桩身内力测试的实例分析

桩身应力应变测试是从微观上了解桩基工作性状的基本方法,为了得到桩侧各土层的分层抗压摩阻力和桩端支承力,了解桩身荷载传递机理,需要在试桩桩身的不同部位埋设应力计。在做竖向静载荷试验时,随着在桩顶施加荷载,测量桩身不同部位应力计的应变,从而计算桩身侧各土层抗压摩阻力和桩端支承力。通过试桩的Q-S曲线、桩身轴力曲线,从微观上了解桩基工作性状,给出一些结论 ,为设计提供依据,从而有利于更好的控制工程造价。     

静载试验与钢筋计测试联合确定桩基承载力

结合郑西客运专线试桩的测试,采用静载试验和钢筋计测试联合确定桩基承载力,对十余根超长灌注桩进行了测试.试验要求提供桩基的极限承载力及桩侧摩阻力分布.灌桩前,在钢筋笼的主筋上预装钢筋计,静载实验测试中得到钢筋计的读数变化并推求整个桩身侧摩阻力,通过桩身侧摩阻力计算桩的承载力,并与静载试验得到的结果进行比较,为桩基验收提供依据.     

岩溶地区大型炼厂地基钻孔灌注桩处理的现场试验

针对岩溶地区大型炼厂工程地基处理的复杂性,采用低应变动力测试和高应变动力测试对桩身质量进行了检测,通过单桩抗压、抗拔及水平静载试验验证了岩溶地区钻孔灌注桩单桩承载能力,基于桩身钢筋计和桩端土压力盒测试数据,分析了试桩在各级荷载下桩身轴力和侧摩阻力变化及传递特征,得到了一些结论。     

杭州深厚软土层钻孔灌注桩单桩承载特性研究

杭州市某高架桥选用后压浆钻孔灌注桩,为了掌握钻孔灌注桩在该软土层的承载特性,共设计了一组三根试桩进行单桩竖向抗压试验和桩身高应变试验,试桩中安装了振弦式钢筋应力计、滑动测微仪和土压力盒以反映桩侧摩阻力、桩端阻力及竖向承载力.通过对试验数据进行计算及对比分析,结果表明:杭州软土层钻孔灌注桩表现为典型摩擦桩受力性状;单桩摩阻力由上部土层到下部土层依次发挥,浅部土层在达到极限摩阻力后,随着加载的增大,由于桩周土体发生了滑移破坏,桩侧摩阻力会有所降低;桩身高应变动测试验结果与静载试验结果接近,但桩侧、桩端分担比例与静载试验结果稍有差别.     

桩基础测试、勘察、设计与施工(七)——荷载传递实例及荷载传递与位移的关系

<正> 一、桩的荷载传递实例在现场试验中,通过在原型桩中埋设电阻应变片、钢筋应力计、应变砖等传感元件,可以求得桩侧摩阻力的分布规律。当桩身材料为钢筋混凝土时,由于钢筋混凝土是弹塑性体,其弹性模量(更确切地应称为变形模量)不是常量,而是应力、应变的函数,应采用“变弹性模量”的概念,即在不同荷载下,对不同桩身截面根据应力的大小取不等的弹性模量。现以在桩身主筋中埋设钢筋应力计的B202-2号桩为例,计算钢筋混凝土柱的桩侧摩阻力,其计算步骤如下: (1)根据高出试桩基坑底面的钢筋应力计(假设     

粉土地区后注浆灌注桩承载力试验研究

对粉土地区某工程中采用桩端桩侧后注浆技术的4根试桩进行了竖向静荷载试验。为量测桩身轴力,在桩体不同截面处埋设了钢筋应力计。分析了后注浆钻孔灌注桩的承载性状,并研究了不同深度处桩侧摩阻力与桩土相对位移之间的关系。试验表明:后注浆技术可有效提高单桩承载力和减小沉降量;桩侧后注浆可有效提高侧摩阻力。本试验场地,桩侧摩阻力达到极限摩阻力时的桩土相对位移约为5mm～10mm,后注浆侧阻力增强系数约为1.8～2.7。     

桩端后注浆桩残余应力研究

 对桩端后注浆桩的残余应力进行理论研究,分析残余应力的产生和消散,及其对后注浆桩承载性状的影响。通过在工程桩桩身预埋钢筋应力计,桩端预埋土压力盒,对残余应力的产生和消散进行长期的观测记录,结果表明：桩端后注浆过程中,高压浆液在桩端封闭空间产生一个双向的作用力,一方面对桩端土进行预压,另一方面对桩尖施加一个向上的作用力。该双向作用力使桩端产生预压力,并使桩身下部产生负摩阻力。注浆结束后的24 h内,桩端浆液因渗透及压滤作用而逐渐流失,使残余应力逐渐减小;24 h后,残余应力基本维持不变;加载前,桩端存在预压力,桩身下部存在负摩阻力。残余应力的存在,能在不改变桩侧摩阻力的条件下,通过对桩端土的预加载作用,提高桩端阻力的发挥比例,从而提高后注浆桩的极限承载力。若不考虑残余应力的影响,以静载前钢筋应力计的读数作为零点,会造成对桩侧摩阻力的高估和桩端阻力的低估。     

钻孔灌注桩荷载传递机制现场试验研究

钻孔灌注桩的荷载传递机制一直是研究的热点之一,因此特开展了多层地基土中钻孔灌注桩现场静载荷试验研究。试验通过在桩身内部埋设钢筋应力计,研究在竖向荷载作用下多层地基土中钻孔灌注桩的荷载-沉降曲线特征和极限承载力大小,分析桩身轴力、桩侧摩阻力和桩端阻力的发展变化规律,为今后类似工程钻孔灌注桩的设计和试验提供参考。     

人工冻融土地层中桩基的应力测试与分析

文章通过人工冻融土地层中桩基的应力测试,介绍了钢筋应力计与压力盒的安装、检测及数据整理方法,根据检测数据分析结果,得出桩基轴力、桩侧摩阻力及桩端阻力随时间的变化规律,为人工冻融土地层中桩基础设计、施工及建(构)筑物安全评价提供可靠的依据。     

BOTDR光纤在钻孔灌注桩中的应用

结合某工程大直径、后注浆超长桩现场静载荷试验,采用BOTDR分布式光纤测量技术,跟踪测量静载荷试验中桩身应变分布,确定不同荷载下桩身轴力及桩侧摩阻力、桩端阻力的分布情况。分布式应变采样点最小间距为5cm。测试结果表明,分布式光纤传感器具有较高的测量精度,分布式光纤测量技术相对于传统钢筋应力计方法可以得到更精细的试验数据,为设计提供更丰富的信息。     

同一土层中预制桩与注浆桩侧阻端阻研究

通过温州鹿城区某工程进行的桩身埋设钢筋应力计静载试验,对岩土工程勘察报告中提供的预制桩、钻孔灌注桩及实测注浆桩的桩侧各土层单位侧摩阻力与桩端土单位端阻力值进行了比较分析,提出了通过岩土工程勘察报告估算注浆桩承载力的方法。     

普通直身桩与挤扩多支盘桩受力机理对比试验研究

通过在桩身不同部位埋设土压力盒和钢筋应力计等原位测试手段,对相同桩长、相同主桩径的普通直身桩和挤扩多支盘桩进行了对比性试验,分析了两种桩在受力机理上的区别,研究了挤扩多支盘桩的载荷传递机理,以及支盘端阻力、桩身侧摩阻力随着沉降、载荷改变的变化规律,为该桩的进一步推广提供了理论依据。     

粉砂地层中超长桩承载特性室内模型试验研究

通过室内模型试验,研究了粉砂地层中超长桩的荷载-沉降(Q-s)关系、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩身压缩、桩端阻力、桩土相对位移等承载性状及荷载传递规律。结果表明,超长桩的Q-s曲线为缓降型,与端承摩擦桩的Q-s曲线相似。随桩顶荷载的增加,桩侧摩阻力沿桩身分布逐步由一个峰值转变为两个峰值,桩身压缩主要发生在桩身上部,桩侧摩阻力随桩土相对位移增加基本符合双曲线发挥规律。桩端阻力随桩顶荷载增加变化可分为缓慢增长段、加速增长段和减缓破坏段,荷载较小时,桩端阻力与桩端位移基本呈线性关系,随荷载增大,桩端位移加速增长,极限荷载后,桩端出现刺入变形。     

自平衡测试法桩基静载试验分析

为研究孔灌注桩的承载特性,采用自平衡测试法进行4根试桩静载荷试验,并采用钢筋计测试元件进行了桩身轴向应力测试。基于实测数据,对桩总承载力、桩侧摩阻力、桩端阻力以及承载力性能进行了分析。研究表明,南岸试桩桩侧摩阻力地勘报告值与实测值基本一致,南岸锚定区试桩桩侧摩阻力地勘报告值与实测值存在一定差异。试验研究成果直接用于该工程桩基设计,同时为类似桩基设计施工提供参考。     

多层地基单桩负摩阻力的数值模拟计算

基桩负摩阻力的产生过程,实质上是桩周土沉降与桩身之间能量交互传递的过程。对桩周沉降土参与桩身能量传递的研究有助于进一步认识负摩阻力的产生机理,提高计算精度。首先对桩身变形能及所受外力做功进行了讨论并导出理论公式,然后从能量平衡与静力平衡两个角度对桩身单元的应力与应变情况进行分析,列出平衡方程并导出相应的计算公式,接着在考虑地基土的抗剪强度随深度与土性的变化相应呈线性增加的基础上,列出桩身单元能量平衡方程与位移协调方程的矩阵表达式,最后通过将矩阵表达式的联立迭代求解,计算出多层地基土中单桩桩侧摩阻力、桩身轴力及桩身变形。通过计算工程实例并将该计算结果与实测数据的对比分析,得出计算结果与实测数据基本一致、所建程序能够模拟单桩的负摩阻力工作性状的结论。     

层状地基中PHC管桩的静压残余应力试验研究

静压桩贯入过程中,因桩顶卸荷残留于桩身的应力较为显著。通过成层土地基中5根桩身预埋准分布式FBG光纤传感器的静压桩足尺试验,对开口PHC管桩沉桩过程中施工残余应力性状、沉桩结束17 d内桩身残余应力的发展变化情况及其对后续静载荷试验影响进行了阐述。试验表明,开口PHC管桩桩身残余应力及桩侧平均残余摩阻力随贯入深度呈折线型分布,中性面深度与贯入桩长比值介于0.66～0.92之间,其大小与桩端持力层密实度及桩端残余应力呈正相关关系。土塞效应成为制约开口PHC管桩桩端残余应力不同于其他桩型的主要因素之一;休止期内桩身残余应力逐渐趋于稳定,中性面处桩身残余应力降低幅度介于3.2%～29.88%之间,桩端残余应力降低幅度介于10.78%～32.39%之间;静载荷试验过程中不考虑施工残余应力将高估中性面以上桩侧摩阻力约53.46%,低估中性面以下桩侧摩阻力及桩端阻力分别56.62%,10%。研究成果可为进一步研究开口PHC管桩施工残余应力性状提供依据。     

高荷载水平下超长桩承载性状试验研究

通过对深厚软土地基中超长桩静荷载试验和桩身应力测试结果的分析,研究了高荷载水平下超长桩的荷载传递机理和承载性状。研究表明,超长桩在高荷载水平下表现为端承摩擦桩,桩侧摩阻力和桩端摩阻力的发挥是异步发挥且互相耦合。桩底沉渣会同时影响桩侧摩阻力和桩端摩阻力的发挥,在高荷载水平下,超长桩存在清渣干净的要求。在高荷载水平下,超长桩会产生桩侧土摩阻力软化,出现软化的桩土相对位移临界值与桩顶沉降有较好的相关性,表现为桩径D的正比例函数,软土中当桩顶位移为(0.01～0.02)D时,桩土将发生滑移而使桩侧摩阻力软化。同时,基于其承载机理对超长桩的设计应用作了进一步的探讨,得到的结论对超长桩的理论研究和工程设计具有重要的指导意义。     

嵌岩桩承载性能试验研究及理论分析

采用自平衡测试法对澜沧江特大桥二根人工挖孔嵌岩桩进行了静载荷试验,并采用钢筋计测试元件进行了桩身轴向应力测试,得到了桩极限承载力、桩端阻力以及桩侧摩阻力。综合分析了国内规范中嵌岩桩极限承载力理论计算的优缺点,将试桩极限承载力测试结果与现行规范极限承载力计算值进行了比较研究。研究表明规范计算结果均小于实测值,部分不计嵌岩段侧摩阻力的规范计算值过于保守。     

成层土中抗拔桩与抗压桩的模型试验研究

为研究成层土中单桩在抗拔与抗压条件下承载能力、桩身轴力以及侧摩阻力分布规律的不同,进行了长细比大于40的抗拔桩与抗压桩室内模型试验,通过桩身内设置电阻应变片,测得各级荷栽下桩身不同深度的应变.分析表明:抗拔桩桩顶上拔量明显大于抗压桩桩项沉降量,因此抗拔桩设计时应综合考虑桩顶上拔量来确定抗拔承载力;抗拔桩与抗压桩的桩身轴力分布具有相似的特性;试验所得桩抗拔总侧摩阻力折减系数λ=0.62;抗拔桩与抗压桩侧摩阻力都是从上部开始发挥并向下传递,随着荷载的增加,上部侧摩阻力变化很小,桩身下部侧摩阻力迅速增长;成层土中粘土的抗拔侧摩阻力折减系数大于砂土.     

小直径超深嵌岩灌注桩侧阻力现场试验研究

主要针对小直径超深嵌岩灌注桩嵌岩段侧阻力进行分析研究。在单桩竖向静载荷试验中,在桩身分层预埋钢筋计和应变计,测读各级荷载作用下桩身内力值,对嵌岩段侧阻力的发挥机制进行分析。结果表明:桩身内力是由上至下逐渐开始发挥的,对于超深的嵌岩桩,桩端阻力发挥比例极小。桩身侧阻力随着荷载的增加不断地变化,上部侧摩阻力先发挥,并且在每级荷载作用下,桩侧摩阻力都有传递。受桩端岩层的影响,嵌岩段靠近桩端部分的侧阻力要高于远离桩端的侧阻力。嵌岩段侧摩阻力分布曲线整体呈双驼峰形,下部峰值高于上部峰值,且在桩顶荷载传递过程中,最大峰值有下移的趋势。