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1、泥岩地基中钻孔灌注桩承载力特性试验研究第23卷第3期2005年6月河南HENAN科学SCIENCEV01.23No.3Jun.2005文章编号:1004—3918{2005}03—0411—04泥岩地基中钻孔灌注桩承载力特性试验研究张晓炜(河南省交通规划勘察设计院,河南郑州450052)摘要:依据某工程3根钻孔灌注桩的单桩竖向抗压静载试验,通过对其静栽试验Q～S曲线的特性,桩身轴力传递机理,桩侧阻力发挥性状和桩端阻力发挥性状的分析,探讨了钻成孔方法,泥浆循环等施工因素对钻孔灌注桩工程性状的影响,揭示了泥岩地基中钻孔灌注桩的承载力特性和破坏机理模式.关键词
2、:钻孔灌注桩;静载荷试验;工程性状;施工因素中图分类号:TU473.11文献标识码:A钻孔灌注桩作为主要基础形式之一在高层建筑和大跨度桥梁等土木工程建设中得到大量采用,但关于泥岩地基中桩的承载力特性试验资料目前尚不多见.本文通过某工程泥岩地基中三根试桩承载力的静载试验结果,从荷载传递机理分析了其承载力的特性和破坏模式.1工程概况1.1地层条件据工程地质勘察报告,试桩所处位置的岩土层结构如下:①亚砂土:结构稍密实,孔隙发育,层底埋深2.3m;②亚粘土:上部具孔洞,局部夹黄色团块状粘土或亚砂土,下部致密均匀,硬塑～可塑,层底埋深4.9m;③砂卵砾石土:成分为
3、砂岩,石英岩,片麻岩,砂为中粗砂,稍密～中密,层底埋深8.0m;④强风化泥岩:呈粘粒状,类似于粘性土,较致密,浸水易崩解泥化,稍湿,软～可塑,层底埋深20.5m;⑤中风化泥岩:质密,较坚硬,遇水软化,失水干裂,未揭穿.1.2试桩参数与试验方法试桩桩顶位于地面,桩身混凝土强度等级为C30.桩长29.2m,桩端进人中风化泥岩8.7m;8.0m以上采用沃卡斯冲击钻冲击成孔,孔径900mm左右,8.0m以下地层采用HGJ一15型回旋钻正循环钻进成孔,孔径800mm左右.施工时采用泥浆护壁,泥浆比重≤1.15,粘度≤26s.为了研究基桩的承载性状,在桩身内预埋钢筋
4、应力计,具体埋设截面位置在桩头部位,各土层层底和桩端位置附近,对厚度较大的地层增设截面.将4只应力计对称地安置在相应埋设截面的主筋上.试验加载装置采用锚桩承载梁反力装置.在试桩桩顶上放置4台5000kN千斤顶并联同步加载,并在桩顶外侧轴对称安装4只大量程电子位移传感器,记录各级荷载作用下的桩顶沉降量.试验采用慢速维持荷载法加载.2试验结果各试桩的载荷试验Q～S曲线见图1.T1#,1r3#桩均加载至10400kN时,桩顶沉降量急剧增大,分别达37.17ram和45.70ram,荷载难于继续维持,满足终止加载条件,即进行卸载观测回弹.r2#桩当加至9600k
5、N级荷载过程中,接桩部位突然开裂,桩顶沉降急剧增大达40.47ram,荷载无法维持,随即终止加载.图1桩顶荷载Q与桩顶沉降S关系曲线Fig.1Load—settlementcurves根据图1可以看出,3根试桩的Q～S曲线均有明显拐点,曲线末端均出现陡降段,呈现为陡降型,具有收稿日期:2005一Ol—lO作者简介:张晓炜(1967一),男,河南登封人,河南省交通规划勘察设计院高级工程师,从事岩土工程勘察,设计,测试工作--?——412--?——河南科学第23卷第3期明显的破坏特征,取Q～S曲线陡降段的前一级荷载为试桩的极限承载力,见表1.裹1试桩静载试验
6、结果汇总裹Table1Theresultsofloadingtests号试桩号号T1#1040037.17960016.271r2#96O040.4788OO14.90T3#1040045.70960018.13由实测各级荷载作用下钢筋应力计的稳定频率值,根据其力一频率标定曲线,标定截面的桩身荷载—应变关系以及桩身尺寸,得出试桩在各级荷载作用下桩身各截面的轴力,见图2—4.桩身轴力(l【N)图2T1试桩桩身截面轴力分布图Fig.2Theaxid—forcedistributionofT1#图4试桩桩身截面轴力分布图Fig.4Theaxid—forcedi
7、stributionofT3#3试验结果分析图3T2试桩桩身截面轴力分布图F嚷.3Theaxid—forcedistributionofT2裹2试桩极限承载力试验结果表Table2TheuhionatecopaitiesofTest—piles3.1单桩竖向极限承载力结果分析表2为静载试验结果表,由于T2试桩在施加9600kN级时,试桩接桩处开裂,造成试验无法进行,不能反映真实的极限承载力.桩身轴力标定截面的数据表明,在静载作用下,桩身材料的力及其产生的应变并不是线性的,即桩身材料并不是理想弹性体,因此,静载试验测试桩身轴力时,设置标定截面是很有必要的.
8、3.2侧摩阻力结果分析由于桩侧存在的侧摩阻力,造成了桩身轴力在任意两桩身轴力测试
