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單樁檢測方法

發布時間:2024-05-19 09:21:23

『壹』 單樁豎向抗拔靜載試驗

單樁豎向抗拔靜載荷試驗是採用接近於豎向抗拔樁來確定單樁的豎向抗拔極限承載力的試驗方法。國內、外樁的抗拔試驗慣用方法是慢速維持荷載法。

在上拔荷載作用下,樁身首先將荷載以摩阻力的形式傳遞到樁周土中,其規律與承受豎向抗壓荷載時一樣,側摩阻力也是從上到下逐步發揮,只不過力的方向剛好相反。初始階段,上拔阻力主要由淺部土層提供,樁身的拉應力主要分布在樁的上部,隨著樁身上拔位移量的增加,樁身應力逐漸向下擴展,樁的中、下部的上拔土阻力逐漸發揮。當樁端位移量超過某一數值(通常為6~10mm)時,就可以認為整個樁身的土層抗拔阻力達到極限,其後抗拔阻力就會下降。此時,如果繼續增加上拔荷載,就會產生破壞。破壞時往往會使樁周土也一起產生剪切破壞,並表現為在樁的周圍產生環狀拉張裂隙、向上隆起的樁周土破壞錐,而且樁的埋深越大,這種現象越明顯,見圖2-22所示。

圖2-22 單樁豎向抗拔荷載作用下,樁和樁周土的基本破壞模式

一、單樁豎向抗拔靜載試驗裝置

單樁豎向抗拔靜載試驗的設備主要由:主梁、次梁、反力樁或反力支墩等的反力裝置;千斤頂等的載入裝置;壓力表、壓力感測器或荷重感測器等的荷載測量裝置;千分表或位移感測器等位移測量裝置等所組成(圖2-23)。

圖2-23 單樁豎向抗拔靜載試驗裝置示意圖

單樁豎向抗拔靜載試驗宜採用反力樁(或工程樁)提供支座反力。反力樁頂面應平整並具有足夠強度,以保證反力梁的穩定性;反力樁頂面直徑(或邊長)不宜小於反力梁的寬度,否則應加墊鋼板,以確保試驗設備安裝穩定性;也可據現場情況採用天然地基提供支座反力;兩邊支座處的地基強度應相近,且兩邊支座與地面的接觸面積宜相同。施加於地基的壓應力,不宜超過地基承載力特徵值的1.5倍。反力架系統應具有至少1.2倍的安全系數。

選用千斤頂、測量儀表、壓力感測器或荷重感測器時,應注意具有足夠的行程和量程。安裝測試系統必須保證其受力的獨立性,考慮到有可能出現樁周土破壞錐而影響量測的准確性,基準梁和千分表的安裝,必須獨立於測量擾動環境之外。

二、單樁豎向抗拔靜載試驗的技術規范

單樁豎向抗拔靜載試驗宜採用慢速維持荷載法。需要時,也可採用多循環載入卸載方法。慢速維持荷載法可按下面要求進行:

1.加、卸載等級

採用逐級等量載入;分級荷載宜為最大載入量或預估極限承載力的1/10,第一級可取分級荷載的2倍,以後逐級載入至破壞或達到試驗要求。終止載入後,開始卸載。卸載也應逐級進行,每級卸載量取載入時分級荷載的2倍。加、卸載時,應使荷載傳遞均勻、連續、無沖擊。每級荷載在維持過程中的變化幅度,不得超過分級荷載的± 10%。

2.樁頂上拔量的測量

載入時,每級荷載施加後按第5min、15min、30min、45min、60min測讀樁頂上拔量,以後每隔30min測讀一次。卸載時,每級荷載維持1h,按第15min、30min、60min測讀樁頂下沉回彈量;卸載至零後,測讀樁頂殘余上拔量,維持時間為3h,其測讀時間為第15min、30min,以後每隔30min測讀一次。試驗時應注意觀察樁身混凝土的開裂情況。

3.變形相對穩定標准

在每級荷載作用下,樁頂的上拔量在每小時內不超過0.1mm,並連續出現兩次,可視為穩定。當樁頂上拔量達到相對穩定時,方可施加下一級荷載。

4.終止載入標准

當出現下列情況之一時,可終止載入:

(1)在某級荷載作用下,樁頂上拔量大於前一級上拔荷載作用下的上拔量的5倍;

(2)按樁頂上拔量控制,當累計樁頂上拔量超過100mm時;

(3)按鋼筋抗拉強度控制,鋼筋應力達到鋼筋強度標准值的0.9倍;

(4)對於驗收抽樣檢測的工程樁,達到設計要求的最大上拔荷載值。

如果在較小荷載下出現某級荷載的樁頂上拔量大於前一級荷載下的5倍時,應分析原因。對試驗樁,必要時可繼續載入,當樁身混凝土出現多條環向拉張裂縫後,樁頂位移會出現小的突變,但此時並非真正達到樁的極限抗拔力。

三、樁的抗拔極限承載力的確定

首先將試驗數據轉換為相關判斷曲線。這類曲線的形式有:上拔荷載U與樁頂上拔量δ之間的關系曲線(U—δ曲線)和樁頂上拔量δ與時間對數之間的曲線(δ—lgt曲線)。但當上述兩種曲線難以判別時,可輔以δ—lgU曲線或lgU—lgδ曲線,以確定拐點位置。拐點的具體確定方法如下:

(1)根據曲線特徵確定樁的抗拔極限承載力對於陡變型的U—δ曲線,可根據U—δ曲線的特徵點,即:與陡升起始點相對應的荷載值為樁的抗拔極限承載力。

典型的單樁豎向抗拔U—δ曲線可分三段:第一段為直線段,U—δ按比例增加;第二段為曲線段,隨著樁土相對位移的增大,上拔位移量比側阻力增加的速率快;第三段呈近似直線段,此時即使上拔荷載增加很小,樁的位移量仍急劇上升,同時樁周地面往往出現環向裂縫;第三段起始點所對應的荷載值,即為樁的豎向抗拔極限承載力值(圖2-24)。

(2)根據上拔量隨時間變化特徵,確定樁的抗拔極限承載力取δ—lgt曲線斜率明顯變陡或曲線尾部明顯彎曲的前一級荷載值,如圖2-25。

圖2-24 根據U—δ曲線特徵確定樁的抗拔極限承載力

圖2-25 根據δ—lgt曲線特徵確定樁的抗拔極限承載力

(3)當在某級荷載下抗拔鋼筋斷裂時,取其前一級荷載為該樁的抗拔極限承載力值。

(4)根據lgU—lgδ曲線確定單樁豎向抗拔極限承載力時,可取lgU—lgδ雙對數曲線第二拐點所對應的荷載,為樁的豎向極限抗拔承載力值。

四、單樁豎向抗拔承載力特徵值

單樁豎向抗拔極限承載力統計值,按以下方法確定:成樁工藝、樁徑和單樁豎向抗拔承載力設計值相同的受檢樁數不少於3根時,可進行單位工程單樁豎向抗拔極限承載力統計值計算;參加統計的受檢樁試驗結果,當滿足其極差不超過平均值的30%時,取其平均值為單樁豎向抗拔極限承載力;當極差超過平均值的30%時,應分析極差過大的原因並結合工程具體情況綜合確定。必要時可增加受檢樁數量;對樁數為3根或3根以下的柱下承台,應取最小值。

單位工程同一條件下的單樁豎向抗拔承載力特徵值,應按單樁豎向抗拔極限承載力統計值的一半取值。當工程樁不允許帶裂縫工作時,取樁身開裂的前一級荷載作為單樁豎向抗拔承載力特徵值,並與按極限荷載一半取值確定的單樁豎向抗拔承載力特徵值,宜相比後取小值。

『貳』 建築樁基單樁豎向抗壓靜載試驗有哪些加卸載方式

單樁豎向抗壓靜載試驗載入方式有:
一、慢速維持荷載法:工程樁驗收檢測宜採用此法
1 每級荷載施加後,應分別按第5min、15min 、30min 、15min、45min、60min 測讀樁頂沉降量,以後每隔30min 測讀一次樁頂沉降量;
2 試樁沉降相對穩定標准:每一小時內的樁頂沉降量不得超過0.lmm ,並連續出現兩次(從分級荷載施加後的第30min開始,按1.5h 連續三次每30min 的沉降觀測值計算) ;
3 當樁頂沉降速率達到相對穩定標准時,可施加下一級荷載;
4 卸載時,每級荷載應維持lh ,分別按第15min 、30min、60min 測讀樁頂沉降量後,即可卸下一級荷載;卸載至零後,應測讀樁頂殘余沉降量,維持時間不得少於血,測讀時間分別為第15min 、30min ,以後每隔30min 測讀一次樁頂殘余沉降量。
二、快速維持荷載法:當有成熟的地區經驗時,可採用此法
快速維持荷載法的每級荷載維持時間不應少於1h ,且當本級荷載作用下的樁頂沉降速率收斂時,可施加下一級荷載。

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