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靜荷載基樁檢測原理及應用技術

2020-04-02 10:16:46

        一、前言

        樁基檢測方法主要有靜載試驗、鉆芯、低應變、高應變、聲波透射法等。靜載試驗在確定單樁極限承載力方面,是目前最為準確、可靠的  檢驗方法。靜荷載試驗堆載及安裝示意見下圖。

        二、檢測機理及應用

 

        2.1檢測準備

 

        靜荷載試驗檢測時間應滿足如下條件:樁身強度需達到設計要求,同時檢測休止時間還應滿足沙土不少于7d、粉土不少于10天、非飽和粘性土不少于15d,對于淤泥或淤泥質土等飽和粘性土不少于25d;泥漿護壁灌注樁宜延長休止時間。

        檢測數量應滿足如下要求:(1)在同一條件下樁基分項工程的試樁數量不應少于總樁數的1%,且不應少于3根;當總樁數在50根以內時不應少于2根。

        豎向靜載試驗的試樁和錨樁可利用工程樁,預估最大試驗荷不得大于錨樁鋼筋的設計強度。

 

        2.2機理研究

 

        基樁可將上部結構荷載通過樁身傳遞到地基土中,使建筑物能夠穩固地在地基上,同時不發生較大的沉降。靜荷載試驗受力過程如下:

        (1)當豎向載荷開始逐步施加樁頂時,樁身上部首先受到壓縮而產生向下位移,這時,樁側面開始受到土的向上摩阻力。

        (2)樁頂荷載在沿著樁身向下傳遞的過程中必須不斷地克服這種摩阻力,因此樁身的軸向力隨著深度增大而減少。

        (3)荷載逐漸增大,隨著樁身位移的增大,側摩阻力逐漸發揮出來。直到樁身位移量增達到一定數值,樁側摩擦力達到極限值。若樁身進一步下沉,則在樁與周圍土之間將產生相對滑動,側摩阻力不再增加,甚至稍有降低。

        (4)樁身各斷面的位移量是不相等的,在位移最大的樁頂部摩阻力首先達到極限值,隨著荷載的增加,下部樁身的側摩阻力也逐漸增大,樁底土受到壓縮而產生樁端承載力,由于樁端土受到壓縮,增加了樁土相對位移,從而使摩阻力進一步得到發揮。

        (5)隨著荷載的增加,樁端阻力逐漸增大,當樁身側摩阻力全部達到極限以后,再增加的荷載將全部由樁端阻力承擔。

        (6)荷載進一步增加,樁端持力層進一步被壓縮,位移繼續增大,直到最后出現破壞,樁就進入破壞階段。樁端阻力達到極限,樁的承載力也相對達到極限承載力,這時作用于樁頂的荷載就是樁的極限荷載。

        樁側摩阻力達到極限值時,樁與土體的相對極限位移與土質有關:對于粘性土約為5mm~10mm;對于砂類土、粉土約為10mm;對于雜填土等松軟土體可能小于5mm。

        樁端阻力達到極限時的樁底下沉量與土類及樁徑有關:一般粘性土約為0.25D;硬粘土約為0.1D;中密以上的砂土約為(0.08~0.1)D。一般樁徑都在300mm以上,所以樁端下沉達到30mm以上時,樁端阻力才能充分發揮。對于鉆孔樁還應考慮沉渣和虛土的影響,當沉渣或虛土較多時,所需下沉壓密位移就更大。

        預制樁接頭脫節等會導致承載力偏低也屬于樁質量問題;樁帽制作不符合要求,如樁帽與原樁身不對中、樁帽混凝土強度低,均會導致試驗無法順利進行則屬于廣義的樁身破壞。

 

        2.3應用分析

 

        靜載試驗樁的破壞模式:包括樁身結構強度破壞和地基土強度破壞。土對樁的抗力分為樁測阻力和樁端阻力。完整試樁可分為四個階段:第一階段以樁身壓縮產生側摩阻力,樁端阻力未產生;第二階段樁身不斷下沉,側摩阻力不斷加大至極限,端阻力不斷加大,樁端土逐漸壓密,但仍處于彈性壓密狀態;第三階段側摩阻力已處于極限狀態,力值不再增大,端阻力繼續加大,樁端土剪切變形逐步形成塑性區;第四階段樁端土塑性區形成,樁端土擠出或下沉。

        樁頭處理:試驗過程中樁頭部位往往承受較高的豎向荷載和偏心荷載,此時一般應對樁頭進行處理。

        單樁極限承載力的統計:按參加統計的試樁數,取極限承載力的試驗算術平均值,并要求其極差不超過算術平均值的30%。

        單樁豎向承載力特征值的確定:用確定的單樁豎向抗壓承載力除以安全系數2。


        三、智博聯ZBL-Q500A靜力載荷測試儀

        智博聯ZBL-Q500A靜力載荷測試儀是智博聯自主研發的一款全智能靜力載荷測試儀,通過全自動智能控制,可以做到自動加壓、恒壓、讀數、判穩、存儲,實現現場無人值守便可獲取相關數據;配備手機APP,下載安裝后通過手機APP實現實時、瞬間數據上傳,實時查看數據并支持遠程控制現場設備;將油泵控制系統植入前端測控器,不僅簡化了設備調試、安裝過程,而且提高了系統穩定性和可操作性;一臺主機可同時控制三個前端,同時對三根樁進行檢測。詳情請見:www.efnwnqxd.buzz

智博聯ZBL-Q500A靜力載荷測試儀

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