信息與通信高應(yīng)變講義

1、一、 打樁及打樁應(yīng)力二、樁基檢測高應(yīng)變檢測1如何通過高應(yīng)變對低應(yīng)變結(jié)果進行驗證當(dāng)?shù)蛻?yīng)變檢測被判為III、IV類樁，或低應(yīng)變檢測難以對樁的完整性分類時，可采用高應(yīng)變抽樣檢測驗證，特別是對那些有接頭的預(yù)制樁、有嚴(yán)重擴徑的鉆孔灌注樁或者缺陷埋深較深的樁，用高應(yīng)變檢測樁身完整性的結(jié)果可靠性高。樁身完整性系數(shù)值的物理意義如下：即樁被測截面阻抗與完整截面的阻抗比。當(dāng)樁為一根沒有任何阻力的自由桿時，上式成立。但有二種情況值得注意：(1)高應(yīng)變檢測時推算值的公式為：樁側(cè)土阻力及被測截面前面的缺陷均會對和產(chǎn)生影響，測出的值有一定誤差。(2)當(dāng)缺陷處有其他介質(zhì)（如土）存在，因這些介質(zhì)也能傳遞部分能量，此時為兩種介

2、質(zhì)的聲阻抗之和，值會大于兩截面的面積比，因此當(dāng)樁在土中完全斷開后，值一般也不等于零。鑒于上述情況，測出的值只能作為參考，還要結(jié)合其他情況綜合判別。規(guī)范中值判定如下：類別值IIIIIIIV(3)混凝土預(yù)制樁的接樁部位、鋼樁的高頻振蕩波等均會出現(xiàn)值小于1.0，因此在判斷樁身完整性時要根據(jù)樁身結(jié)構(gòu)、入土深度及經(jīng)驗積累綜合評價。圖8圖9圖10圖112.進行試打樁和沉樁分析高應(yīng)變的另一個重要功能是用于工程正式開工前的試打樁和施工工程中進行打樁監(jiān)控，使樁基礎(chǔ)的設(shè)計和施工更加合理。(1)試打樁的兩個作用：一是檢驗設(shè)計的樁型及樁長是否合理，二是為施工選擇合理的沉樁設(shè)備和沉樁工藝。(2)打樁監(jiān)控：（a）對工程樁

3、抽樣進行高應(yīng)變檢測，特別是對地質(zhì)條件復(fù)雜、持力層起伏大的地區(qū)，可以協(xié)助設(shè)計和施工確定停錘標(biāo)準(zhǔn)。（b）監(jiān)控打樁應(yīng)力，以便施工部門及時調(diào)整落錘高度和調(diào)整樁墊層，控制樁身應(yīng)力。（c）樁身錘擊應(yīng)力控制范圍：混凝土樁的錘擊壓應(yīng)力不超過樁身混凝土軸向抗壓強度設(shè)計值；混凝土樁的錘擊拉應(yīng)力不超過樁身混凝土軸向抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值的1.31.4倍。預(yù)應(yīng)力混凝土樁的錘擊拉應(yīng)力一般不超過混凝土抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值與樁身有效預(yù)壓力之和的1.31.4倍。圖12圖13圖14圖15二基樁檢測低應(yīng)變檢測和超聲波檢測三、影響樁承載力的主要因素：1.樁周及樁端土質(zhì)；2.樁身質(zhì)兩；3.樁的施工工藝(打入樁與灌注樁；正循環(huán)與反循環(huán)；休止時間；沉

4、樁設(shè)備等)；4.鉆孔樁孔底沉渣及泥面厚度的影響；5.鉆孔樁的孔徑效應(yīng)：6.樁端土對承載力的影響7.樁長及樁身剛度對承載力的影響四、樁基工程中的幾項新技術(shù)1.樁底及樁側(cè)注漿(注漿工藝、承載力的提高幅度)；2.擴底抗拔樁；(擴底工藝、土體破壞模式、承載力提高幅度)利用機械擴孔、擠壓擴孔、人工開挖擴孔等施工工藝，使灌注樁的樁端形成一擴大頭，提高樁的抗拔能力。我國建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)對擴底樁的抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算提出下面計算公式：樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；抗拔系數(shù)。砂土0.50.7，粘性土0.70.8；樁側(cè)表面第i層土抗壓極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；破壞表面周長，對等直徑樁；對擴底樁，自樁端

5、以上(48)D部分取，其余部分取。與等直徑樁相比，擴底樁的抗拔力要明顯高于和擴底樁上部直徑相同的等直徑樁，主要有以下三個因素：a 樁端部面積增大導(dǎo)致抗拔力增大；b 由于擴底角的存在，作用在斜面上的垂直應(yīng)力增大；c 在樁受到向上的拔力時，擴大頭附近地基的水平應(yīng)力增大，作用在斜面上的垂直應(yīng)力也增大。當(dāng)擴大頭直徑與上部直徑達到某一合適比例時，擴底樁的抗拔極限承載力可以達到與擴底樁上部直徑相同等直樁的1.5倍以上。下面舉幾個擴底樁與非擴底樁對比試驗的例子：例1：在上海閘北地區(qū)進行了6根灌注樁的抗拔試驗，結(jié)果見表1。表1樁號樁型樁徑（mm）樁長(m)擴底直徑（mm）極限抗拔力（kN）計算（1）（kN）計

6、算（2）（kN）計算（3）（kN）1等直樁40020400549473-534564473-5342擴大頭樁40020800889558-645871702-8023擴大頭樁400208001205558-645871702-8024等直樁45027450983871-9861031871-9865擴大頭樁450278001574940-119213401294-1479-6擴大頭樁450278001382940-119213401294-1479注：（1）極限抗拔力已折算為充盈系數(shù)1； （2）計算1是按JGJ94-2008計算；計算2按JGJ94-94計算（H=5D），但抗拔側(cè)摩阻力均取上海

7、規(guī)范抗壓側(cè)阻力平均值；計算3是按DGJ08-11-2009計算。從表1看出，當(dāng)擴底直徑達樁徑2倍時，擴底樁抗拔力是同直徑樁的1.9倍；當(dāng)擴底直徑為樁徑1.8倍時，其抗拔力為同直徑樁的1.5倍。同時還看出，若近似計算擴底樁抗拔力，按JGJ94-2008規(guī)范計算結(jié)果偏??；按擴大頭影響范圍5D，但抗拔側(cè)阻力取抗壓側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，則比較接近，且有一定的安全度。例2：上海鐵路南站進行了10根擴底樁抗拔試驗，結(jié)果見表2。表2樁號樁型樁徑（mm）樁長(m)擴底直徑（mm）極限抗拔力（kN）計算（1）（kN）計算（3）（kN）1擴底樁6004412003450230529672733-31232擴底樁60044

8、12003700230529672733-31233擴底樁6004412003450230529672733-31234擴底樁6004412003450230529672733-31235擴底樁6004412003450230529672733-31236擴底樁60051200105059210821184-13537擴底樁6005012003900279535343211-36708擴底樁6005012004200279535343211-36709擴底樁6005012003900279535343211-367010擴底樁6005012003900279535343211-3670與例1一

9、樣，計算1較實測值明顯偏低，計算2的上限與實測值較為接近。3.預(yù)應(yīng)力鉆孔灌注樁；4.預(yù)應(yīng)力嵌巖樁；5.勁芯樁。五、事故樁的常見處理方法：1.補樁；2.混凝土管樁的處理(管內(nèi)填芯、外鋼套、管外加固)；3.鉆孔樁的處理(孔底注漿、樁內(nèi)定位注漿、樁側(cè)注漿)。六 擴底灌注樁的抗拔性能利用機械擴孔、擠壓擴孔、人工開挖擴孔等施工工藝，使灌注樁的樁端形成一擴大頭，提高樁的抗拔能力。我國建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)對擴底樁的抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算提出下面計算公式：樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；抗拔系數(shù)。砂土0.50.7，粘性土0.70.8；樁側(cè)表面第i層土抗壓極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；破壞表面周長，對等直徑樁；

10、對擴底樁，自樁端以上(48)D部分取，其余部分取。與等直徑樁相比，擴底樁的抗拔力要明顯高于和擴底樁上部直徑相同的等直徑樁，主要有以下三個因素：d 樁端部面積增大導(dǎo)致抗拔力增大；e 由于擴底角的存在，作用在斜面上的垂直應(yīng)力增大；f 在樁受到向上的拔力時，擴大頭附近地基的水平應(yīng)力增大，作用在斜面上的垂直應(yīng)力也增大。當(dāng)擴大頭直徑與上部直徑達到某一合適比例時，擴底樁的抗拔極限承載力可以達到與擴底樁上部直徑相同等直樁的1.5倍以上。下面舉幾個擴底樁與非擴底樁對比試驗的例子：例1：在上海閘北地區(qū)進行了6根灌注樁的抗拔試驗，結(jié)果見表1。表1樁號樁型樁徑（mm）樁長(m)擴底直徑（mm）極限抗拔力（kN）計算

11、（1）（kN）計算（2）（kN）計算（3）（kN）1等直樁40020400549473-534564473-5342擴大頭樁40020800889558-645871702-8023擴大頭樁400208001205558-645871702-8024等直樁45027450983871-9861031871-9865擴大頭樁450278001574940-119213401294-1479-6擴大頭樁450278001382940-119213401294-1479注：（1）極限抗拔力已折算為充盈系數(shù)1； （2）計算1是按JGJ94-2008計算；計算2按JGJ94-94計算（H=5D），但抗拔

12、側(cè)摩阻力均取上海規(guī)范抗壓側(cè)阻力平均值；計算3是按DGJ08-11-2009計算。從表1看出，當(dāng)擴底直徑達樁徑2倍時，擴底樁抗拔力是同直徑樁的1.9倍；當(dāng)擴底直徑為樁徑1.8倍時，其抗拔力為同直徑樁的1.5倍。同時還看出，若近似計算擴底樁抗拔力，按JGJ94-2008規(guī)范計算結(jié)果偏小；按擴大頭影響范圍5D，但抗拔側(cè)阻力取抗壓側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，則比較接近，且有一定的安全度。例2：上海鐵路南站進行了10根擴底樁抗拔試驗，結(jié)果見表2。表2樁號樁型樁徑（mm）樁長(m)擴底直徑（mm）極限抗拔力（kN）計算（1）（kN）計算（3）（kN）1擴底樁6004412003450230529672733-31232擴底樁6004412003700230529672733-31233擴底樁6004412003450230529672733-31234擴底樁6004412003450230529672733-31235擴底樁6004412003450230529672733-31236擴底樁60