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四川成都破桩头单桩横轴向承载力的静载试验法

futao 拆除工程 2019-04-24 608 0
川渝拆除17713551981

四川成都破桩头单桩横轴向承载力的静载试验法

为取得符合桩位处实际的桩、土横轴向承载力设计计算参数,对主要工程,在条件允许的情况下,可通过单桩横轴向静载试验的方法来确定桩的横向承载力。

(一)加载装置

试桩通过反力座获得水平力。反力座根据具体情况确定,一般可用已有墩台、锚墩,也可用两根试桩互相推顶加载。加载设备与仪表装置如图5-18所示。试验是采用千斤顶加水平力,水平力作用线应通过地面高程处(地面高程应与实际工程桩基承台底面高程一致)。在千斤顶与试桩接触处宜安置一球形铰座,以保证千斤顶作用力能水平通过桩身轴线。桩的水平位移采用大量程百分表测量。每一试桩安装两支百分表,下表测量桩身在地面处的水平位移,上表测量桩顶水平位移,根据两表位移差与两表距离的比值求得地面以上桩身的转角。固定百分表的基准桩宜搭设在试桩侧靠位移的反方向,与试桩的净距不小于1倍试桩直径。

图5-18桩水平静载试验装置

图5-18桩水平静载试验装置

(二)加载方法

试验加载方法一般采用单向多循环加卸载法,对于个别受长期水平荷载作用的桩基也可采用慢速维持加载法(稳定标准可参照轴向静载试验)进行试验。

多循环加卸载,是取预估水平极限承载力的1/15~1/10作为每级荷载的加载增量。每级荷载施加后,稳定10min测读水平位移,然后卸载至零,停10min测读残余水平位移,至此完成一个加卸载循环,如此循环5次便完成一级荷载的试验观测。当桩身折断或水平位移超过30~40mm(软土取40mm),可终止试验。加载时要求加载时间尽量缩短,测量位移间隔时间应严格准确,试验不得中途停歇。

试验成果一般应绘制水平力一时间一位移(Ho-T-Xo)曲线(图5-19)、水平力一位移梯度(H6-AXo/△H。)(图5-20)或水平力一位移双对数(lg/Ho-1gx。)曲线(图5-21),当测量桩身应力时,尚应绘制应力沿桩身分布和水平力一最大弯矩截面钢筋应力(H0-o。)等曲线。

图5-19水平力一时间一位移(Ho-T-Xo)曲线

图5-19水平力一时间一位移(Ho-T-Xo)曲线

图5-20水平力一位移梯度(Ho-△Xo/△Ho)曲线

图5-20水平力一位移梯度(Ho-△Xo/△Ho)曲线

图5-21水平力一位移(Ho-Xo)曲线

图5-21水平力一位移(Ho-Xo)曲线

(三)单桩横向临界荷载与极限荷载确定

单桩横向临界荷载Hr,指桩身受拉区混凝土明显退出工作前的最大荷载,一般根据绘制的有关试验成果曲线按下述方法综合确定。

(1)取Ho-T-Xo曲线出现突变(相同荷载增量的条件下,出现比前一级明显增大的位移量)点的前一级荷载为横轴向临界荷载。

(2)取Ho-AXo/△H。曲线第一直线段的终点或lgHo-lgX。曲线拐点所对应的荷载横轴向临界荷载。

(3)当连续加载测试时,取Ho-X。曲线为第一突变点前一级荷载为横轴向临界荷载。

单桩横轴向极限荷载H,可根据绘制的有关试验成果曲线按下述方法综合确定:①Ho-T-Xo 曲线明显陡降的前一级荷载为极限荷载(图5-19)。

②Ho-△Xo/AHo曲线第二直线段的终点对应的荷载为极限荷载(图5-20)。

③取Ho-Xo曲线陡降点前一级荷载为极限荷载(图5-21)。

(四)单桩横轴向容许承载力确定

将按上述方法确定的极限荷载除以安全系数(一般取2),即得桩的横轴向容许承载力。现行《公桥基规》在进行横轴向荷载作用下桩身内力计算时,其有关的一些参数(如土的比例系数m与mo)制定,是以结构在地面处最大位移值不超过6mm为要求。所以当用水平静载试验确定单桩横轴向容许承载力时,还应注意检查确定的单桩横轴向容许承载力对应的位移是否满足该项要求。对钻孔灌注桩也可取试桩在地面处水平位移不超过6mm来作为确定单桩横轴向容许承载力的判断标准。

当需要根据试验结果确定土的地基系数随深度变化的比例系数m时,其计算公式为:

(H.53H知xu.)(5-39)m=B,(E1)29式中:m——非岩石地基水平向抗力系数的比例系数(MN/m2),该数值为地面以下2(d+1)

(m)深度内各土层的加权平均值;H.——单桩横轴向临界荷载(kN);x——单桩横轴向临界荷载对应的位移;U——桩顶水平位移系数,按表5-19取值;b:——桩身计算宽度(m)。

桩顶水平位移系数U,表5-19

桩顶水平位移系数U,表5-19


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