兩樁承臺(tái)樁基水平承載能力試驗(yàn)與分析

1、 兩樁承臺(tái)樁基水平承載能力試驗(yàn)與分析 一、前言單樁水平靜載試驗(yàn)是確定單樁水平承載力最準(zhǔn)確的方法，因此建筑樁基技術(shù)規(guī)范、建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范都規(guī)定對(duì)甲級(jí)、乙級(jí)工程，要通過水平靜載試驗(yàn)確定單樁水平承載力。目前，大量的試驗(yàn)都是樁頂自由狀態(tài)下的單樁水平靜載試驗(yàn)，而多樁承臺(tái)樁基水平靜載試驗(yàn)與研究相對(duì)較少。本文采用慢速維持荷載法對(duì)兩樁承臺(tái)進(jìn)行水平靜載試驗(yàn)，目的是確定兩樁承臺(tái)的水平臨界荷載及極限荷載，分析研究在承臺(tái)嵌固約束作用下，樁基的水平承載能力及樁身彎矩分布特征。二、工程概況及試驗(yàn)方法1、工程概況該項(xiàng)目試驗(yàn)對(duì)象為2樁承臺(tái)，承臺(tái)有2根樁（(HP1/HP2）組成，沿水平受力方向布置，樁徑為1500，樁間距為

2、4.5m，樁長為40m，承臺(tái)尺寸為長寬高=7.5m3.0m1.5m，樁頂標(biāo)高(-4.0m)位于承臺(tái)底部，樁身主筋進(jìn)入承臺(tái)39d=1248?；鶚秲?nèi)埋設(shè)鋼筋應(yīng)變計(jì)，在同一斷面處對(duì)稱設(shè)置2支鋼筋應(yīng)變計(jì)，自樁頂向下間距上密下疏布置。設(shè)計(jì)最大加荷值為1600kN，實(shí)際最大加荷值為2880kN。2、水平載荷試驗(yàn)方法：兩樁承臺(tái)水平載荷試驗(yàn)由相鄰承臺(tái)提供反力，用油壓千斤頂施加水平推力，力作用點(diǎn)位于承臺(tái)底端中間部位，保證千斤頂作用力能水平通過承臺(tái)內(nèi)兩樁樁身軸線（HP1號(hào)樁在受力點(diǎn)外側(cè)，HP2號(hào)樁在受力點(diǎn)內(nèi)側(cè)），用精密壓力表控制荷載示值，用大量程百分表測量各級(jí)荷載樁身水平位移。通過對(duì)樁身安裝的應(yīng)變計(jì)進(jìn)行量測，由測

3、量值計(jì)算樁身在各級(jí)荷載下的彎矩。試驗(yàn)采用維持荷載法分級(jí)加荷，分級(jí)荷載為設(shè)計(jì)最大加荷值的1/10，即每級(jí)為160kN，每級(jí)荷載維持時(shí)間為30min。當(dāng)加荷至1600kN時(shí)，水平位移較小，又施加了1920kN、2440kN、2880kN三級(jí)荷載。在不同分級(jí)荷載下，采用振弦頻率讀數(shù)儀進(jìn)行應(yīng)變觀測，測得各應(yīng)變計(jì)的頻模值，通過計(jì)算得到各測試斷面測點(diǎn)處的拉應(yīng)變+和壓應(yīng)變-，即可根據(jù)該斷面的彎曲應(yīng)變=+-來計(jì)算相應(yīng)截面的彎矩。+=K拉（fi2- f02）；-=K壓（fi2- f02）；樁身彎矩按下式計(jì)算： 式中 b0 拉、壓應(yīng)變測點(diǎn)的間距； E混凝土彈性模量 I全截面（包括鋼筋換算截面）對(duì)中性軸的慣性矩。三

4、、試驗(yàn)資料整理與分析1、本次試驗(yàn)最大試驗(yàn)荷載為2880kN，將原始資料整理成試驗(yàn)結(jié)果匯總表，并繪制兩樁承臺(tái)（H-Y0）關(guān)系曲線和水平力-位移梯度（H-Y0/H）試驗(yàn)成果曲線。承臺(tái)H-Y0曲線 承臺(tái)H-Y0 /H曲線 根據(jù)試驗(yàn)曲線，按照相關(guān)規(guī)范綜合確定兩樁承臺(tái)水平承載力為：水平臨界荷載為1280kN，對(duì)應(yīng)水平位移為3.26mm；水平極限荷載為2240kN，對(duì)應(yīng)水平位移為13.85mm；水平位移6mm對(duì)應(yīng)荷載為1627kN；水平位移10mm對(duì)應(yīng)荷載為1981kN。本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)最大加荷值為1600kN，實(shí)際最大加荷值為2880kN才出現(xiàn)極限荷載，說明承臺(tái)對(duì)樁基的約束作用，使樁基水平承載力有很大提高。2、兩樁承臺(tái)中樁身彎矩分布：根據(jù)實(shí)測各樁身不同深度受拉、受壓兩側(cè)的應(yīng)變值計(jì)算出樁身不同深度的彎矩。繪制兩樁承臺(tái)HP1/HP2號(hào)樁樁身彎矩分布曲線。在水平臨界荷載及水平極限荷載的作用下，兩根樁的最大彎矩均位于承臺(tái)底面下5m處，HP1號(hào)樁最大彎矩分別為290kNm、533 kNm，HP2號(hào)樁最大彎矩分別為281kNm、407kNm。 四、結(jié)論：1、兩樁承臺(tái)樁基水平臨界荷載為1280kN，水平極限荷載為2240 kN。承臺(tái)對(duì)樁頂?shù)那豆碳s束作用，和樁頂自由樁比較，其樁基抗彎剛度，水平承載力都有很大的提高。2、兩樁承臺(tái)在臨界荷載和極限荷載下，2根樁樁身最大彎矩均出現(xiàn)