[發(fā)明專利]一種基于荷載補(bǔ)償?shù)拇笾睆綐痘云胶鈾z測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610363354.1
• 申請(qǐng)日: 2016-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN106049559B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐淼;祝井昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國十七冶集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E02D33/00
• 分類號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?4111
• 代理人: 奚志鵬

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種基于荷載補(bǔ)償?shù)拇笾睆綐痘云胶鈾z測(cè)方法，屬于建筑工程檢測(cè)評(píng)定技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

自平衡測(cè)樁法是將一種特制的加載設(shè)備-荷載箱與鋼筋籠相接，埋入樁的指定位置(即平衡點(diǎn))，并將荷載箱的高壓油管和位移棒一起引到地面，由高壓油管沖油而加載，通過厚鋼板將力傳遞到樁身。該方法要求上部樁身的摩擦力與下部樁身的摩擦力及端阻力相平衡——自平衡來維持加載。根據(jù)向上向下Q-S曲線判斷樁承載力、樁基沉降、樁彈性壓縮及巖土塑性變形。

基樁自平衡試驗(yàn)開始后，荷載箱產(chǎn)生的荷載沿著樁身軸向往上、往下傳遞。假設(shè)基樁受荷后，樁身結(jié)構(gòu)完好(無破損、混凝土無離析、斷裂現(xiàn)象)，則在各級(jí)荷載作用下混凝土產(chǎn)生的應(yīng)變量與鋼筋產(chǎn)生的應(yīng)變量一致，通過量測(cè)預(yù)先埋置在樁體內(nèi)的鋼筋應(yīng)變計(jì)，可以實(shí)測(cè)到各鋼筋應(yīng)變計(jì)在每級(jí)荷載作用下所得的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，推出相應(yīng)樁截面的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，那么相應(yīng)樁截面微分單元內(nèi)的應(yīng)變量亦可求出，由此便可求得在各級(jí)荷載作用下各樁截面的樁身軸力Pz值及軸力、摩阻力和載荷深度的變化傳遞規(guī)律。

自平衡試樁法相對(duì)靜載試驗(yàn)、高應(yīng)變法而言，對(duì)環(huán)境的要求低、場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，加載能力可根據(jù)試樁要求進(jìn)行專門設(shè)計(jì)、基本不受限制，整個(gè)試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間短從試驗(yàn)準(zhǔn)備工作開始到試驗(yàn)結(jié)束，但試驗(yàn)費(fèi)用雖較靜載試驗(yàn)低，卻比高應(yīng)變法高很多。特別是自平衡試樁法因預(yù)先要埋設(shè)荷載箱而不能做到隨機(jī)抽檢，不可能作為工程樁隨機(jī)抽檢的手段。自平衡試樁法存在以下有待深人研究和完善的問題：

(1)平衡點(diǎn)的準(zhǔn)確定位問題。自平衡試樁法成立的前提條件是試樁存在一個(gè)樁土承載體系的平衡分割點(diǎn)，并據(jù)此確定試驗(yàn)時(shí)荷載箱的擺放位置，這也是自平衡試樁法成敗的關(guān)鍵。國內(nèi)確定平衡點(diǎn)的基本方法都可直觀地表達(dá)為：上段樁極限負(fù)摩阻力等于下段樁的總阻力。但由于樁穿越土層的多樣性及樁土承載體系構(gòu)成機(jī)制和本構(gòu)關(guān)系的復(fù)雜性，平衡點(diǎn)的準(zhǔn)確定位非常困難，或者說是幾乎不可能的，目前仍缺乏實(shí)用、簡單而有效的判斷方法。實(shí)際工程中因此而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗或是試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)重大偏差的情況時(shí)有發(fā)生，平衡點(diǎn)的準(zhǔn)確定位也仍有待進(jìn)一步的深人研究。

(2)工程樁的應(yīng)用問題。工程樁能否采用自平衡試樁法進(jìn)行承載力的試驗(yàn)，一直是國內(nèi)工程界人士爭論的焦點(diǎn)，關(guān)鍵問題有兩個(gè)：一是是否會(huì)造成“人為斷樁”；二是加載量的大小。實(shí)際上，從工程樁的使用要求和受力機(jī)理的角度而言，需要考慮的問題是：是否會(huì)影響基樁的豎向和水平承載力，是否會(huì)造成基樁在樁頂荷載作用下的沉降量加大，是否會(huì)對(duì)樁土相互作用帶來不利影響，就此而言，問題的核心不是工程樁能否采用自平衡試樁法進(jìn)行承載力的試驗(yàn)，而是如何更合理的使用。

綜上分析，傳統(tǒng)自平衡試樁法成立的前提條件是試樁存在一個(gè)樁土承載體系的平衡分割點(diǎn)，并據(jù)此確定試驗(yàn)時(shí)荷載箱的擺放位置，這是自平衡試樁法成敗的關(guān)鍵。由于樁穿越土層的多樣性及樁土承載體系構(gòu)成機(jī)制和本構(gòu)關(guān)系的復(fù)雜性，平衡點(diǎn)的準(zhǔn)確定位非常困難，自平衡檢測(cè)方法荷載箱等設(shè)備的布置與安裝對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響大，這極大地限制了自平衡檢測(cè)試驗(yàn)在樁基承載能力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有樁基自平衡檢測(cè)中存在的技術(shù)問題，提供一種基于荷載補(bǔ)償?shù)拇笾睆綐痘云胶鈾z測(cè)方法。該方法包括以下步驟：

(1)自平衡檢測(cè)試驗(yàn)試樁位置處地質(zhì)勘測(cè)資料的收集，所述地質(zhì)勘測(cè)資料包括土層信息及土層參數(shù)，確定試樁樁端承載能力和樁側(cè)阻力的貢獻(xiàn)比例，確定試樁初始環(huán)境和樁基承載能力的主要影響因素，在樁基鋼筋籠施工完成后，在試樁荷載箱的上下加載面及樁端與樁頂分別都設(shè)置鋼筋應(yīng)力應(yīng)變傳感器及位移傳感器，進(jìn)而建立試樁荷載箱上、下兩部分樁基的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以此作為補(bǔ)償荷載加載時(shí)機(jī)和大小的數(shù)據(jù)支撐，初步確定試樁荷載箱的設(shè)置及安裝位置。

(2)將試樁荷載箱置于初步確定的位置上，使試樁荷載箱上部樁基自平衡反力預(yù)估為下部樁基自平衡反力理論值的0.9～1.0，對(duì)于試樁樁端處為基巖，可將試樁荷載箱置于樁端。

(3)在試樁的樁頂設(shè)置反力加載裝置，提供試樁承載力檢測(cè)試驗(yàn)中可能需要的補(bǔ)償荷載，尤其對(duì)于嵌巖樁或樁端承載能力高的大直徑樁基，荷載補(bǔ)償裝置選擇自動(dòng)化加載方式或附加額外配重方式。

(4)采集試樁荷載箱上、下部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和反饋，對(duì)試樁荷載箱上下加載面及樁端與樁頂?shù)匿摻顟?yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比小于0.9以及試樁荷載箱上下加載面及樁端與樁頂?shù)奈灰票O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比大于1.1的數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋。