桩基检测之静载荷试验技术方法初探

  [摘 要]静载荷试验对于确定地基土承载力和变形指标,是最直接有效的方法。特别是对于碎石类填土的地基,由于其受堆填材料颗粒级配、堆填方法和堆填时间的影响,其承载性能和变形性能尤为复杂,而现行的其它原位测试方法和土工试验方法难以实施且无成熟经验对比。因此静载荷试验就成为唯一可靠的方法。   [关键词]桩基检测;静载荷试验;技术方法   中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)03-0185-01   1.引言   随着地质工程的发展,对其质量也有了更高的要求,施工单位为了能够实现成本的有效控制,会在最大程度上缩短工期。作为地质工程的基础,桩基必须为后续的各项作业提供可靠的保障,因而提高桩基检测技术有着十分重要的意义。伴随建筑科技的飞速发展,桩基无论是尺寸还是材料的速度都发生了巨大的变化,而对于桩基质量把握的难度也相应增加,给桩基检测工作造成了难度。所以,在保持桩基完好的前提下,并在桩基变化过程中,能够对桩基的各部分做出准确的质量判断非常关键。   2.静载荷试验的概念界定   桩基静载测试技术,是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以后,桩基静载测试技术就逐步发展起来。传统静载荷试验采用手动加压、人工操作、人工记录的方式进行。到了20世纪80年代以后,随着改革开放的脚步,基本建设规模的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛应用,我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。至今,桩基静载试验作为一项方法成立,理论上无可争议的桩基检测技术。   静载荷试验(PLT):是指按桩的使用功能,分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力,观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,根据荷载与位移的关系(即Q~S曲线)判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。它是目前检验桩基(含复合地基、天然地基)承载力的各种方法中应用最广的一种,且被公认为试验结果最准确、最可靠,被列入各国桩基工程规范或规定中。该试验手段利用各种方法人工加荷,模拟地基或基础的实际工作状态,测试其加载后承载性能及变形特征。其显著的优点是受力条件比较接近实际,简单易用,试验结果直观而易于为人们理解和接受;但是试验规模及费用相对较大。   静载荷试验类型:根据试验对象可分为地基土浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、复合地基载荷试验、岩基载荷试验、桩(墩)基载荷试验、锚杆(桩)试验;根据加载方式可分为:竖向抗压试验、竖向抗拔试验、水平载荷试验。   对于仪器的硬件技术来说,静载荷试验增强了其创新性与科研价值,如发明了自动化测读与分析系统。静载荷试验系统通过对先进的精密测试仪器的运用,实现了野外昼夜连续测试目标。而且传感器本身所具有的液晶显示器能够对信号进行自主接收,并自行将接收到的信号与实测位移数据加以对比。   3.工程实例:复合地基静载荷试验   某工地设计采用CFG桩,处理后复合地基承载力特征值为1800kN;   3.1 锚桩抗拔力验算   根据该工程《工程地质勘察报告》及设计提供参数情况,压灌桩抗拔力验算如下:   桩长17m:0.6π(4.5×25+3.7×23.3+ 5.9×65+1.8×36.3+1.1×65)=1355kN   最大加荷:3600kN,试验所需锚桩数为4根反力:4320kN;满足试验要求。   3.2 锚桩钢筋抗拔力验算   Ф16钢筋抗拔力为:60kN;Ф20钢筋抗拔力为:94kN;Ф25钢筋抗拔力为:147kN所以试验采用Ф20钢筋作为锚桩配筋,试验中采用4根锚桩,每根锚桩配筋数量为12根Ф20钢筋,施工中所有锚桩采用通长配筋。   3.3 试验桩、锚桩布置形式   锚桩采用“十”字形布置,即试验桩前后左右各布置一根。   3.4 单桩竖向抗压承载力特征值确定   单桩极限承载力由二个因素决定:一是桩身材料强度,二是地基土对桩的支承能力。通常情况,第二个因素是决定单桩承载力的主要因素。所以当桩顶下沉量达到人们规定的条件时,认为桩侧阻和端阻已充分发挥,这时对应荷载叫做单桩极限承载力。单位工程同一条件下,单桩竖向抗压承载力特征值按抗压极限承载力一半取值。   4.总结与展望   单桩抗压静载荷试验不仅可以确定桩的承载力,而且通过埋设各种测试原件,可以获得桩的侧阻力,端阻力等诸多资料,但由于试验费用、工期、设备等原因,通常只能对工程中少量代表桩进行试验。   现场静载荷试验情况是多变的,应视具体情况,按照《规范》的要求,在《规范》允许的范围内,采取灵活的应变措施,做一次静荷载试验,不管是从费用上,还是时间、精力等方面来说,都是"好不容易";所以我们认为应尽量珍惜每一次试验的机会,并尽可能获取更多有用的信息。   今后,无损的桩基检测技术将成为未来很长一段时间内桩基检测技术发展的一个主要方向,而如何能更加便捷和准确的进行桩基检测也是桩基检测技术在发展过程中一个亟需解决的问题。相信经过若干年的努力,我国的桩基检测技术水平会不断跃上新的台阶。   参考文献   [1] 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002.   [2] 程贤燮。强夯地基静载荷试验分析朱应验[J],土工基础,2010(03).   [3] 何�x.静载荷试验自动检测系统的设计[D],北方工业大学,2010.   [4] 王林华.岩基静载荷试验及其结果分析[J],安徽农学通报, 2007(13).


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