[發明專利]采用小位移加載確定樁基豎向承載力的方法

有效

• 申請號: 201610285979.0
• 申請日: 2016-05-03
• 公開（公告）號: CN105926687B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 宋春霞;馬曄;楊宇;張學峰;張理輕;范鐘倩
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所;杭州公科路橋技術有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司34109
• 代理人: 湯茂盛

技術領域

本發明屬于橋梁工程技術領域，特別涉及一種采用小位移加載確定樁基豎向承載力的方法。

背景技術

服役橋梁樁基由于上部結構制約荷載試驗加載等級及試驗荷載作用下樁基豎向位移較小，無法用常規方法確定樁基極限承載力。按照《建筑基樁檢測技術規范》要求，采用靜力加載法確定樁基承載能力時，終止加載的條件為：(1)某級荷載作用下的，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下的沉降量的5倍，且樁頂總沉降量超過40mm；(2)某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經24h尚未達到規范要求的穩定標準；(3)已經達到設計要求的最大加載值且樁頂沉降達到相對穩定標準；(4)工程樁做錨樁時，錨樁上拔量已經達到允許值；(5)荷載—沉降曲線程緩變型時，可加載至樁頂總沉降量60mm～80mm；當樁端阻力尚未充分發揮時，可加載至樁頂累計沉降量超過80mm。從上述規定中可以看出采用靜力加載法確定樁基承載能力加載位移要達到40mm以上。而服役橋梁在達到橋面最大容許加載能力時，樁基沉降一般都在10mm以內，遠遠小于規范要求的位移量，因而無法確定樁基極限承載力。靜力加載法是最可靠的加載方法，如何根據小位移加載來準確推算樁基極限承載力成為本領域技術難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用小位移加載確定樁基豎向承載力的方法，能夠根據小位移加載精確的推算出樁基極限承載力。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種采用小位移加載確定樁基豎向承載力的方法，包括如下步驟：(A)將樁基分為多段，建立樁土計算模型；(B)根據橋梁最大支座反力或橋面最大容許加載量對橋墩進行加載，記錄加載載荷P和沉降量S；(C)樁土初始剛度沿深度變化率p取0～25任意數值，將p代入樁土計算模型中并假設各樁段初始剛度與埋深呈線性關系、各樁段的側摩阻力與樁段頂部沉降量呈線性關系計算該p值對應的加載載荷P_p和沉降量S_p；(D)通過比較P_p/S_p＞P/S的值，不斷的對p的取值進行調整，直到P_p/S_p和P/S的差值小于設定閾值；(E)將最終的p值確定q值，并依據各樁段樁土初始剛度及極限側摩阻力與埋深的關系，確定各樁段荷載傳遞參數；(F)根據各樁段載荷傳遞參數、樁土計算模型繪制樁土P-S曲線；(H)根據樁土P-S曲線確定樁基極限承載力。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：由于樁基在不同土層中受力差異較大，這里先將樁基分為多段，保證模型建立的準確性，再根據小位移加載情況下各樁段初始剛度與埋深基本呈線性關系、各樁段的側摩阻力與樁段頂部沉降量基本呈線性關系進行不斷的循環試算來求得合適的p值，這樣求得的P-S曲線與實際的P-S曲線非常的接近，最后測得的樁基極限承載力精度在工程中可接受的范圍內。

附圖說明

圖1為樁基加載示意圖；

圖2為各樁段模型；

圖3為某個樁基的P-S曲線。

具體實施方式

下面結合圖1至圖3，對本發明做進一步詳細敘述。

參閱圖1、圖2，一種采用小位移加載確定樁基豎向承載力的方法，包括如下步驟：(A)將樁基分為多段，建立樁土計算模型；鉆孔灌注樁的樁身一般較長，樁身穿過多層土層，各土層與樁基的樁土初始剪切剛度、樁側極限側摩阻力均不相同，這里對樁基進行分段后，將各樁段作為一個整體，其受到的樁側極限側摩阻力可以看成是相同的，保證計算的準確性。(B)根據橋梁最大支座反力或橋面最大容許加載量對橋墩進行加載，記錄加載載荷P和沉降量S；(C)樁土初始剛度沿深度變化率p取0～25任意數值，將p代入樁土計算模型中并假設各樁段初始剛度與埋深呈線性關系、各樁段的側摩阻力與樁段頂部沉降量呈線性關系計算該p值對應的加載載荷P_p和沉降量S_p；(D)通過比較P_p/S_p和P/S的值，不斷的對p的取值進行調整，直到P_p/S_p和P/S的差值小于設定閾值；(E)將最終的p值確定q值，并依據各樁段樁土初始剛度及極限側摩阻力與埋深的關系，確定各樁段荷載傳遞參數；(F)根據各樁段載荷傳遞參數、樁土計算模型繪制樁土P-S曲線；(H)根據樁土P-S曲線確定樁基極限承載力。