三萬噸級單樁承載力測試案例分析材料

1、第十屆中國國際樁與深基礎峰會三二發(fā)明點及技術內容一發(fā)明背景與研究思路CONTENTS/4302三三萬噸測試應用案例二發(fā)明點及技術內容/56大跨橋梁現(xiàn)澆基礎高層建筑深基礎承載力精準測試至關重要1000 m現(xiàn)澆基礎海上風電預制基礎港口碼頭預制基礎50 m2000 m03/56錨樁法樁頂加載法堆載法配重錨樁04/56樁頂加載法應用限制深水、陡坡等復雜環(huán)境測試困難時間長，代價高制約工程進度5100噸，超大尺寸超高噸位無法測試深水、陡坡等復雜環(huán)境測試困難時間長，代價高制約工程進度5100噸，超大尺寸超高噸位無法測試05/56樁頂加載法樁底加載法“四兩撥千斤”精準測試自平衡法平衡點1996年龔維明提出深基

2、礎“平衡點”的存在性巧妙利用上段樁、下段樁相互提供反力自平衡法本發(fā)明思想的原創(chuàng)性樁底加載法樁頂加載法06 /43三三萬噸測試應用案例一發(fā)明背景與研究思路CONTENTS二發(fā)明點及技術內容/43071/56尋找平衡點實現(xiàn)了現(xiàn)澆、預制深基礎的“自平衡”加載嵌巖樁抗拔樁鋼管樁1.1 確定“平衡點”QsQsQsQssQ剛度匹配摩擦樁擴底樁9/56自平衡法樁頂加載法承載力-位移：奠定了自平衡法理論基石負摩阻力正摩阻力101.2 建立承載力評價方法負-正摩阻力的轉換系數(shù)樁頂加載法/MN自平衡法/MN0102030405060102030405060數(shù)量轉換系數(shù)擬合值201510500.40 0.50 0.

3、60 0.70 0.80 0.90 1.00轉 換 系 數(shù)1.00.800.60.40.25001000 1500 2000 2500EpAp /Lu誤差對比-50%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%樁長/m1020 304050 6070080承載力誤差對比VS樁頂加載法自平衡法2/56上荷載箱下荷載箱2.1 創(chuàng)建多箱異步加載新技術sQ關閉加載關閉上荷載箱第一步下荷載箱加載，測下段承載力極限極限加載打開打開下荷載箱第二步上荷載箱加載，測中段承載力Qs加載關閉關閉下荷載箱第三步上荷載箱加載，測上段承載力極限Qs極限12下段中段上段/56喇叭筋13解決了混凝土澆筑

4、導向和局部應力集中難題2.2 研發(fā)現(xiàn)澆深基礎荷載箱安裝方法喇叭筋安裝安裝方法荷載箱應力集中/5614解決了下沉過程中的土塞及振動效應難題荷載箱2.2 研發(fā)預制深基礎荷載箱安裝方法海水 運輸 打樁外部加勁吊裝3/5616實現(xiàn)了測試裝備的重大創(chuàng)新現(xiàn)澆整體性能高開孔率高通用性好預制耐高錘擊3.1 研制系列中空荷載箱第一代平板型第二代環(huán)帶型第三代環(huán)缸型/56多頂同步控制分段合體定位平衡加載測控173.2 研制系列特種荷載箱一發(fā)明背景與研究思路CONTENTS二發(fā)明點及技術內容三三萬噸測試應用案例18 /43/5619中馬友誼大橋概況中國承建最大深水跨海大橋最深水位46.17m馬爾代夫馬累-機場島跨海大

5、橋主橋基礎采用3600mm- 3200mm鉆孔樁。樁長118m 。/5620珊瑚礁灰?guī)r地層礁灰?guī)r是由珊瑚群體死后其遺骸堆積在原生地構成，最終形成具有一定致密程度、結構強度的巖土材料。研究結果表明，珊瑚礁灰?guī)r是一種極具生物特性的復雜特殊材料，并具有極強的不均勻性和結構獨特性。/5621試樁概況國內外對珊瑚礁灰?guī)r地質條件下大型橋梁樁基工程經(jīng)驗較少。試驗目的如下：（1）試樁的PS曲線（包括樁頂及樁端）、循環(huán)曲線以及壓漿前后的軸向 反力系數(shù)。（2）試樁壓漿前后單樁豎向極限承載力。 （3）樁基各地層壓漿前后的側摩阻及樁端地層承載力建議值。（4）試樁報告對工程所采用的樁型和樁基工程施工組織提供指導性意見，

6、 對地勘報告中樁基地層參數(shù)提出合理化建議值。/5622試樁參數(shù)為了更好的反映引橋、主橋樁基礎的承載能力特性，在珊瑚礁灰?guī)r地層條件分別進行試樁SZ1、SZ2試驗，試樁參數(shù)如下：/5623試樁參數(shù)樁底標高-94.64m地表標高+1.00m1-1.09m-7.09m-9.89m-23.29m-82.79m-94.64m-38.19m-41.79m1b1a-49.99m295m2321-62.79m2填土礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r樁底標高-88.83m地表標高+1.17m樁頂標高-44.83m46m21b-1.53m-6.23m-10.83m-18.83m-34.83m-3

7、8.83m-44.83m-52.23m-24.03m-26.83m-68.83m-78.83m-82.83m12132321c1b1a-28.83m1c-88.83m1-63.83m244m礁灰?guī)r填土礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r礁灰?guī)r試樁SZ1試樁SZ2/5624施工概況荷載箱安裝下荷載箱上荷載箱/5625試驗儀器與設備SZ1試樁SZ2試樁/5626SZ2加載情況2016年9月3日對SZ2上荷載箱進行測試，加載至第20級（2100000kN）時，壓力穩(wěn)定，荷載箱上下位移均無陡變，設備達到加載極限，終止加載，開始卸載。/5627SZ2加載情況20

8、16年9月6日對SZ2下荷載箱進行測試，加載至第22級（295000kN）時上位移急劇增大，且荷載無法維持，封住上荷載箱油管，繼續(xù)加載至第23級（2100000kN），下段樁位移急劇增大，且荷載無法維持，停止加載。/5628樁身軸力SZ2試樁軸力隨深度變化曲線上荷載箱下荷載箱/5629樁側摩阻力SZ2試樁摩阻力隨深度變化曲線上荷載箱下荷載箱/5630樁側摩阻力SZ2試樁壓漿前后各土（巖）層摩阻力/5631樁端阻力試樁SZ2樁端阻力-位移曲線樁端阻力-位移曲線具有較明顯的拐點，曲線末端出現(xiàn)陡降段。前幾級加載值均由下段樁側阻力承擔，隨著荷載增加，側阻力逐漸發(fā)揮至極限，端阻力開始承擔上部荷載。當荷載

9、加載值100000kN時，樁端位移急劇增大，因此取前一級作為極限值，試樁總極限端阻力為60102kN，相應位移為28.84mm。則樁端阻力qb= =5807kPa（其中D為樁身直徑，D=3.63m），建議樁端阻力取5807kPa。/5632極限承載力按自平衡法規(guī)范公式 可計算得到試樁極限承載力。SZ1、SZ2試樁分別采用平均樁徑1.618m、3.633m計算試樁實際抗壓承載力。按自平衡法規(guī)范公式試樁抗壓承載力計算結果/5633珊瑚礁灰?guī)r層壓漿效果檢測壓漿管路布置吊放帶壓漿管鋼筋籠澆筑混凝土混凝土澆筑完成/5634珊瑚礁灰?guī)r層壓漿效果檢測l 44.5m49.5m樁底取芯不完整，多為砂礫顆粒，有少

10、量塊狀礁巖，45.5m處有注漿料塊狀物，44.5m47.5m有灌漿料顆粒。 樁底以下5m芯樣樁底以下注漿料結石體樁底44.5m47.5m芯樣（含注漿料顆粒）/5635珊瑚礁灰?guī)r層壓漿效果檢測l 44.5m49.5m樁底取芯中，較大礁塊經(jīng)清洗后，明顯可見灌漿料附著膠結，且礁塊孔隙中有灌漿料填充。注漿料附著于礁塊混凝土漿液側向滲透情況/5636項目概況地連墻自平衡測試項目位于南京金茂廣場，總建筑面積約26.59萬m2，結構高度為285m。塔樓地上69層，裙房地上7層，地下均為5層。塔樓結構擬采用型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒混合結構。/5637項目概況地連墻墻深32m且進入2巖層18m。/563

11、8項目概況超高層超高層位置位置地下連續(xù)墻總平面圖/5639測試目的（1）檢驗墻成槽施工流程和工藝，為施工工藝參數(shù)提供依據(jù)。（2）確定墻豎向抗壓極限承載力，確定核心筒基礎設計依據(jù)。（3）測定墻側抗壓側阻力以及墻端阻力，為確定工程地連墻墻 深提供依據(jù)。（4）推測地連墻長期沉降參考值。（5）根據(jù)1200mm及1000mm的結果推定抗壓承載力特征值。/5640特種荷載箱安裝矩形L形/5641自平衡測試過程/5642自平衡測試結果SQ1試墻荷載-位移曲線SQ2試墻荷載-位移曲線工況SQ1試墻SQ2試墻數(shù)值比例數(shù)值比例墻側阻力（kN）15799972.76%23484874.79%墻端阻力（kN）5914

12、427.24%7915025.21%墻頂荷載（kN）217143313998承載力構成表/5643自平衡測試結果鉆孔號鉆孔號墻厚墻厚每延米摩阻力總和每延米摩阻力總和kN每延米端阻力每延米端阻力kN每延米承載力每延米承載力kN均值均值JN281.2m25169339071319214195383614810243231.51.0m251693390710993118293616245736409490.8m251693390787949463339634337038666.5BZ41.2m249453786813192141953813752063451001m24945378681099311829359384968742812.50.8m249453786887949463337394733140535JK141.2m267513811013192141953994352305461241m26751381101099311829377444993943841.50.8m267513811087949463355454757341559不同墻厚每