[發明專利]橋梁超長大直徑樁基承載力測試方法

無效

• 申請號: 200710055630.9
• 申請日: 2007-05-15
• 公開（公告）號: CN101059408A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 孫福申;佴磊;李艦航;冷曦晨;陳波;王心毅;辛建營
• 申請（專利權）人: 吉林省交通科學研究所
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;E02D33/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發明公開一種橋梁超長大直徑樁基承載力測試方法，屬于橋梁總體結構建設技術領域。

背景技術

對于橋梁樁的現場靜載試驗是國際上公認獲得單樁豎向抗壓、抗拔以及水平向承載力的最為可靠的方法。單樁豎向抗壓靜載試驗，就是采用接近于豎向抗壓樁實際工作條件的試驗方法。荷載作用于樁頂，樁頂產生位移(沉降)，可得到單根試樁Q-S曲線，還可獲得每級荷載下樁頂沉降隨時間的變化曲線，當樁身中埋設量測元件時，還可以直接測得樁側各土層的極限摩阻力和端承力。其主要存在的問題是：堆載法必須解決幾百噸甚至上千噸的荷載堆放問題，用該法測試的單樁極限承載力最大大30000KN；錨樁法必須設置多根錨樁及反力大梁，所需費用昂貴、時間較長，還有一定的危險性，用該法測試的單樁極限承載力最大大34000KN。

發明內容

本發明公開一種橋梁超長大直徑樁基承載力測試方法，克服了現有堆載法、錨樁法測試范圍有限或測試費用大、時間長等缺欠。

本發明的技術解決方案如下：模擬試驗法以經典的莫爾-庫倫強度準則為理論基礎提出確定樁側摩阻力的中型剪切試驗，該試驗的設計過程中綜合考慮了地層環境、成樁工藝、實際地層壓力等各項因素的影響，分別采用每一層中點處的地層自重壓力產生的側向應力、樁在極限載荷作用下產生的側向應力以及插值求得的共五級壓力加荷，分別測定不同地層巖性在5級荷載作用下的剪應力和水平位移，作出剪切應力-剪位移曲線圖，然后再根據剪切應力-法向應力圖確定不同地層與樁身混凝土剪切摩擦之間的c、φ(C為土的屈服粘聚力，Φ為土的內摩擦角)值大小。依據莫爾-庫侖準則τ＝σtanφ+c，求得不同地層與樁身之間的側摩阻力[τ]。確定樁端承載力以三軸壓縮試驗為模型模擬樁端地層的承載性能，將試樣制成直徑5cm高度10cm的標準圓柱體，以一定倍數折減的圍壓分別作用于多個試樣上，根據側向圍壓及試樣的三軸抗壓強度繪制摩爾應力圓，求出摩爾強度包線，從而，依據實際樁端地層所受的側向應力在此包線上求得其三軸抗壓強度，即可求出樁端極限承載力。在試驗設計、模型的制做等過程中充分考慮了形態效應和尺寸效應等相似問題。包括試驗與工程樁所處環境的相似性，確定樁側摩阻力的中型剪切試驗相似模擬以及確定樁端承載力的三軸試驗相似模擬等三個方面。例如考慮成樁過程中泥漿的影響，以及材料、幾何、應力的相似關系等。

在確定樁極限承載力的研究中，以樁土間相互作用的法向應力的三種取值方法為基礎，同時考慮了樁周巖土體屈服強度的影響，分別以自重引起的側向應力、有限元數值計算產生的法向應力、自重與有限元耦合產生的法向應力計算出三種樁極限承載力，并經過與現場實測的對比研究模擬試驗確定單樁極限承載力的準確性，為樁基承載力的確定提供了一種新的方法。

本發明與現有技術相比具有以下優點：模擬試驗法這一新方法的提出是樁基承載力研究領域的創新，該方法理論基礎扎實，試驗方法簡單易行，不需要大的加載設備，且加載噸位不受限制，通過現場鉆孔取樣，進行室內試驗，全面模擬樁基的實際工程地質特性，全面考慮了相似性問題，包括與實際工程環境的相似模擬，試驗式樣與樁及樁周地層的材料、幾何尺寸、受力狀態等方面的模擬，費用較低，經濟合理，數據成果可靠。

附圖說明

圖1為本發明模擬試驗與樁實際受力相互轉化示意圖。

具體實施方式

實施例1龍華大橋試樁項目以k43+745樁基礎試驗的實施例具體如下：

物理、力學性質試驗

一、容重的測定

(一)土容重的測定