[發(fā)明專利]混凝土擴盤半面樁受壓狀態(tài)下現(xiàn)場可觀測實樁試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410040654.7
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103835319A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 錢永梅;王若竹;徐光涵;金玉杰;田偉;崔健
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務所(普通合伙) 22211
• 代理人: 趙正

技術領域

本發(fā)明屬于建筑技術領域，是一種展示擴盤樁受力狀態(tài)的試驗方法。

背景技術

隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展及高層建筑的逐漸增加，樁基礎在重要性越顯突出。與直孔樁相比，底擴樁、兩節(jié)和三節(jié)擴孔灌注樁、支盤樁、擠擴多盤樁等變截面樁逐漸發(fā)展起來。從混凝土擴盤樁的樁身構造及形成機理可知，該型樁具有單樁承載力高、抗拔能力強、材料用量省、施工操作簡便、工期短、設計靈活、適用區(qū)域廣等諸多方面優(yōu)點。可以說混凝土擴盤樁具有潛在的、巨大的經(jīng)濟價值和社會效益，有著強大的市場競爭能力，尤其在經(jīng)濟迅速發(fā)展的今天，更顯示出強大的生命力和發(fā)展前途。

然而，由于承力擴大盤的設置，使盤上一定范圍內土體與樁分離，且盤下土體產(chǎn)生滑移破壞，樁周土體的破壞狀態(tài)與直孔樁相比有了很大變化。由于目前關于樁的現(xiàn)場試驗研究，還僅限于通過靜載試驗施加荷載，記錄樁端力-位移曲線；埋置壓力盒和埋置應變片來推測樁下土體破壞狀態(tài)和荷載傳遞規(guī)律，這種傳統(tǒng)方法存在只有測試數(shù)據(jù)，卻看不到土體變化的缺點。而且，對工程樁進行試驗時，不允許加載至破壞，很難得到極限荷載值，只能通過模擬、推算等方法進行估測；而對試驗樁進行試驗時，可能由于對其極限承載力的估計不足，試驗時達到其最大加載而未破壞，無法較準確地確定單樁的極限承載力。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種混凝土擴盤半面樁受壓狀態(tài)下現(xiàn)場可觀測實樁試驗方法。

試驗方法的設計思路：

（1）?現(xiàn)場大比例試驗樁要做成半面樁，如何制作才能保證質量，且簡單可行；

（2）?為保證能夠觀測土體破壞全過程，必須保證半面樁的截面是可見的，由于試驗樁尺寸較大，因此觀測預留的空間較大，如何保證周圍土體的穩(wěn)定。

（3）試驗加載過程如何實現(xiàn)。

本發(fā)明解決技術問題的方案由以下步驟完成：

1、將一根圓形管垂直壓入施工現(xiàn)場的地下，圓形管內直徑與混凝土擴盤樁樁身的直徑相同，圓形管長度與混凝土擴盤樁樁身長度相同；?

2、沿圓形管一側向地下挖掘出一個土坑，土坑的深度到達圓形管底部，并且靠近圓形管的一面是垂直的平整立面，并且使圓形管沿軸向露出一半；

3、將圓形管取出，平整立面上出現(xiàn)一個半圓的腔體，在腔體上與實際的混凝土擴盤樁擴大盤的高度位置相同處挖一個空腔，空腔的形狀是垂直分開的半個擴大盤形狀；

4、向半圓腔體內放入鋼筋籠，再將一塊透明的板材固定在平整立面上，然后向半圓腔體內灌注混凝土，使半圓腔體及空腔處形成一個混凝土擴盤樁的半面樁；

5、在土坑周圍的地表上安裝一個配重體，配重體中部下方安裝有一臺液壓千斤頂，液壓千斤頂位置對應混凝土擴盤樁的半面樁頂部中心，檢測土體承載力，依據(jù)土體承載力及混凝土擴盤樁的承載力確定配重的重量及加載千斤頂?shù)膰嵨唬ㄟ^液壓千斤頂逐級向半面樁施加壓力；

6、在透明板材后面半面樁擴大盤的對應位置的土坑內設置數(shù)碼攝像機，在配重支撐側面及樁頂側面安裝電子位移計，通過位移差確定樁的豎向位移，在樁底樁側及擴大盤上下位置安裝壓力傳感器，記錄壓力變化情況，對液壓千斤頂向半面樁施加壓力的過程進行記錄，獲得的信息再通過分析計算得到荷載位移關系，及樁周土體應力變化結果。

其中，圓形管由高強度材料制成，可以是鋼管。

透明板材為高強度透明材料制成，可以是高強夾絲玻璃或有機玻璃。

透明板材的固定方法可以在透明板材的四個周邊處支撐水平方向的支撐桿，支撐桿與透明板材垂直，支撐桿的另一端支撐在與透明板材對應的土坑壁上。

本發(fā)明方法能夠清楚的觀察記錄實樁在受壓情況下樁土共同工作的發(fā)展情況和土體破壞的全過程；同時可以收集應力、應變、沉降等相關數(shù)據(jù)信息，由于是現(xiàn)場實樁試驗，土體基本不受擾動。與實驗室模型試驗相比，最大限度地消除了試驗中土體狀態(tài)的偏差，試驗結果的真實性較好。

附圖說明

附圖1為試驗場地及試驗設備的剖面圖。

具體實施方式

圖中標號1為半面樁，2為半面樁的擴大盤，3為透明板材，4為配重體，5為液壓千斤頂，6為數(shù)碼攝像機。

本發(fā)明由以下步驟完成：

1、將一根圓形管垂直壓入施工現(xiàn)場的地下，圓形管內直徑與混凝土擴盤樁樁身的直徑相同，圓形管長度與混凝土擴盤樁樁身長度相同；?

2、沿圓形管一側向地下挖掘出一個土坑，土坑的深度到達圓形管底部，并且靠近圓形管的一面是垂直的平整立面，并且使圓形管沿軸向露出一半；