兩樁承臺樁基水平承載能力試驗與分析

1、 兩樁承臺樁基水平承載能力試驗與分析 一、前言單樁水平靜載試驗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)定對甲級、乙級工程，要通過水平靜載試驗確定單樁水平承載力。目前，大量的試驗都是樁頂自由狀態(tài)下的單樁水平靜載試驗，而多樁承臺樁基水平靜載試驗與研究相對較少。本文采用慢速維持荷載法對兩樁承臺進(jìn)行水平靜載試驗，目的是確定兩樁承臺的水平臨界荷載及極限荷載，分析研究在承臺嵌固約束作用下，樁基的水平承載能力及樁身彎矩分布特征。二、工程概況及試驗方法1、工程概況該項目試驗對象為2樁承臺，承臺有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，承臺尺寸為長寬高=7.5m3.0m1.5m，樁頂標(biāo)高(-4.0m)位于承臺底部，樁身主筋進(jìn)入承臺39d=1248。基樁內(nèi)埋設(shè)鋼筋應(yīng)變計，在同一斷面處對稱設(shè)置2支鋼筋應(yīng)變計，自樁頂向下間距上密下疏布置。設(shè)計最大加荷值為1600kN，實際最大加荷值為2880kN。2、水平載荷試驗方法：兩樁承臺水平載荷試驗由相鄰承臺提供反力，用油壓千斤頂施加水平推力，力作用點位于承臺底端中間部位，保證千斤頂作用力能水平通過承臺內(nèi)兩樁樁身軸線（HP1號樁在受力點外側(cè)，HP2號樁在受力點內(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荷載樁身水平位移。通過對樁身安裝的應(yīng)變計進(jìn)行量測，由測

3、量值計算樁身在各級荷載下的彎矩。試驗采用維持荷載法分級加荷，分級荷載為設(shè)計最大加荷值的1/10，即每級為160kN，每級荷載維持時間為30min。當(dāng)加荷至1600kN時，水平位移較小，又施加了1920kN、2440kN、2880kN三級荷載。在不同分級荷載下，采用振弦頻率讀數(shù)儀進(jìn)行應(yīng)變觀測，測得各應(yīng)變計的頻模值，通過計算得到各測試斷面測點處的拉應(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）；樁身彎矩按下式計算： 式中 b0 拉、壓應(yīng)變測點的間距； E混凝土彈性模量 I全截面（包括鋼筋換算截面）對中性軸的慣性矩。三

4、、試驗資料整理與分析1、本次試驗最大試驗荷載為2880kN，將原始資料整理成試驗結(jié)果匯總表，并繪制兩樁承臺（H-Y0）關(guān)系曲線和水平力-位移梯度（H-Y0/H）試驗成果曲線。承臺H-Y0曲線 承臺H-Y0 /H曲線 根據(jù)試驗曲線，按照相關(guān)規(guī)范綜合確定兩樁承臺水平承載力為：水平臨界荷載為1280kN，對應(yīng)水平位移為3.26mm；水平極限荷載為2240kN，對應(yīng)水平位移為13.85mm；水平位移6mm對應(yīng)荷載為1627kN；水平位移10mm對應(yīng)荷載為1981kN。本次試驗設(shè)計最大加荷值為1600kN，實際最大加荷值為2880kN才出現(xiàn)極限荷載，說明承臺對樁基的約束作用，使樁基水平承載力有很大提高。2、兩樁承臺中樁身彎矩分布：根據(jù)實測各樁身不同深度受拉、受壓兩側(cè)的應(yīng)變值計算出樁身不同深度的彎矩。繪制兩樁承臺HP1/HP2號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底面下5m處，HP1號樁最大彎矩分別為290kNm、533 kNm，HP2號樁最大彎矩分別為281kNm、407kNm。 四、結(jié)論：1、兩樁承臺樁基水平臨界荷載為1280kN，水平極限荷載為2240 kN。承臺對樁頂?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、兩樁承臺在臨界荷載和極限荷載下，2根樁樁身最大彎矩均出現(xiàn)