橋梁樁基極限承載力預(yù)測方法比較

羅紅星，王興國，宋　帥

(1.云南省公路開發(fā)投資有限責(zé)任公司， 云南 昆明 650200；2.云南省交通規(guī)劃設(shè)計研究院， 云南 昆明 650011；3.中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司， 陜西 西安 710075)

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橋梁樁基極限承載力預(yù)測方法比較

羅紅星1，王興國2，宋帥3

(1.云南省公路開發(fā)投資有限責(zé)任公司， 云南 昆明 650200；2.云南省交通規(guī)劃設(shè)計研究院， 云南 昆明 650011；3.中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司， 陜西 西安 710075)

典型的樁基靜載荷試驗所測得的荷載-沉降曲線分為緩變型和陡降型兩種，其極限承載力的確定方法也因此不同。對于不同形態(tài)的荷載-沉降曲線，由于試驗條件限制而導(dǎo)致無法實測樁基極限承載力時，選擇合理預(yù)測方法是獲取極限承載力的快捷有效的方式。結(jié)合兩種不同形態(tài)下樁基現(xiàn)場試驗結(jié)果，分別采用折線法、雙曲線法、百分率法、拋物線法及灰色理論等方法對現(xiàn)場試驗樁基極限承載力進(jìn)行預(yù)測。計算結(jié)果表明：雙曲線法和拋物線法的預(yù)測誤差較大，不宜采用；折線法和百分率法的預(yù)測誤差在10%以內(nèi)，精度較高；灰色GM(1,1)模型預(yù)測精度最高，其中修正的新陳代謝GM(1,1)模型的預(yù)測誤差可達(dá)到1%。并通過現(xiàn)場試驗中未達(dá)極限破壞的不完整荷載-沉降曲線進(jìn)行預(yù)測，驗證了新陳代謝GM(1,1)模型預(yù)測方法的合理性，具有一定的工程實用價值。

樁基工程；承載力預(yù)測；灰色理論；GM(1,1)模型

單樁極限承載力是設(shè)計基樁時主要考慮的控制性指標(biāo)，確定單樁極限承載力有靜載荷試驗、動力測試、靜力觸探法和經(jīng)驗公式等多種方法，而靜載試驗法由于測試方法簡便、試驗結(jié)果直觀可靠，成為比較常用的單樁極限承載力的確定方法之一。典型的單樁豎向靜載荷破壞試驗荷載-沉降曲線如圖1所示，可分為陡降型和緩變型兩種，陡降型Q-S曲線屬于持力層突然失去承載力破壞，曲線上有明顯的破壞特征點，Qf代表破壞荷載，實際取陡降起點Qu對應(yīng)荷載作為其極限承載力。而緩變型Q-S曲線屬于“漸進(jìn)型”破壞，沒有明顯的破壞特征點，加載過程中沉降變化穩(wěn)定，常由規(guī)范規(guī)定容許沉降Su來確定對應(yīng)荷載Qu′作為單樁極限承載力。

圖1兩種主要Q-S曲線

然而在現(xiàn)場試驗中，由于荷載設(shè)備、試驗費(fèi)用、工程施工進(jìn)度以及現(xiàn)場條件等限制，有時不能將試樁加載至破壞荷載，因此所得的試驗數(shù)據(jù)是不完整的，無法得出其完整的Q-S曲線，所以不能直接得到單樁極限承載力。這種情況下，如何通過已測得的數(shù)據(jù)，簡便快捷預(yù)測試樁的極限承載力具有重要意義[1-5]。

對此，國內(nèi)學(xué)者做了大量研究工作,提出了多種理論計算方法。鄧友生等[6]采用Mindlin解推導(dǎo)群樁沉降計算公式，計算了群樁作用下樁頂?shù)某两?，并與試驗值比較，驗證了方法的可靠性，但該方法對于單樁卻不能適用；高笑娟等[7]根據(jù)現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)，采用雙曲線法預(yù)測了擠擴(kuò)支盤樁的承載力，得出了與實測曲線比較符合的結(jié)果，但該方法預(yù)測結(jié)果普遍偏大；趙春風(fēng)等[8]運(yùn)用完整的指數(shù)函數(shù)模型擬合了單樁荷載-沉降曲線，擬合結(jié)果較為精確，是一種可行的預(yù)測方法，但依然存在很多局限性；羅建華等[9]用灰色理論的預(yù)測方法，根據(jù)不完全的靜載試驗數(shù)據(jù)，預(yù)測了單樁極限承載力，并與高應(yīng)變動力檢測試驗結(jié)果進(jìn)行對比，誤差較小，但在建立灰色模型預(yù)測極限承載力時，沒有考慮到兩種不同Q-S曲線形態(tài)確定極限承載力的方法是不同的，該方法需進(jìn)一步深化。

本文在前人研究的基礎(chǔ)上，搜集并整理了黃土地區(qū)典型的摩擦樁基靜載試驗數(shù)據(jù)，綜合考慮不同形態(tài)Q-S曲線承載力計算方法，采用不同方法對單樁極限承載力進(jìn)行了預(yù)測，預(yù)測結(jié)果進(jìn)行對比，以期提出適用于摩擦樁基單樁極限承載力的預(yù)測方法。

1　現(xiàn)場試驗

1.1緩變型Q-S曲線

試驗數(shù)據(jù)選用隴漢線陜甘界至寶雞高速公路五里坡特大橋試樁試驗報告，現(xiàn)場地層以黃土為主，靜載試驗共設(shè)試樁四根，均采用機(jī)械旋挖鉆成孔后灌注成樁，試樁樁徑均為1.4 m、樁長均為40 m，分別記為S1、S2、S3和S4。其中S1試樁試驗數(shù)據(jù)繪制Q-S曲線及S-lgt曲線見圖2和圖3，由圖2、圖3可知該曲線符合緩變型曲線特征。

圖2五里坡特大橋S1試樁Q-S曲線

由Q-S曲線及S-lgt曲線可知，加載至33 000 kN時試樁總沉降增大到40 mm以上，取曲線圖上沉降值為40 mm時對應(yīng)荷載作為試樁的極限承載力，在Excel中通過曲線擬合得到S1試樁極限承載力為30 970 kN。

圖3五里坡特大橋S1試樁S-lgt曲線

1.2陡降型Q-S曲線

選取隴漢線陜甘界至寶雞高速公路五里坡特大橋試樁試驗報告中更為典型的S4試樁試驗數(shù)據(jù)繪制Q-S曲線及S-lgt曲線如圖4和圖5所示，由圖4、圖5可知該曲線符合陡降型曲線特征。

圖4　五里坡特大橋S4試樁Q-S曲線

圖5五里坡特大橋S4試樁S-lgt曲線

由Q-S曲線及S-lgt曲線可知，加載至30 000 kN時試樁總沉降迅速增大到56.47 mm，曲線上出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折點，認(rèn)為此時試樁已達(dá)到破壞。取曲線圖上陡降點對應(yīng)荷載作為試樁的極限承載力，S4試樁極限承載力為27 000 kN。

1.3未達(dá)到極限破壞荷載的Q-S曲線

試驗數(shù)據(jù)選用黃延高速擴(kuò)能工程LJ-4標(biāo)段馮家河大橋進(jìn)行單樁豎向靜載試驗，現(xiàn)場地層以黃土為主，試樁樁徑均為1.5 m、樁長均為30 m，加載至18 000 kN時由于反力梁無法繼續(xù)維持加載而終止，試樁實測荷載沉降數(shù)據(jù)繪制Q-S曲線及S-lgt曲線見圖6和圖7。

圖6　馮家河大橋試樁Q-S曲線

圖7馮家河大橋試樁S-lgt曲線

從圖6、圖7可以看出，試樁最大沉降量為28.34 mm，卸載完成后最大回彈量為9.63 mm，回彈率為33.96%，試樁沒有達(dá)到破壞，樁周土體還未完全發(fā)揮其承載能力，因此試樁極限承載力大于18 000 kN。需要選用合理的承載力預(yù)測方法，根據(jù)已有的部分?jǐn)?shù)據(jù)，對其極限承載力進(jìn)行預(yù)測。

2　灰色GM(1,1)模型

廣義非等步GM(1,1)模型[10]為：

(1)

上述微分方程還可表示為:

(2)

(1) 殘差檢驗

(2) 后驗差檢驗

根據(jù)后驗差比值C和小誤差概率T兩個指標(biāo)可綜合評定預(yù)測精度，當(dāng)各指標(biāo)滿足表1要求時，滿足預(yù)測精度即可按式(1)和式(2)進(jìn)行預(yù)測。

表1　預(yù)測精度

當(dāng)廣義GM(1,1)模型預(yù)測精度不滿足要求時，考慮對原模型進(jìn)行殘差修正來提高模型的預(yù)測精度，步驟如下[12]：

ε(1)={ε(1)(1),ε(1)(2),…,ε(1)(n)}，其中

按照上述建模方式有：

(3)

則其還原模型為：

(4)

(5)

當(dāng)式(5)中S(1)(k+1)趨近無窮時，單樁極限承載力預(yù)測值為[14]:

(6)

Q-S曲線隨著荷載等級增加而不斷延展，在模型中補(bǔ)充新荷載數(shù)據(jù)P(1)(n+1)和對應(yīng)的沉降數(shù)據(jù)S(1)(n+1)并按照補(bǔ)充新信息之后的全數(shù)列建模得到的預(yù)測模型稱之為新信息非等步模型。其極限承載力預(yù)測值同式(2)。

隨著灰色系統(tǒng)發(fā)展[15]，隨機(jī)擾動因素進(jìn)入系統(tǒng)使得老數(shù)據(jù)的意義減弱，去掉根本不可能反映系統(tǒng)目前特征的初始數(shù)據(jù)，補(bǔ)充預(yù)測得到的新信息更能體現(xiàn)系統(tǒng)現(xiàn)時特征，這種具有新陳代謝性質(zhì)的GM(1,1)模型是最理想的預(yù)測模型。將原始數(shù)據(jù)序列去掉P(1)(1)、S(1)(1)，并補(bǔ)充新數(shù)據(jù)P(1)(n+1),S(1)(n+1)則有：

P(1)={P(1)(i)|i=2,3,…,n+1}

(7)

S(1)={S(1)(i)|i=2,3,…,n+1}

(8)

根據(jù)式(7)和式(8)生成序列建立預(yù)測響應(yīng)函數(shù)，檢驗預(yù)測精度滿足要求后繼續(xù)往復(fù)上述過程，預(yù)測值大于廣義GM(1,1)模型初始預(yù)測值則停止，此時建立的預(yù)測函數(shù)模型即為新陳代謝GM(1,1)。

3　預(yù)測結(jié)果精度分析

3.1緩變型Q-S曲線單樁極限承載力預(yù)測

取S1試樁試驗數(shù)據(jù)后五組荷載沉降數(shù)據(jù)采用不同方法進(jìn)行預(yù)測: Q分別為18000kN、21000kN、24000kN、27000kN、30000kN；S分別為10.51mm、15.59mm、20.85mm、27.38mm、36.47mm。

3.1.1折線法

對五組數(shù)據(jù)建立線性回歸方程，求得相關(guān)系數(shù)a=1.763、b=2.3028×10-4，R2=0.995即Si=1.763exp(2.3028×10-4Qi)。按照ΔQ=3 000kN每級荷載遞增量帶入擬合指數(shù)曲線公式，可以算出加載至Qi+1時對應(yīng)沉降量Si+1，計算Ki、(ΔK/ΔQ)及(Δ2K/ΔQ2)見表2，繪制Q-(Δ2K/ΔQ2)折線圖如圖8。

圖8Q-Δ2K/ΔQ2折線

圖8中折點A的荷載值QA=24 000 kN對應(yīng)的是Q-S曲線上的屈服荷載Qy，B點荷載值可認(rèn)為接近極限承載力Qu，Qu=Qy/0.765，算得Qu=31372.55 kN。

表2　Δ2K/ΔQ2計算結(jié)果

3.1.2雙曲線法

3.1.3百分率法

假定Q-S曲線符合指數(shù)方程Q=Qu[1-exp(-αS)]，變化為線性方程形式為S=a+bln(1-Q/Qu)，已知數(shù)據(jù)之后的Q-S數(shù)據(jù)，可根據(jù)折線法中確定的指數(shù)函數(shù)分別假定不同的Qu值結(jié)合已知實測值建立線性回歸方程，當(dāng)相關(guān)系數(shù)|R|接近1時表明線性相關(guān)程度最高對應(yīng)Qu即為所求極限承載力。

計算中取解得相關(guān)系數(shù)近似為1時的Qu。分別假定Qu=30000kN、33000kN、36000kN，計算結(jié)果如圖9所示，從圖9中可以看出，假定極限承載力Qu=33000kN時相關(guān)程度最高。

圖9百分率法線性方程

3.1.4拋物線法

任選一組等值樁頂沉降量水平線，如圖10所示，選擇每5 mm為一檔，根據(jù)其與Q-S曲線交點作對應(yīng)荷載豎直線，從它與橫軸交點作與橫軸成45°斜線與之后每一荷載豎直線相交求得一組交點，對這組交點線性擬合后得到相應(yīng)的直線與荷載橫軸的交點即為極限荷載，得到Qu=34750 kN。

圖10拋物線法

3.1.5新信息GM(1,1)預(yù)測

運(yùn)用MATLAB進(jìn)行矩陣計算得到：

即發(fā)展系數(shù)a和灰作用量b分別為0.032691和1269.8。新信息GM(1,1)預(yù)測單樁極限承載力值Pyc=30 894 kN，預(yù)測誤差為0.24%，后驗差比值R2=0.1456。檢驗小誤差

得到小誤差概率T=1，預(yù)測精度滿足要求。

3.1.6新陳代謝GM(1,1)預(yù)測

建立新陳代謝GM(1,1)預(yù)測模型：保持模型維度不變，去掉初始荷載值和沉降值并補(bǔ)充第10級預(yù)測荷載及沉降數(shù)據(jù)。樁頂荷載新序列變?yōu)镻(1)=[21000 24000 27000 30000 33000]，沉降序列變?yōu)镾(1)=[15.59 20.85 27.38 36.47 49.05]。

運(yùn)用運(yùn)用MATLAB進(jìn)行矩陣計算得到：

新陳代謝GM(1,1)預(yù)測單樁極限承載力Pyc=30 978 kN，預(yù)測誤差為0.03%，檢驗預(yù)測精度滿足要求。需要注意的是當(dāng)檢驗新陳代謝GM(1,1)預(yù)測精度不滿足表1要求時，可往復(fù)上述過程不斷淘汰舊數(shù)據(jù)補(bǔ)充新數(shù)據(jù)建模，一般都能得到較好的預(yù)測結(jié)果(見圖11)。

幾種Q-S曲線預(yù)測結(jié)果對比見表3。

圖11　試樁實測Q-S曲線與新陳

注：式中Q(1)、S(1)為選取數(shù)據(jù)序列首項值，Su為擬控制沉降量。

從表3和圖11中對比結(jié)果可以看出，對于“緩變型”試樁極限承載力的預(yù)測，四種常用的Q-S預(yù)測方法中，雙曲線法預(yù)測結(jié)果與實測值相差較大，這是由于雙曲線法求得極限荷載值為沉降S趨于無窮時的荷載值，即為試樁的破壞荷載。拋物線法預(yù)測結(jié)果也偏大，不宜采用；百分率法和折線法預(yù)測結(jié)果較為精確，誤差在10%以內(nèi)。相比于常用的Q-S預(yù)測方法，灰色GM(1,1)模型預(yù)測精度最高，其中修正的新陳代謝GM(1,1)模型的預(yù)測誤差可達(dá)到0.03%。采用灰色新陳代謝GM(1,1)模型預(yù)測“緩變型”試樁極限承載力，灰色預(yù)測模型建立的預(yù)測函數(shù)可以方便的實現(xiàn)根據(jù)沉降控制值確定極限承載力。

3.2陡降型Q-S曲線單樁極限承載力預(yù)測

選用S4試樁試驗數(shù)據(jù)，其Q-S曲線符合陡降型曲線特點。選取不同數(shù)據(jù)序列采用灰色理論對Q-S曲線呈陡降型單樁極限承載力進(jìn)行預(yù)測，分別建立不同預(yù)測步長的非等步GM(1,1)預(yù)測模型，運(yùn)用MATLAB運(yùn)算結(jié)果見表4、圖12。

表4　S4試樁不同步長GM(1,1)預(yù)測結(jié)果

選取不同的原始荷載數(shù)據(jù)序列級數(shù)預(yù)測極限承載力發(fā)現(xiàn)：對于“陡降型”Q-S曲線，選取不同的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行灰色建模，預(yù)測誤差離散性強(qiáng)，無明顯規(guī)律。選取預(yù)測精度最高的數(shù)據(jù)序列，以試樁S4的1～7級荷載-沉降數(shù)據(jù)序列分別建立試樁的極限承載力預(yù)測的修正GM(1,1)模型群，對比模型各自預(yù)測精度結(jié)果見表5。

表5　S4試樁四種預(yù)測模型分析結(jié)果

從表5和圖12中可以看出，對于Q-S曲線呈“陡降型”試樁，廣義GM預(yù)測模型精度較低，相對誤差在10%左右，修正的預(yù)測模型中新陳代謝GM(1,1)模型的預(yù)測結(jié)果精度最高，相對誤差可控制在1%左右。

圖12試樁實測Q-S曲線與新陳代謝GM(1,1)預(yù)測曲線

3.3未達(dá)極限破壞條件試樁承載力預(yù)測

選取黃延高速擴(kuò)能工程LJ-4標(biāo)段馮家河大橋靜載試驗數(shù)據(jù)，由于試驗設(shè)備限制，未能達(dá)到其破壞荷載，現(xiàn)對其極限承載力進(jìn)行預(yù)測。

依據(jù)以上結(jié)論，運(yùn)用幾種修正的灰色預(yù)測模型對已有靜載試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測可以得到很高的精度，且無論Q-S曲線呈“緩變型”或是“陡降型”，新陳代謝GM(1,1)模型預(yù)測精度最高。

初步分析上述靜載試驗結(jié)果，試樁Q-S曲線發(fā)展趨勢未知，依據(jù)已有研究成果[10]，選取不同步長荷載-沉降數(shù)據(jù)序列建立灰色模型，對預(yù)測結(jié)果影響很大，選取合理的數(shù)據(jù)序列，則可以得到較為精確的預(yù)測結(jié)果。分別選取不同步長的已有荷載沉降-序列進(jìn)行灰色建模計算，每級預(yù)測值與實測值的相對誤差見圖13。

從圖13中可知，選取6-11級數(shù)據(jù)序列進(jìn)行預(yù)測每級荷載預(yù)測值與已有實測值的相對誤差最小。

選取6-11級荷載-沉降數(shù)據(jù)建立新陳代謝GM(1,1)模型，根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)得到預(yù)測的Q-S曲線見圖14，從圖14中可以看出預(yù)測曲線前半段與實測曲線有一定差異，后半段與實測曲線擬合較好趨于重合，樁頂沉降為40 mm時預(yù)測曲線對應(yīng)荷載值為19 756 kN，即預(yù)測極限荷載值為19 756 kN。

圖13　不同級數(shù)數(shù)據(jù)序列得到每級荷載預(yù)測值與實測值相對誤差

圖14試樁實測Q-S曲線與新陳代謝GM(1,1)預(yù)測曲線

4　結(jié)　論

(1) 根據(jù)Q-S曲線呈“緩變型”試樁實測數(shù)據(jù)驗證常用Q-S曲線預(yù)測方法中折線法概念清晰、預(yù)測精度高，預(yù)測相對誤差可達(dá)1.29%，雙曲線法預(yù)測相對誤差較大，不宜采用；通過MATLAB編程實現(xiàn)各種GM(1,1)預(yù)測模型運(yùn)算并結(jié)合多個工程實例證明灰色理論預(yù)測具有最高的預(yù)測精度，新陳代謝GM(1,1)模型預(yù)測相對誤差可控制在1%以內(nèi)。

(2)Q-S曲線呈“陡降型”單樁極限承載力灰色預(yù)測精度與選取靜載試驗的數(shù)據(jù)級數(shù)有密切關(guān)系，選取中長距離的數(shù)據(jù)序列預(yù)測可能造成較大的偏差，后幾級荷載-沉降數(shù)據(jù)最能反映曲線后續(xù)變化趨勢，且靜載試驗施加荷載越接近極限荷載，根據(jù)實測值建模得到的預(yù)測值精度越高。

(3) 對于兩種常見Q-S曲線，新陳代謝GM(1,l)模型預(yù)測精度都是最高。增加反映系統(tǒng)現(xiàn)時特征的預(yù)測新數(shù)據(jù)才能不斷接近單樁實際極限承載力。利用有限的試驗數(shù)據(jù)選取預(yù)測相對誤差最小的數(shù)據(jù)序列，運(yùn)用新陳代謝GM(1,1)模型對靜載試驗的不完全Q-S曲線進(jìn)行預(yù)測擬合,預(yù)測誤差離散型小，得到的預(yù)測Q-S曲線能夠為工程實際提供一定參考。

[1]鄧志勇，陸培毅.幾種單樁豎向極限承載力預(yù)測模型的對比分析[J].巖土力學(xué),2002,23(4):428-431.

[2]戚科駿,徐美娟,宰金珉.單樁承載力的灰色預(yù)測方法[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2004,23(12):2069-2071.

[3]Ranian Satyamurthy, Mysore S Nataraj, Kenneth LMcmanis, et al. Investigations of pile foundationsin brownfields[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2008(10):1469-1475.

[4]Lok T M H, Che W F. Axial capacity prediction fordriven piles using ANN: Model comparison[C]//Geotechnical Engineering for Transportation Projects. California,USA: ASCE, 2004.

[5]ZHAO J B, JIEWEN T U, SHI Y Q. An ANN model for predicting level ultimate bearing capacity of PHC pipe pile[C]// Earth and Space 2010: Engineering,Science, Construction, and Operations in Challenging Environments. [S.l.]: ASCE, 2010.

[6]鄧友生，龔維明.基于Mindlin位移解的超大群樁基礎(chǔ)沉降計算[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報:交通科學(xué)與工程版,2008,32(3):420-422.

[7]高笑娟，朱向榮.用雙曲線法預(yù)測擠擴(kuò)支盤樁的極限承載力[J].巖土力學(xué),2006,27(9):1596-1600.

[8]趙春風(fēng),李尚飛，等.完整指數(shù)函數(shù)擬合單樁荷載-沉降曲線的分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010,38(4):486-492.

[9]羅建陽，饒秋華.基于灰色系統(tǒng)理論單樁豎向極限承載力的預(yù)測[J].南華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,25(2):95-99.

[10]曹文貴，張永杰，趙明華.基樁極限承載力的改進(jìn)變步長灰色預(yù)測模型研究[J].巖土力學(xué)，2006，22(S1)：774-778.

[11]王勇，蔡智，屈洋.CFG樁復(fù)合地基加筋褥墊層作用機(jī)理數(shù)值分析[J].水利與建筑工程學(xué)報，2016，14(1)：96-100.

[12]楊校輝，朱彥鵬，黃雪峰.靜壓樁荷載傳遞與承載性狀試驗研究[J].水利與建筑工程學(xué)報，2016，14(1)：139-143.

[13]蘇航州，段偉，段曉偉.水平荷載作用下GRF樁基礎(chǔ)受力特性的數(shù)值分析[J].水利與建筑工程學(xué)報，2015，13(3)：201-204.

[14]趙會永，張玉潔，鐘濤.水平受荷樁的變形性能與承載力的灰色系統(tǒng)法預(yù)測[J].水利與建筑工程學(xué)報，2015，13(1)：114-120.

[15]崔雍，楚小剛，董嘉.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樁基豎向承載力預(yù)測研究[J].鐵道工程學(xué)報，2016，211(4)：65-69.

Comparison Between Ultimate Bearing Capacity Prediction Methods of Pile foundation

LUO Hongxing1, WANG Xingguo2, SONG Shuai3

(1.YunnanHighwayDevelopment&InvestmentCo.,Ltd.,Kunming,Yunnan650200,China; 2.YunnanTransportPlanningandDesignResearchInstitute,Kunming,Yunnan650011,China；3.CCCCFirstHighwayConsultantsCo.,Ltd.,Xi’an,Shaanxi710075,China)

Typical pile foundation load test result curve can vary gradually and rapidly, thus its ultimate bearing capacity should be determined by different methods. For different load settlement behavior especially those whose bearing capacity cannot be tested directly because of limited condition, a proper prediction method can be a feasible and important way to determine its ultimate bearing capacity. This research choose two types of typical curves, which ultimate bearing capacity were determined by method of fold line, hyperbolic, percentage, parabola and grey theory. The results showed that the deviations of hyperbolic and parabola method are great; the deviations of fold line and percentage method are less than 10%; the accuracy of GM(1,1) method are highest of all, and the deviation of amended Metabolism GM(1,1) method nearly 1%. Then using the data of pile field load test below limited load to verify the consistency of Metabolism GM(1,1) method, and its results showed that GM(1,1) has some practical value in practical engineering.

pile foundation engineering; prediction of bearing capacity; grey theory; GM(1,1)

10.3969/j.issn.1672-1144.2016.04.026

2016-01-01

2016-02-20

交通部科技項目(2008353361420)

羅紅星(1976—)，男，云南大理人，高級工程師，主要從事公路建設(shè)管理工作。 E-mail:jssxzhi@126.com

TU473.1

A

1672—1144(2016)04—0127—08