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歐美大地 基樁檢測
基樁檢測
嘉仕花園試樁樁身應變測試及分析報告
發布時間:2012-05-27 瀏覽次數:24064 來源:歐美大地

一、概述

受廣州市建筑科學研究院委托,我公司承擔了嘉仕花園四根挖孔灌注樁樁身應變測試及分析工作,以便確定垂直靜載條件下,摩阻力沿樁身分布曲線以及各級荷載下總摩阻力和端阻力的比值,并評價樁身質量。測試儀為瑞士Solexperts公司生產的滑動測微計。

四根樁的主要設計參數如表一,基巖地質條件較單一,除上部1-2m有粉土及粉質粘土外,主要由強風化和中微風化泥巖組成。挖孔過程中,孔壁用約為15cm的混凝土護壁,因此實際樁徑應為1.5m、1.7m。

表一、試樁主要設計參數

編號

樁徑(m)

樁長(m)

樁帽(m2)

混凝土設計強度等級

試驗荷載(kN)

17

1.2

20.5

1.8×1.8

C30

18000(加荷至19000)

28

1.2

 

1.8×1.8

C30

18000(加荷至19000)

43

1.2

21.0

1.8×1.8

C30

19000(加荷至19000)

54

1.4

 

 

C30

20000(加荷至21000)

    
5月14-20日,制樁時在四根試樁的鋼筋籠內安裝了總計168個滑動測微計測環和168m套管,安裝質量極佳,除43樁測管由于吊裝時鋼筋籠彎曲受損外,其余均正常,受損處經修補對測量無影響。8月8日開始試樁,采用堆載法加載,1×1×2m3混凝土作為堆載體。由于28號樁二條測管連線方向與堆載體系不協調,因而放棄了滑動測微計測試;此外54號樁原計劃加載18000kN,采用二根主梁,后增至20000kN,必須采用三根主梁,其中一根必定將測孔蓋住,無法進行測試。

二、測試方法

本次測試采用線法測量原理及相應的便攜式應變儀—滑動測微計,此方法適用于各種樁型的應變測試,國內曾用于鋼管樁、預制樁、鉆孔或挖孔灌注樁、鉆孔壓漿樁,均取得了非常滿意的結果。詳情請參閱歐美大地儀器設備有限公司有關資料及“巖土工程界”第三卷第七期“巖土工程應變監測中的線法原理及便攜式系列儀器(一)”2000.7。

三、測試數據分析

圖1及圖7為二根試樁實測應變曲線,從二組曲線可看出如下規律:

1、  除樁43第6m處應變偏小及17m應變偏大外,二根樁的實測應變曲線沒有突變點,表明樁身質量較均勻,完整性較好,6m處應變偏小可能由于該點處于強、中風化巖層交界處,強風化層可能有局部超挖,樁身實際截面較大,而17m處應變偏大則可能是局部混凝土質量較差。
2、  圖7第一點(1m處)應變偏小,因處于樁頭擴大部分,圖1樁17也有同一現象,因對摩阻力分析無意義,因而未標出。圖1樁端應變偏小,因作樁端地基承載力試驗擴孔所致。
3、  圖1樁17第8級荷載維持時間較長,應變增大,表明混凝土的彈模隨加載時間延長而降低,樁身計算彈模應該低于標號所對應的彈模。
4、  樁17第8、9、10級荷載及樁43第10級荷載下樁頂應變明顯增大,表明混凝土彈模隨荷載量級增大而降低。

四、摩阻力端阻力計算

 實測應變曲線(圖1、圖7)是一切計算分析的依據,但由于測量中不可避免的誤差,不應該直接用它進行摩阻力和端阻力計算,否則其誤差將被惡性放大,因此首先必須對其進行平滑處理。一些特殊點,如43樁,1、6、17點將不被考慮。有的點實測值必須作截面修正,如17樁第18點按樁端和樁身截面積比值增大。

1、圖2、圖8為平滑處理后的曲線,利用各級荷載下頂部應變可計算各級荷載下樁身平均彈性模量,如圖5、圖11所示。利用線性回歸計算可得到彈模與應變量級(荷載)的關系如下:

       Ei=27.00—0.007εi (MPa) (樁17)

       Ei=26.40—0.0077εi (Mpa) (樁43)

2、利用上述二式并根據圖2、圖8兩組曲線可得到樁身軸力曲線組,如圖3,圖9所示;以及摩阻力曲線組,如圖4、圖10。

    軸力 = Eiεi A

    單位摩阻力= (εi-εi+1) Ei A/πD

              = (εi-εi+1) Ei D /4

3、根據圖3、圖9可計算各級荷載下總摩阻力及端阻力增長曲線,如圖6、圖12所示。
 

五、結果分析

1、樁身混凝土質量較均勻、完整、平均彈模約25Mpa。
2、孔壁直徑較一致,樁43第6m處可能有超挖。
3、承載力主要由摩阻力承擔,樁43端阻力極小,最高荷載下只占約5%,樁17端阻力也不高,18000kN時端阻力約2500kN,占14%。
5、  樁17最大單位摩阻力處于14~18m,而樁43則處于10~12m段,而14m和8m深處,正好是二樁所處地層強風化和中風化層交界處,強風化層平均摩阻力小于200kPa,而中風層摩阻力則高達400kPa以上。
6、  樁17最大摩阻力點處于約2/3樁深處,符合一般規律,而樁43最大摩阻力點 偏高,約10~12m,可能由于下述原因,中風化巖層埋藏深度淺,承擔了大部分摩阻力,沉降很小,樁身下部摩阻力尚未發揮,加之樁身下部分為強風化泥質砂巖,摩阻力不可能高。
7、  兩根樁均未達到極限承載力,摩阻力和端阻力尚未充分發揮,特別是43樁,15m以下摩阻力不到30kPa,端阻力只有約800kN,按樁端面積(約3.5m2)計算,平均單位端阻力僅為228kPa。
8、  從兩根樁試驗可知嵌巖樁嵌入中風化巖的摩阻力是遠超過勘察資料和規范提供的摩阻力強度值的,對嵌巖樁而言,摩阻力是不可忽視的。

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