基于复杂场地预埋荷载箱法的研究与应用

《基于复杂场地预埋荷载箱法的研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于复杂场地预埋荷载箱法的研究与应用【摘要】通过预埋荷载箱法在四矿储装运系统实际工程中的应用，阐述预埋荷载箱法静载试验方法及原理，分析预埋箱法特点。进行预埋荷载箱法桩基础承载力测试，并对试验结果进行分析。为验证与优化桩基础设计提供有效数据，具有较好的现实意义。【关键词】预埋荷载箱法；桩基础；P-S曲线1•引言随着工程规模性大、综合性强的发展特点，传统单一的灌注桩施工工艺己满足不了现在施工的需要。我国常用单桩基础承载力试验采用静载荷试验、高应变试验测试等方法。相对其他方法，预埋荷载箱法桩基础试验具有快速方便、测试结果较准确等优

2、点，在工程中普遍应用，特别是复杂场地的桩基础承载力试验。2.常规静载试验与预埋荷载箱法的对比常规静载荷试验显著的优点是受力条件比较接近实际，简单易用，试验结果直观而易于为人们理解和接受，但是试验规模及费用相对较大，且要有足够的场地。桩基预埋荷载箱法，称为自反力加载法，即通常说的自平衡法。该法将荷载箱位置放在桩底部，浇注桩身混凝土后，利用荷载箱上端的桩侧阻力和下端的桩端阻力进行互为反力的载荷试验。通过在桩基底部寻求反力，对桩基上、下部桩体分别（且同时）进行静载荷加载省去了深层平板载荷试验地面上笨重的反力装置，却同样达到了验证桩

3、端持力层承载力的目的。随着荷载逐渐增加就会产生变形位移，位移计和计算机控制分析系统将应变和荷载记录下来，绘制出桩中施加力值P-S位移曲线等。依据常规试验规范及基本理论，分析试验数据及曲线并进行判定和计算。本方法适用于桩径不小于900mm的端承型桩，尤其适用于桩端嵌岩的大吨位挖孔桩，不受工期和现场场地条件的限制，具有快捷、简便的特点。预埋箱法相对于传统试桩法（堆载法和锚桩法）具有以下特点：（1）试验装置简单，不占场地，准备工作省时省力。（2）上桩段的侧阻力与下桩段的侧端阻力互为反力，因此可测得侧阻力与端阻力，以及各自的荷载-位

4、移曲线。（3）试验费用低。荷载箱为一次性投入，与传统方法相比可节省试验总费用的50%〜60%,吨位越大越明显。（4）试验桩仍可作为工程用桩。（5）重复试验方便。可在同一根桩上不同的桩端深度（双荷载箱或多荷载箱）和同一桩端深度的不同时间（后压浆试桩效果对比）进行试验。（6）可得到土阻力的静蠕变和恢复效果。可保留试验荷载的任意时间段，实测桩侧和桩端阻力的蠕变数据。3、工程概况四矿储装运系统工程建筑高度为22.70m,建筑尺寸为24.6mX8.25m，框架四层结构。由于其横跨4条铁道和1条煤矸石运输铁道，各种管线错综复杂，场地受限

5、，极其狭窄。车站工程基础原设计为筏板式基础，施工时需整体开挖，会造成断路1个月，对铁路运输影响极大，综合各种因素，通过和设计单位沟通建议，基础设计改为人工挖孔灌注桩，单柱单桩结构（共8根，最大直径为2.2m的椭圆形桩共4根，直径为1.2m圆形桩共4根，桩长均为16m）,沿铁道方向设置地下连梁，增加其结构稳定性。4、施工过程及结果分析在该工程的施工中，针对超深人工挖孔灌注桩施工、桩基承载力检测、计算机软件辅助建模、压型钢板替代模板支撑体系等具体问题，根据现场地质情况、雨季预测、整体施工安排，准备每4根桩为一个施工阶段，同时开挖

6、四根。因场地限制，通过实地考察，本工程水平运输采用两种运输路线。桩基施工完毕，按照设计图纸，须做3根桩的承载力试验，常规静载试验采用大型预制砼块在桩顶施加荷载，这样将阻断铁道线路，造成停运48小时，并且现场吊车法进入，加载时会耗费极大人工，劳动强度很大。针对这一状况采用了桩基底部预埋荷载箱法。针对灌注桩基础施工现状，采用预埋箱法检测时，设计的试验原则为：遵循下段桩侧先破坏后再预压加载，激发桩端土阻力至上段桩侧被破坏的相对极限平衡状态。采用慢速维持荷载法逐级加载，参照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中规定执

7、行。进行了预埋荷载箱法桩基础承载力测试，主要目的：(1)确定典型工程地质条件下，单桩基础竖向极限承载力及沉降规律，为验证和优化桩基础设计提供有效数据；(2)通过测试，总结在典型土层条件下，钻孔灌注桩的施工工艺和经验，为钻孔灌注桩的施工提供参考。通过预埋荷载箱法与堆载试验所得数据进行P-S曲线进行对比分析。两种方法在荷载小于16.5MN时基本重叠，大于16.5MN时堆载试验位移量略大于预埋荷载箱法位移，总体趋势基本一致。本项目施工的8根人工挖孔桩桩基质量合格，承载力达到设计要求，在检测期间工程正常推进，并提前工期20天，未影响

8、铁运处火车的正常通行，保证了四矿的正常生产。5、结论与建议5.1结论本课题在四矿地面储装运系统工程施工中进行成功应用，并取得了可喜的成果。较其他可行方案节约费用近30万，提前工期20天，并减少了交叉作业带来的风险，降低了劳动强度。主要结论有以下几点：(1)桩基静载荷试验预埋荷载箱法是一种何