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陜西土木建筑網首頁 > 建筑論文 > 巖土工程 > 摩擦樁承載力動靜誤差分析

閱讀 4155 次摩擦樁承載力動靜誤差分析

摘要：摩擦樁靜栽試驗Q—s曲線呈緩變型，在產生較大沉降后，端承力才能充分發揮。本文實例表明，高應變動力試樁法對其承載力測試結果誤差可達25％以上。...

摩擦樁承載力動靜誤差分析

劉東旭章智展

(西部建筑抗震勘察設計研究院710054西安)

1、前言

承載力是樁基工程檢測的一項主要內容。目前較為廣泛地用來檢測基樁承載力的兩種方法，是單樁靜載荷試驗和高應變動力試樁法。

靜載荷試驗是確定單樁承載力最可靠的方法，但它具有試驗周期長、試驗費用高等缺點，使得試驗數量受到了極大的限制。高應變動力試樁法具有試驗周期短、試驗費用低等優點，能夠有效地補充和部分取代傳統的靜載荷試驗，增加試樁數量。受自身特點和人們對它認識程度的限制，高應變動力試樁法比單樁靜載荷試驗具有較大的誤差。

對于摩擦端承樁而言，在極限承載力狀態下，樁頂荷載主要由樁端阻力承受。一般情況下，摩擦端承樁靜載試驗的Q—s曲線呈緩變形狀，只有在沉降達到較大值時，樁端阻力才能充分發揮。對于此類樁，高應變動力試樁產生的位移小，端阻力不能充分激發，使得高應變承載力分析結果具有更高的誤差。

本文通過3根混凝土預制靜壓樁的靜、動對比試驗分析，對摩擦端承樁高應變承載力誤差進行定量分析。

2、工程地質條件概述

場地土層上部主要為第四系上更新統黃土、古土壤、粉質粘土，可塑～硬塑，厚度18.50~20.20m。場地土層下部主要為中粗砂，中密一密實，厚度9.90~12.30m。中粗砂頂面下80cm夾粉土透鏡體。

3根試樁有效樁長13.50m，樁截面450mm×450mm。樁身處于黃土、古土壤、粉質粘土層，樁端位于中粗砂層頂部。

按照設計思想，中粗砂層為主要持力層，側摩阻力與端阻力各占50％左右。

3、高應變承載力試驗結果

按照高應變動力試樁法，對Sl、S2、S3試樁進行了單樁豎向極限承載力測試，實測波形圖與擬合分析結果圖見圖1～圖3。

從高應變實測曲線形態觀察，樁端反射特征較明顯，力和速度時程曲線在樁端處的距離較近，具有摩擦端承樁力一速度時程曲線特征。

高應變承載力采用實測曲線擬合法分析計算，其樁土參數按已有的實踐經驗并參考規范提供的參數選取，樁土主要參數及承載力擬合計算結果見表1。

表1高應變動力試樁結果匯總表

樁	彈限 (mm)		阻尼 (s／m)		卸載系數		卸載	土塞	擬合質量	樁側阻力	樁端阻力	高應\| 變極\| 限承
號	樁側	樁端	樁側	樁端	樁側	樁端	水平	系數	系數 (MQ)	(Ia'0	(r2'0	載力 (KN）
S1	4．O0	11．O	0.85	0.55	0.60	0.25	0.18	0.50	1.67	1741	1109	2850
S2	4.34	12．O	0.85	0.60	0.72	1.00	0.55	1.20	1.56	1690	1010	2700
S3	4.00	10.5	0.85	0.50	0.90	0.73	0.18	0.56	1.81	1665	705	2370

由于實測曲線擬合法的解不是唯一解，其強調的是樁土參數的合理性與擬合質量。表l中的參數較為合理，從動測角度評價，其承載力應是一個普遍認可的結果。

4、單樁豎向靜載試驗結果

高應變動力測試后，對三根試樁進行了單樁豎向靜載荷試驗，其荷載與沉降關系見表2，Q—S、s—lgt曲線見圖4～圖6。

表2靜載試驗荷載與沉降關系表

樁號/沉降/荷載	800	1200	1600	2000	2400	2800	3200	3400	3600	3800	4000
S1	2.05	3.42	5.63	9.20	800	12.59	22.17		27.93		3830
S2	2.35	4.44	7.25	11.46	11.46	15.26	27.61		37.91		55.64
S3	2.61	4.69	7.27	11.86	11.86	17.98	35.57	39.58	44.98	50.89	59.27

三根試樁在各級荷載作用下沉降逐漸增大，均達到穩定標準。Q—s曲線呈緩變形狀，曲線尾部未出現陡降。S-lgt曲線在各級荷載下均較平直，尾部未出現明顯下彎現象。

由于Q—s曲線呈緩變型，取與樁頂沉降s=40mm對應的荷級值為單樁豎向極限承載力，確定三根樁單樁豎向極限承載力分別為4000kN、3600kN、3400kN。

5、承載力動靜對比分析

將高應變動力試樁法與靜載荷試驗結果列于表3。可見，采用高應變實測曲線擬合法分析計算，其單樁豎向極限承載力較靜載試驗結果低25％以上。

表3動靜試驗結果對比表

	靜載試驗			高應變動力試樁
樁號	最大加荷量(KN)	最大沉降量(mm)	單樁極限承載力(KN)	最大動位移(mm)	單樁極限承載力(KN)	誤差
81	4000	38.30	400	5.16	2850	-28％
S2	4000	55.64	3600	7.44	2700	-25％
S3	4000	59.27	3400	6.91	2370	-30％