卵石地基樁基極限承載力試驗(yàn)研究

高遵明+孫文

【摘 要】對(duì)拉林鐵路扎繞特大橋進(jìn)行樁基承載力試驗(yàn)。運(yùn)用自平衡法測(cè)試樁基極限承載力，測(cè)出樁基極限側(cè)摩阻力以及極限端阻力。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合地勘資料與設(shè)計(jì)資料，對(duì)樁長(zhǎng)與樁徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，獲得該卵石地區(qū)極限側(cè)摩阻力和極限端阻力，以供該地區(qū)其他工程借鑒使用。

【Abstract】The pile bearing capacity experiments were conducted on Zharao Bridge of the Lalin Railway. The ultimate bearing capacity of the pile is measured by the self- balance method， and the ultimate lateral friction resistance and the ultimate resistance of the pile are measured.Based on the results of the test and combined with the geological prospecting data and design informations，tthe optimum design of pile length and pile diameter is made.Based on the field test， the ultimate side friction resistance and the ultimate end resistance of the gravel area are obtained， the experience could be used for other projects in this area，which is for reference for other projects in this area.

【關(guān)鍵詞】樁基承載力；自平衡法；極限側(cè)摩阻力；極限端阻力

【Keywords】 beraing capacity of pile； self-balancing method； ultimate side friction resistance； ultimate end resistance

【中圖分類號(hào)】TU47 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0131-02

1 試驗(yàn)介紹

1.1 工程概況和試驗(yàn)?zāi)康?/p>

扎繞特大橋位于林芝市米林縣扎繞鄉(xiāng)，全長(zhǎng)1205.71m，共有352根樁。橋梁基礎(chǔ)群樁基礎(chǔ)。根據(jù)地勘報(bào)告，23號(hào)墩周圍主要地層自上而下為卵石土，粗圓礫土，卵石土。其中，中密卵石土為主要地層，埋深8 m，可見厚度大于20 m。

根據(jù)地勘報(bào)告和上部結(jié)構(gòu)荷載，23號(hào)墩樁基礎(chǔ)采用摩擦樁，持力層為卵石土層，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為20 m。通過試驗(yàn)以確定單樁的豎向極限承載力，測(cè)出樁側(cè)阻力和樁端阻力。確定樁基的力學(xué)特征值，以供設(shè)計(jì)單位參考和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1.2 試驗(yàn)方案及原理

自平衡法是基樁靜載試驗(yàn)的一種較新方法。

該法是將特制的液壓荷載箱焊接于鋼筋籠的指定位置。待成孔后，將鋼筋籠連同荷載箱一起澆筑成樁，將荷載箱的高壓油管引到地面。待一定時(shí)間后，由高壓油泵在地面向荷載箱充油加載，荷載箱將力傳遞到樁身，其上部樁身的摩擦力與下部樁的摩擦力及端阻力相平衡-自平衡來維持加載。根據(jù)向上向下Q-s曲線、s-lgQ曲線以及試樁摩深圖確定基樁承載力。

2 試驗(yàn)設(shè)備的選取以及試驗(yàn)步驟

2.1 試驗(yàn)設(shè)備的選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)選取3個(gè)規(guī)格為2×1000噸的荷載箱，高壓油泵，百分表，振弦鋼筋應(yīng)變計(jì)以及應(yīng)變計(jì)采集儀等。振弦鋼筋應(yīng)變計(jì)選擇型號(hào)為JMZX-416A鋼筋計(jì)，應(yīng)變采集儀選擇JMZX-3001綜合測(cè)試儀。

2.2 試驗(yàn)步驟

①成樁7天后進(jìn)行樁基完整性檢查，采用超聲波檢測(cè)儀檢測(cè)。

②成樁15天后進(jìn)行荷載試驗(yàn)，加載采用慢速維持荷載法，測(cè)試按規(guī)范進(jìn)行。每級(jí)加載為預(yù)估加載值的1/15，第一級(jí)按兩倍荷載加載。每次荷載維持過程中變化幅度在允許范圍之內(nèi)。

2.3 觀測(cè)方案

①位移測(cè)量。 百分表架設(shè)在基準(zhǔn)梁之上，基準(zhǔn)梁長(zhǎng)度大于3倍樁徑。通過對(duì)焊接于荷載箱上的位移桿測(cè)量荷載箱上部樁身的上位移與下部樁身的下位移，通過測(cè)量聲測(cè)管位移，作為樁頂位移。通過樁身上位移與樁頂位移對(duì)比，觀測(cè)上部樁身的壓縮量。

②樁身軸力與摩阻力測(cè)量。 根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，測(cè)得樁身側(cè)摩阻力以及樁端阻力，需在樁身鋼筋籠主筋安裝鋼筋計(jì)，根據(jù)鋼筋計(jì)測(cè)得樁身軸力，推算樁身側(cè)摩阻力及樁端阻力。鋼筋計(jì)布置斷面位置見表2。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 試驗(yàn)情況

3根試樁在成樁15天后進(jìn)行加壓測(cè)試，試驗(yàn)加至部分樁身破壞荷載，停止加載。試樁Q-s曲線均為緩變型。

3根試樁在測(cè)試過程中由于上部樁身持續(xù)位移過大，考慮到荷載箱行程，即停止加載，并一次卸載。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果

加載結(jié)束值及相應(yīng)的位移如表3所示。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

由試樁s-lgt曲線可以看出，23#1樁在加載至8000kN時(shí)，荷載箱下部樁身未出現(xiàn)較大位移，未被破壞，上部樁身發(fā)生持續(xù)位移，說明荷載箱上部樁身已經(jīng)被破壞，下部樁身極限承載力取8000kN，上部樁身極限加載值取上級(jí)加載荷載，即7333kN。同理，23#2樁下部樁身極限承載力為7333kN，上部樁身極限加載值為6667kN；23#3樁下部樁身極限承載力為8667kN，上部樁身極限加載值為8000kN。試驗(yàn)單樁的極限承載力值計(jì)算公式：

從測(cè)試結(jié)果可知，3根試樁有相同的土層分布，測(cè)試結(jié)果基本一致，樁身上部的側(cè)摩阻力較小，越靠近樁身底部，側(cè)摩阻力越大。

但試樁23#2與試樁23#3極限承載力有約20%的差異。在相同的地層情況下，考慮施工因素，23#2試樁在清孔時(shí)，泥漿比重大，造成孔底沉渣未清完全，測(cè)試過程中下位移較大。23#3試樁清孔時(shí)，泥漿比重小一些，清孔較好，在清孔過程中，造成樁基下部部分塌孔，樁基側(cè)阻力變大。綜合以上因素，造成樁基承載力有少許偏差，在許可范圍之內(nèi)。

【參考文獻(xiàn)】

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