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1、218福 建 地 质 GeologyofFujian第 4 期PHC管桩动测及桩身倾斜缺陷对竖向承载力的影响①李立生 张军生 张玉国(福建省地质测绘院,福州,350011)摘 要 结合工程实践介绍低应变动测法检测发现PHC管桩的缺陷波形特征,并结合静载荷试验情况分析缺陷对竖向承载力的影响。关键词 桩身缺陷 低应变动测 竖向承载力近年来预应力高强度混凝土PHC管桩得到广泛应用,在对管桩施工质量进行检测过程中,通过低应变动测可以发现各种缺陷,如横向裂缝、竖向裂缝、接桩严重不良、桩身破碎等。缺陷产生的原因各不相同,对竖向承载力的影响也有很大的差别,对PHC管桩桩身倾斜后产生严重缺陷及其对竖
2、向承载力的影响展开探讨。1 低应变检测低应变动测法是目前检测桩身完整性常见的一种方法,为桩基的验收发挥了很大的作用,其基本原理为:在桩身顶部进行竖向激振,弹性波沿桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、裂缝、断桩和严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩径或扩径)部位,将产生反射波,经接收放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息,据此判断桩身的完整性、估算砼强度等级、推断缺陷的类型及其在桩身中的位置。某工程桩径U400mm,设计桩长15m左右,桩端持力层为含砾卵石中粗砂层。场地地层情况如下:①杂填土:很湿,松散,厚度117m～317m;②粉质粘土:饱和,可塑
3、,厚度014m～212m;③淤泥:饱和,流塑,厚度519m～1415m;④含泥中粗砂:饱和,松散,厚度114m～319m;⑤粉质粘土:饱和,可塑,分布不均,厚度017m～1012m;⑥含泥中粗砂:饱和,松散2稍密,分布不均,厚度016m～419m;⑦含砾卵石中粗砂:饱和,密实,厚度317m～1414m。该工程设计地下室约5m,在基坑开挖过程中,由于施工不当造成大量土体压迫桩身向一①收稿日期:2004206214作者简介:李立生(19662),男,助理工程师,工程地质专业。第 4 期李立生等:PHC管桩动测及桩身倾斜缺陷对竖向承载力的影响219方向推移(软弱土淤泥层厚达9m),造成大面
4、积桩身上部向同一方向倾斜,使打入的管桩产生横向裂缝(特别在接桩附近薄弱部位形成裂缝、断裂),经低应变动测(图1～2),实测波形特征表现为波形异常,反射幅值强,同向多次反射,判定桩身3m～4m位置断裂。后经开挖验证发现被土体推移造成倾斜的管桩上部均存在一条或多条整周、半周的横向严重破裂。实测上部管桩倾斜率为5%～10%。图11#低应变动测波形图Fig11Diagramshowingthewavepatterntestedbythemethodoflow-straindynamicmeasuretheNo11pile图2234#低应变动测波形图Fig12Diagramshowingthe
5、wavepatterntestedbythemethodoflow-straindynamicmeasuretheNo1234pile2 静载荷试验经对上部桩身倾斜的1#、234#管桩进行静荷载试验,试验结果(表1,2)。表11#桩静荷载试验数据Table1ResultsofthestaticloadingtestfortheNo11pile稳定累计分级累计荷载时间时间沉降沉降备注(kN)(min)(min)(mm)(mm)6001201203165316590012012041578122桩身急剧沉降,分级沉降量为113191mm,累计沉降1200量达122113mm,且不能稳定,
6、终止加荷。220福 建 地 质 GeologyofFujian第 23 卷从表1可以看出,桩静载的每级荷载增量300kN,当试验荷载加至1200kN,桩顶总沉降量为122113mm,大于40mm,Q～S曲线呈陡降型,取发生明显陡降的起始点900kN为该桩竖向极限承载力(图3)。表2234#桩静荷载试验数据Table2ResultsofthestaticloadingtestfortheNo1234pile稳定累计分级累计荷载时间时间沉降沉降备 注(kN)(min)(min)(mm)(mm)600120120612461249001202402819335117120012036019
7、18455101150012048030104851051800818493189终止加荷从表2可以看出,桩静载的每级荷载增量300kN,当试验荷载加至1800kN,桩顶总沉降量为93189mm,大于40mm,取S=40mm所对应的荷载978kN为该桩竖向极限承载力(图4)。3 桩身倾斜缺陷的危害性该工程其他未受土体影响的正常桩成桩后静载试验累计沉降均小于40mm,单桩竖向极第 4 期李立生等:PHC管桩动测及桩身倾斜缺陷对竖向承载力的影响221限承载力均
