自平衡法樁基檢測(cè)

1、精選課件樁基檢測(cè)方法自平衡法 精選課件 1 樁基檢測(cè)方法-靜荷載實(shí)驗(yàn)法 基樁工程質(zhì)量的好壞主要取決于兩個(gè)因素，即承載能力與樁身質(zhì)量，而承載力是二者中的主要因素。單樁承載力的準(zhǔn)確測(cè)試對(duì)于各類建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)乃至上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都起著舉足輕重的作用。長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外確定單樁承載力的方法很多，總的可分為兩大類： 第一類是對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)試樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)和動(dòng)力檢測(cè)； 第二類是通過其它手段，分別得出樁端阻力和樁身的側(cè)阻力后計(jì)算求得?；鶚稒z測(cè)的主要目的之一是確定單樁承載力，而單樁豎向靜載荷試驗(yàn)是公認(rèn)的檢測(cè)單樁豎向承載力最直觀、最可靠的方法。 精選課件 靜載試驗(yàn)法:該法被認(rèn)為是目前檢測(cè)基樁豎向抗壓承載力最直接和最可

2、靠的試驗(yàn)方法。它所獲得的Qs 曲線的形態(tài)由樁側(cè)和樁端土的分布和性質(zhì)、成樁工藝、樁的形狀尺寸等諸多因素而變化。當(dāng)其陡降段明顯時(shí)，可取相應(yīng)于陡降段起點(diǎn)的荷載值；對(duì)于緩變型曲線則一般取s=4060mm 對(duì)應(yīng)的荷載，對(duì)于摩擦型灌注樁，取s=logQ 曲線陡降直線段的起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的荷載值。當(dāng)曲線特征不明確時(shí)，極限承載力的確定受人為因素的影響較大。在工程實(shí)踐中，基準(zhǔn)梁和基準(zhǔn)樁的問題常會(huì)被檢測(cè)人員所忽視，容易出現(xiàn)下列問題： 基準(zhǔn)樁打入深度不足，在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生位移； 基準(zhǔn)梁長(zhǎng)度不符合規(guī)范要求； 基準(zhǔn)梁剛度不足，產(chǎn)生較大的撓曲變形。精選課件 目前，樁基靜荷載試驗(yàn)主要有以下幾類加載方法： 堆載法、錨固法和自反力法

3、。 1.1 堆載法： 堆載反力梁裝置就是在樁頂使用鋼梁設(shè)置一承重平臺(tái)，上堆重物，依靠放在樁頭上的千斤頂將平臺(tái)逐步頂起，從而將力施加到樁身。反力裝置的主梁可以選用型鋼，也可用自行加工的箱梁。平臺(tái)形狀可以根據(jù)需要設(shè)置為方形或矩形，堆載用的重物可以選用砂袋、混凝土預(yù)制塊、鋼錠、甚至就地取土裝袋，也有的用水箱。精選課件精選課件精選課件v優(yōu)點(diǎn)： 堆載反力梁裝置使用比較廣泛，其承重平臺(tái)搭建簡(jiǎn)單，適合于不同荷載量試驗(yàn)，及不配筋或少配筋的樁，可對(duì)工程樁進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢測(cè)。在千斤頂配合下，該裝置可以將力比較均勻緩慢地施加到樁上，能明顯改善電動(dòng)油泵加載中的過沖現(xiàn)象，從而使荷載量的大小比較容易控制。 精選課件v缺點(diǎn)：

4、 由于開始試驗(yàn)前，堆重物的重量由支撐墩傳遞到地 面，使樁周土受到了一定的影響，有報(bào)道稱，當(dāng)荷載大于20000kN 時(shí)，影響深度將達(dá)到45m。而且大噸位試驗(yàn)時(shí)，若用袋裝砂石或場(chǎng)地土等作為堆重物，由于上部荷載較大，造成安裝時(shí)間較長(zhǎng)，而且需要進(jìn)行技術(shù)處理，以防鼓凸倒塌。在廣東地區(qū)，許多單位使用混凝土預(yù)制塊堆重，大大減少了安裝時(shí)間，但需運(yùn)輸車輛及吊車配合，試驗(yàn)成本較高；使用水箱配重，試驗(yàn)結(jié)束后，由于要放水，會(huì)影響試驗(yàn)場(chǎng)地的整潔。精選課件 1.2 錨樁法： 錨樁反力梁裝置在具體的應(yīng)用中又可根據(jù)反力錨的不同分為兩種：將反力架與錨樁連接在一起提供反力的，俗稱錨樁反力梁裝置；將幾只螺旋鉆鉆入地下使用地錨提供反

5、力，俗稱錨桿反力梁裝置。錨樁反力梁裝置就是將被測(cè)樁周圍對(duì)稱的幾根錨樁用錨筋與反力架連接起來，依靠樁頂?shù)那Ы镯攲⒎戳茼斊?，由被連接的錨樁提供反力。提供反力的大小由錨樁數(shù)量、反力架強(qiáng)度和被連接錨樁的抗拔力決定。錨樁反力梁裝置一般不會(huì)受現(xiàn)場(chǎng)條件和加載噸位數(shù)的限制，當(dāng)條件允許時(shí)采用工程樁作錨樁是最經(jīng)濟(jì)的，但在試驗(yàn)過程中需要觀測(cè)錨樁的上拔量，以免拔斷，造成工程損失。精選課件 在小噸位基樁和復(fù)合地基試驗(yàn)中，小巧易用的地錨就顯示出了工程上的便捷性。地錨根據(jù)螺旋鉆受力方向的不同可分為斜拉式（也即傘式）和豎直式，斜拉式中的螺旋鉆受土的豎向阻力和水平阻力，豎直式中的螺旋鉆只受土的豎向阻力。地錨提供反力的大小由螺

6、旋鉆葉片大小和地層土質(zhì)有關(guān)。雖然有不少單位使用地錨進(jìn)行復(fù)合地基試驗(yàn)，但由于試驗(yàn)過程中，地錨會(huì)對(duì)復(fù)合地基土產(chǎn)生擾動(dòng)，這一點(diǎn)需要引起足夠重視。另外，還有一些反力裝置比如錨樁與堆重平臺(tái)聯(lián)合裝置，以及利用現(xiàn)有建筑物或特殊地形提供反力的。精選課件精選課件精選課件v優(yōu)點(diǎn)： 錨樁反力梁裝置是通過鄰近工程樁或預(yù)設(shè)錨樁提供反力，安裝快捷，特別對(duì)于大噸位試樁，節(jié)約成本明顯。v缺點(diǎn)： 安裝時(shí)荷載對(duì)中不易控制，試驗(yàn)的開始階段容易產(chǎn)生過沖，當(dāng)使用工程樁做錨樁時(shí)，會(huì)對(duì)工程樁的承載力產(chǎn)生一定的影響，如果為試驗(yàn)樁設(shè)置專用的錨樁，則會(huì)大大增加相關(guān)成本。錨樁在試驗(yàn)過程中受到上拔力的作用，其樁周土的擾動(dòng)同樣會(huì)影響到試樁。建筑樁基技

7、術(shù)規(guī)范（JGJ94 94）提出的試樁與錨樁之間的中心位置應(yīng) 4d 且 2.0m 就是為了減小這種影響（d ：試樁或錨樁的設(shè)計(jì)直徑）。對(duì)于樁身承載力較大的鉆孔灌注樁錨樁反力梁裝置無法進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢測(cè)。精選課件 1.3 自平衡法 自平衡法在國(guó)外上世紀(jì)80 年代中期已經(jīng)研究應(yīng)用，我國(guó)從90 年代中期起開始實(shí)用性的應(yīng)用。通過多年的科研應(yīng)用，目前在交通橋梁和碼頭工程領(lǐng)域的使用較為廣泛，經(jīng)過不斷的實(shí)踐累積，逐步從科研轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ痰臋z測(cè)的常規(guī)應(yīng)用，部分行業(yè)和地區(qū)已經(jīng)制定了相關(guān)的檢測(cè)規(guī)程。自平衡試樁法的基本原理是接近于豎向抗壓(拔)樁的實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法。首先把一種特制的加載裝置荷載箱放置在樁身指定位置，將

8、荷載箱的高壓油管和位移桿引到地面（平臺(tái)）。精選課件 由高壓油泵在地面（平臺(tái)）向荷載箱充油加載，荷載箱將力傳遞到樁身，其上部樁極限側(cè)摩阻力及自重與下部樁極限側(cè)摩阻力及極限端阻力相平衡來維持加載，從而獲得樁的承載力。這種試驗(yàn)方法的最大特點(diǎn)是在樁基自身內(nèi)部尋求反力進(jìn)行加載，不同于傳統(tǒng)方法那樣借助于外部反力加載。 精選課件精選課件 Q-S 曲線確定承載力和等效轉(zhuǎn)換曲線。 通過自平衡法檢測(cè)可獲得的向上、向下兩條Q-S 曲線（S+ 和S- 曲線）。對(duì)于陡降型Q-s 曲線，取陡降起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載。對(duì)緩變形Q-S 曲線，按位移值確定極限值，極限側(cè)阻取對(duì)應(yīng)于向上位移S+=4060mm 對(duì)應(yīng)的荷載；極限端阻取S-

9、=4060mm 對(duì)應(yīng)荷載，或大直徑樁的S-=（0.030.06）D（D 為樁端直徑，大直徑樁取低值，小直徑樁取高值）的對(duì)應(yīng)荷載。如果根據(jù)位移隨時(shí)間的變化特征確定極限承載力，下段樁取S-lgt 曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載值，上段樁取S-lgt 曲線尾部出現(xiàn)明顯向上彎曲的前一級(jí)荷載值。精選課件v優(yōu)點(diǎn)： 自平衡測(cè)試法通過樁自身阻力作反力，避免了龐大的反力裝置，其裝置簡(jiǎn)單，準(zhǔn)備工作省時(shí)省力，并且可以節(jié)省大量試驗(yàn)費(fèi)用。v缺點(diǎn)： 當(dāng)使用工程樁進(jìn)行檢測(cè)，荷載箱位置在加載后形成斷樁，不宜處理，荷載箱平衡點(diǎn)位置需要預(yù)估，上部樁身的摩擦力與下部樁身的摩擦力及端阻力不易平衡，另外測(cè)試時(shí)，荷載箱上部測(cè)讀的是

10、負(fù)摩擦力，與實(shí)際情況不相同，需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。精選課件 1.4自平衡法與傳統(tǒng)加載方法比較v相同點(diǎn) 試驗(yàn)對(duì)象： 相對(duì)于其他測(cè)樁方法（高、低應(yīng)變等）而言，自反力法與傳統(tǒng)加載方法一樣，同屬于對(duì)樁體直接施載的方法，且試驗(yàn)結(jié)果為勘探、設(shè)計(jì)、施工的綜合結(jié)果。 試驗(yàn)原理： 自反力（自平衡）測(cè)樁法，并不是一種全新的樁基靜載試驗(yàn)，其代表的僅僅是在樁基內(nèi)部尋求反力的一類加載方法（或技巧），與傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法以及現(xiàn)在普遍執(zhí)行的試驗(yàn)規(guī)范并不矛盾。將自反力法（自平衡法）視為對(duì)樁基上、下部同時(shí)進(jìn)行傳統(tǒng)方法加載，加載設(shè)備、載荷分級(jí)方法、加載速度、穩(wěn)定判別條件等，與傳統(tǒng)加載方法基本一致，完全可以在現(xiàn)有的傳統(tǒng)試驗(yàn)規(guī)范的框架內(nèi)完成。精選課件v不同點(diǎn) 反力方式 ：自反力法加載時(shí)，反力來自于樁基內(nèi)部，這也正是自反力法技術(shù)優(yōu)勢(shì)的根本原因。而傳統(tǒng)方法加載時(shí)，反力來自于樁基外部，比如堆載配重反力、錨樁反力等。 加載方向： 傳統(tǒng)方法試驗(yàn)時(shí)，樁基一般總是整體受載荷，且加載方向與傳統(tǒng)試驗(yàn)規(guī)程的約定一致；自反力法試驗(yàn)時(shí)，樁基經(jīng)常是被分段加載，而且，經(jīng)常有上部樁體受載方向與傳統(tǒng)試驗(yàn)規(guī)程的約定相反。因此，自反力法加載完成后，往往不能加載結(jié)果直接套用傳統(tǒng)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行類比，得出安全性結(jié)論，而是將加載結(jié)果間接轉(zhuǎn)換以后，才能套用傳統(tǒng)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行類比，得出安全性結(jié)論。 精選課件 加載位置：