摩阻災(zāi)力的頁(yè)圖解惕劃分喊值與咳實(shí)測(cè)至值的信均方假差為媽5.蕩14嶼%。2）關(guān)在s-1剪ogP曲線騙上，紅過(guò)曲想線的評(píng)任意棉點(diǎn)（似該點(diǎn)各的橫眠坐標(biāo)鳥(niǎo)值為雅相應(yīng)靠的樁