永寿至咸阳高速公路咸阳机场立交静载试验.pdf

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1、10.3969/j.issn.1002-0268.2012.11.009永寿至咸阳高速公路咸阳机场立交静载试验牛富生1,2王晓谋3赵宏1,2贺龙鹏1,21.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海2000922.同济大学土木工程学院，上海2000923.长安大学公路学院，陕西西安710064摘要：结合永寿至咸阳高速公路咸阳机场立交试验区静载试验，研究了现场3根试桩浸水前后竖向受压的荷载传递性状，包括桩身轴力分布特征、桩侧摩阻力分布特征、桩侧摩阻力与桩端阻力的发挥性状以及极限承载力的确定，并对其进行了浸

2、水前后对比分析。结果表明：试桩桩周分布的黄土湿陷性小，浸水后的轴力分布规律与浸水前大体一致。在同级荷载作用下，浸水后的桩侧最大摩阻力普遍比浸水前小。浸水后桩侧摩阻力的发挥比浸水前小，相应的浸水后桩端阻力发挥比浸水前大。另外，从桩端荷载所占总荷载的百分比看，试桩显示出摩擦桩的特性。从竖向极限承载力的确定分析出，浸水后单桩竖向极限承载力比浸水前均降低2级，并提出了相应的处理措施。桥梁工程；桩基；荷载传递；静载试验；实测数据处理；极限承载力U448.171+.2A1002-0268(2012)11-0045-0

3、8ExperimentalResearchonStaticLoadofXianyangAirportOverpassonYongshou-XianyangExpresswayNIUFushengWANGXiaomouZHAOHongHELongpeng2012-03-28中国博士后科学基金项目(2012M510137)；交通运输部西部交通建设科技项目(2009318812004)牛富生(1983-)，男，河南遂平人，博士生.(niufusheng123@163.com)一一、____r‘__‘／、基均为钻

4、（挖）.3、1.5、1.7】第11期牛富生，等：永寿至咸阳高速公路咸阳机场立交静载试验47桩内预埋18根直径32mm精轧螺纹钢筋，与锚拔器连接提供反力。锚桩参数见表2。表2机场立交试验区锚桩参数Tab．2Parametersofanchorpilesinairportoverpasstestsite锚桩轴向受拉容许承载力计算公式如下：n‘[P1]=0．55'rrd∑li7I。+,rrd2ly。l=l式中，rj为与f。对应的各土层的剪切力；y。为桩孔内水或泥浆的重度。2．2测试元件布设根据试桩主筋型号选用直

5、径22mm的JXG．1型钢筋计作为测力元件，经拉压双向带线标定后投入使用。钢筋计量程为一40～60kN。钢筋计布设根据试桩桩周土层分布及埋深确定，每个测试断面布设钢筋计3个。百分表是为了测试桩在每级荷载下的沉降而布设的，现场试验中在桩的正交直径2个方向各设置一个，对称安置4个，其量程为50mm。在离桩顶距离为80cm的沉降测定平面安设支架。固定百分表的磁性架和支承百分表的基准梁及支架，在考虑温度等因素的影响后采取了隔温措施。2．3加载系统设计单桩竖向承载力试验采用锚桩横梁反力装置进行加载，该装置由反力系统

6、、加载系统、位移测量系统3部分组成，试验加载装置详见图2。Ⅱ1．诞rrf——j——、l’y嵌铺{＆；啦赛—婚■／，lH—IdJ应／JD旧￡糸统》J。≮水梁索～_—■，—、一1攀’、L——。!j、．—，—o》g(b)位移测量系统图2试验加载装置Fig．2Testloadingdevices(1)反力加载系统反力梁8片；锚拔器8根；钢垫板4块；4030kN油压千斤顶6台；5000kN油压千斤顶6台；高压电动油泵2套。(2)位移测量系统基准钢梁4根；百分表12套；精密水准仪2台。2．4测试内容试验测试内容包括桩

7、顶沉降与桩身截面应力。桩顶沉降测试是测读每级加荷下的桩顶沉降变形量。桩顶沉降是通过设置在距桩顶40cm断面上正交布设的4个百分表来反映的，通过4个百分表的沉降值取平均值，得到在各级荷载下相应的桩顶沉降值。钢筋应力通过沿桩身布置的钢筋计测定。2．5浸水试验设计(1)注水孔布置为了使桩周土达到饱和，以测试浸水后桩周黄土的湿陷量，在咸阳机场试验区JCS2、JCS3试桩周围，以每根试桩为中心布设注水孔。注水孔孔深为10m，孑L径为0．15m，孑L内用粗砂砾填充。注水孔布置详见图3。JCSl试桩模拟自然状态浸水，在

8、其周围不布置注水孔。图3注水孔布置示意图(单位：cm】Fig．3Layoutofinjectionholes(unit：cm)(2)沉降标布设试验总共设24个测点，布置沉降标以观测湿陷性黄土浸水期间的湿陷量。沉降标布设见图4所示，沉降标构造见图5。图4沉降标布设示意图(单位：cm)Fig．4Layoutofsubsidencemonitoringmarks【unit：ca)孽阻力为73‘，浸水前磊力为93.1k2001kN，占