荆州长江大桥单桩竖向抗压静载试验极限承载力分析
抗拔桩和抗压桩静载试验及结果分析
抗拔桩和抗压桩静载试验及结果分析随着我国城市建设和施工技术的发展，各种高层建筑和大型地下工程迅猛发展，鉴于竖向承载和变形的要求，桩基础成为工程上首选的深基础形式。
近年对于桩基础中抗压桩的受力性能已有较多研究，而抗拔桩的受力性能更多的是参考抗压桩经验，文中通过理论知识及实验分析，对试桩分别进行单桩竖向抗压与抗拔静载试验，从而分析对比两种桩型的受力情况及其差异性，得出了不同的荷載作用机理。
成果可作设计施工参考。
标签：抗压桩；抗拔桩；载荷试验；受力性状；异同性建筑物基础中采用的抗拔桩和抗压桩虽然荷载传递过程相似，但荷载的作用方向则相反，抗压桩指向岩土体，抗拔桩背离岩土体，这就使得抗拔桩与抗压桩在承载力构成、参数取值和破坏性质等方面均存在差异。
相对于抗压桩，抗拔桩的研究尚不够深入。
迄今为止，抗拔桩设计方法仍处于借鉴抗压桩设计方法阶段，即引入一个经验抗拔系数进行设计，使得抗拔桩的理论研究远远落后于工程实践。
因此，研究抗压桩和抗拔桩的受力性状是十分重要的，剖析二者存在的差异性，才能更好地指导桩基设计和施工。
1、单桩竖向抗压静载试验单桩竖向静载试验是指将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上，通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降，得到静载试验的曲线或等曲线，然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。
目前，绝大多数静载试验是为工程验收提供依据，大多数为工程验收提供依据的静载试验，可按设计要求确定最大加载量，不进行破坏试验，即加载至预定最大试验荷载后终止加载。
目前大多数试验采用压重平台反力装置，将大于最大试验荷载的荷重在试验开始前一次性加上平台，试验时采用油压千斤顶分级加载，堆载则采用混凝土块作荷重，压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上，如图 1 所示。
试验加载采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到稳定标准后施加下一级荷载，直至达到最大试验荷载，然后分级卸载至零，若桩身破坏则试验结束。
2、单桩竖向抗拔静载试验根据设计与规范要求，最大试验荷载3000kN，场地地基承载力较小，不满足反力条件，故需要在试验桩两侧各补1根反力桩，试验前需要进行主梁的刚度计算，确保满足最大试验荷载要求，加载方式为慢速法。
静压桩终压力及单桩竖向承载力的相关性_pdf
摘 要 : 以苏南软土地区的静压桩施工实测资料为依据 ,着重分析了静压桩的终压力与单桩竖向承载力之间的相 互关系 ,并按照静压桩的入土深度 ,提出两者之间的相关性估算方法 ,为静压桩的安全 、合理施工提供参考 。 关键词 : 静压桩 ;终压力 ;单桩竖向承载力 3 中图分类号 : TU47311 + 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1671 - 7643 (2006) 05 - 0063 - 04
(2)桩端土层的性质 ,桩端持力层的类别和性 质直接影响桩端阻力的大小和桩的沉降量 。低压缩 性 、高强度的砂 、砾 、岩层是理想的具有高端阻力的 持力层 ;相反 ,高压缩性 、低强度的软土几乎不能提 供桩端阻力 ,并有可能导致桩发生突进性破坏 。
(3)桩的几何特征 ,不仅桩的形状及表面积决 定桩侧总阻力的大小 ,而且桩的长细比也是影响桩 侧阻力 、桩端阻力的发挥程度和单桩承载力的主要 因素 。
≥11125 ≥11278 ≥01984 ≥01833 ≥01909 ≥11232 ≥11564 ≥11828 ≥11828 ≥1122 ≥11353 ≥11215 ≥11265 ≥11239 ≥11253 ≥11306 ≥01674 ≥01572
由表 1可知 ,即使在同一地区 ,不同施工地点的 静压桩基工程 ,其压桩系数 Q / P (压桩力与桩承载 力标准值之比 )的值 ,从 0157～1183不等 ,呈现了较 大的离散性 。这充分说明 ,在软粘土中 ,静压桩竖向 承载力的变化除了与终压力值有关外 ,还与其它因 素密切相关 ,总的来说 ,影响静压桩竖向承载力的主 要因素有以下几点 。
第一种方法是回归区域性的经验公式 ,这种方
法最为常用 ,公式往往是结合某种具体的土层特定 条件要求 。
单桩竖向静载试验问题分析
以工程桩作为试桩或以工程桩作试桩但提前终止加荷的另一个理 由是设计者 担 心锚 桩 被 拔 出或 拉 裂 。 际上 ， 程桩 作 为 锚桩 往 往 与试 桩 在桩 长 、 实 工 桩径
等方 面 是 相 同的 。 众所 周 知 ． 同一 根 非端 承桩 来 讲 ， 对 其抗 压 承 载力 与拔 桩 承 载力 的差 别 一般 达 不 到成 倍 的程 度 ， 由土 的 支承 力控 制 桩 的承 载力 。 如
三 、 慢速 维持 荷 载 法 和 快 速 维 持 荷 载 法 问题
慢速维持荷载法每级维持时间至少 小时， 快速维持荷载法则每级维
持 时 间 至少 １ 个小 时 ， 绝大 多 数 桩基 而 言 ， 保 证 上部 结 构 正常 使 用 ， 对 为 控
制桩基绝对沉降是最重要的， 这是地基基础按变形控制设计的基本原则。 在 工程桩验收检测中， 国内某些行业和地方标准允许采用快速维持荷载法。 国 外许多国家的维持荷载法相当于我国的快速维持荷载法 ， 最少维持时间为１ 小时 ， 但规定了较为宽松 的沉降稳定标准。 根据我近十年的检 测结果 表明， 快速维荷法在各级荷载下的桩顶沉降量相对于慢速维荷法确实要小一些。 相 对 而言 ， 速 维荷 法 的加 荷速 度 比建 筑 物施 工 过程 中 的加荷 速 率要 快得 多 ， 慢 慢速法 试桩得 到的桩顶 沉降与建筑 物桩 基在 长期荷载作 用下 的实际沉 降相比 ， 要小 几 到十 几倍 ， 以规 范 中的快 慢 速维 荷法 试 桩沉 降 差异 是 可 以忽略 的 。 所
桩不 能压 致 破坏 ， 心 锚 桩拔 出 或拉 裂 。 ②担
工程桩作为试桩， 同一工程场地内进行 ， 在 不但可排除因位置差异而
单桩竖向抗压静载试验实验报告
单桩竖向抗压静载试验实验报告实验报告。
试验目的：
本次试验旨在对单桩进行竖向抗压静载试验，以评估桩基的承载力和变形性能。
试验装置：
试验桩为直径为X米，长度为Y米的混凝土桩。
试验中采用液压顶千器施加荷载，并通过应变片和位移传感器监测桩身的应变和位移变化。
试验过程中，记录各阶段的荷载-位移曲线，以及桩身的应变变化情况。
试验步骤：
1. 桩基准备，清理桩周土壤，确保桩身表面清洁，并在桩顶安装液压顶千器。
2. 荷载施加，根据设计要求，逐步施加竖向荷载，记录荷载-位移曲线。
3. 荷载卸载，在达到设计荷载或桩身出现较大变形时，逐步卸载荷载，记录卸载过程中的位移变化。
4. 观测记录，实时监测桩身应变和位移变化，并记录各阶段的数据。
5. 试验结束，当荷载完全卸载并桩身稳定后，结束试验并拆卸试验装置。
试验数据处理与分析：
1. 绘制荷载-位移曲线，分析桩的承载力和变形特性。
2. 计算桩的极限承载力和变形模量，并与设计要求进行对比分析。
3. 对试验数据进行统计分析，评估桩基的受力性能。
试验结论：
根据试验数据分析，得出桩基的承载力和变形性能评估结论，并提出相应的建议和改进措施。
以上是对单桩竖向抗压静载试验实验报告的详细描述，希望能够满足你的需求。
单桩竖向抗压静载锚桩法试验数据分析
单桩竖向抗压静载锚桩法试验数据分析摘要：单桩竖向抗压静载试验主要用于检测基桩的抗压承载力，在工程质量验收中判断其抗压承载力是否满足设计和规范要求，常用试验方法包括堆载试验法、锚桩法，但是对于单桩承载力比较大，场地条件受限，场地换填处理费用较大，堆载法不能满足现场安全、经济条件。
本工程采用锚桩法检测单桩竖向抗压承载力，检测过程中采用仪器自动采集数据，得到各级荷载作用下桩顶位移随时间的变化规律，判断单桩抗压承载力是否满足设计要求。
结果表明，采用锚桩法检测单桩竖向抗压承载力，具有检测时间短，工作效率高，安全可靠等特点，值得在工程检测中广泛推行。
关键词：锚桩法；竖向抗压承载力；基桩1、引言桩基静载试验是确定基桩极限承载力最简单直观、可靠的一种试验方法，在实际工程中广泛使用，可以为桩基设计提供依据，判定单桩竖向承载力是否满足设计要求[1-2]。
刘小宁[3]通过对桥梁工程单桩进行静载试验并分析其试验数据，在此基础上对整个过程设计和现场施工提出了指导意见，分析了静载试验方法的优劣以及今后发展方向。
彭曦[4]基于实际工程抗压静载试验，分析试验数据，判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求，为基桩设计与优化提供参考。
潘学忠[5]依托京沪高铁大胜关大桥项目，采用锚桩反力静载设备进行抗压试验，并对试验数据进行分析研究。
卢铖昀[6]基于尼日尼亚拉伊铁路项目，采用锚桩反力法对桥梁桩基进行静载试验，总结了中国与欧（英）标准中锚桩反力法的静载试验的差异性。
本文依托南京江北新区工地，受限于场地条件无法满足堆载要求，设计提出采用锚桩法进行单桩竖向静载抗压试验，通过分析研究静载试验数据，得到单桩的抗压承载力，并判断其抗压承载力是否满足设计要求。
2、工程概况该项目位于南京江北新区，地块紧邻长江，地面土层多为杂填土和素填土，土层密实度、均匀性较差，考虑到场地条件不满足堆载条件以及换填成本较大，故设计单位提出采用锚桩法进行检测。
根据设计图纸要求，本次需要检测试桩共三根，桩径均为1000mm，桩长为63米，桩端持力层为③-4中粗砂层，设计抗压极限承载力为10000kN。
单桩竖向抗压静载试验检测案例分析
3)试验方法:采用慢速维持荷载法，荷 载 分 级 为 1 0 级 。沉降 观 测 为 每 级 加 载 后 第 5 m m ，10 m m ，15 m m 进 行 读 数 ，以后每隔 15 m i n 读 取 一 次 ，桩的沉降在连续2 h 小 于 0. 1 m m 为 稳 定 ，进行
下一荷载等级加载。当荷载沉降曲线上判定的极限承载力的总 沉 降 量 超 过 40 m m 或 者 沉 降 大 于 100 m m 停止试验。
粉 质 黏 土 ，压缩性中等,厚 度 大 ，土 质 较 好 ，但 是 在 组 合 层 中 ，夹有
2 200
性质相对较差的层黏土。
3 300
2 单桩竖向荷载试验方案
4 400
5 500
1) 试验设备:本试验采用伞型反力平台，平 台 直 径 18 m ，采用 6 600
砂袋为反重压力，桩周围地面回填废渣为50 c m ，采 用 C2 0 混凝土 20 c m 抹 平 ，本 次 试 验 采 用 枕 木 支 墩 ，地 面 最 大 超 载 预 估 为 100 k N / m 2 ~140 k N / m 2,小 于 地 基 承 载 力 的 1. 5 倍 ，不 会影响试
第45卷 第 8 期 20 19 年3 月
山 西建筑 SHANXI ARCHITECTURE
V 〇L 4 5 N 〇.8 Mar. 2019
•5 5 •
文章编号：1009-6825 (2019)08-0055-02
单桩竖向抗压静载试验检测案例分析
刘小宁
(陕西省公路应急中心，陕 西 西 安 710068)
回弹率 %
24.3
20.9
最大试验 荷载/k N 12 000 11 000
表 3 试桩1 摩阻力测试结果
单桩竖向静载试验中对于承载力不合格情况的分析
单桩竖向静载试验中对于承载力不合格情况的分析摘要对某地铁车辆段大吨位钻孔灌注桩进行单桩承载力检测，试验桩在加载至12600kN时Q~S曲线发生陡降破坏，不满足设计要求。
结合地质资料、施工记录、通过静载数据比对、分析静载试验数据，推断桩身可能存在结构性问题。
经过开挖验证，证明推断无误。
关键词：桩身强度，后注浆，偏心受压，承载力一、概况某地铁车辆段运用库项目，基础形式采用钻孔灌注桩基础，桩基设计等级为一级，桩身参数：桩长38m，桩径800mm，混凝强度C45，桩身采用后注浆技术，分别在桩侧8m、18m、28m，桩端38m位置进行后注浆。
单桩承载力特征值为7000kN，桩端持力层为细中砂⑦1层、粉细砂⑦2层。
135#桩经过低应变法和声波透射法桩身完整性检测，桩身完整为Ⅰ类桩。
随后进行桩帽浇筑，待混凝土强度达到试验要求后进行单桩竖向抗压静载试验，按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014[1]分9级加载，拟设定最大加载值为14000kN。
加载至第8级时Q~S曲线发生陡降，根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014[1]，135#桩的单桩竖向抗压极限承载力值为11200kN。
经过现场初步勘察发现：桩帽完好未发生明显破坏，因桩帽以下已经进行垫层施工，故暂时无法直观判断产生承载力不足的原因。
二、对试验结果分析1、承载力验算勘察报告地层情况和后注浆增强系数见表2.1表2.1 地层特性及后注浆增强系数根据《建筑桩基技术规范》JGJ 9-2008[2]中5.3.10条进行验算：计算得桩身承载力极限值为14560kN，满足规范要求。
2、后注浆情况分析根据《建筑桩基技术规范》JGJ 9-2008[2]中6.7.4条进行验算：计算得后注浆量应大于等于3.2吨，注浆压力宜为1~10MPa。
经过调取施工单位的施工记录得到注浆压力和方量为：桩侧8m注浆水泥用量0.7吨，注浆压力5MPa，桩侧18m注浆水泥用量0.6吨，注浆压力5MPa，桩侧28m注浆水泥用量0.6吨，注浆压力5MPa，桩端注浆水泥用量1.7吨，注浆压力为5MPa。
单桩竖向抗压静载试验详解
五、实验方法
• 实验步骤 准备工作 桩头处理 设备安装 逐级加载、卸载 数据记录 试验数据 分析 试验报告
1、实验设备
• • • • 沉降测量装置 压力测量装置 加载装置 反力装置
反力装置
• 锚桩横梁反力装置俗称锚桩法，是大直径 灌注桩静载试验最常用的加载反力系统， 由锚桩、主梁、次梁、拉杆、锚笼（或挂 板）等组成。当要求加载值较大时，有时 需要6根甚至更多的锚桩。具体锚桩数量要 通过验算各锚桩的抗拔力来确定。 • 锚桩采用方式可根据现场布桩情况而定， 为了节省费用，尽量采用工程桩作为锚桩。
2、桩头处理
• 混凝土桩桩头处理应先凿掉桩顶部的松散破碎层和低强度 混凝土，露出主筋，冲洗干净桩头后再浇注桩帽。 • 1）桩帽顶面应水平、平整、桩帽中轴线与原桩身上部的中 轴线严格对中，桩帽面积大于等于原桩身截面积，桩帽截 面形状可为圆形或方形； • 2）桩帽主筋应全部直通至桩帽混凝土保护层之下，如原桩 身露出主筋长度不够时，应通过焊接加长主筋，各主筋应 在同一高度上，桩帽主筋应与原桩身主筋按规定焊接； • 3）距桩顶1倍桩径范围内，宜用3~5mm厚的钢板围裹，或 距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于150mm。 桩帽应设置钢筋网片3~5层，间距80~150mm； • 4）桩帽混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1~2级，且不 低于C30；
沉降测量装置
基准桩用来固定和支撑准架 试桩、锚桩（或压重平台支墩边）和基准桩之间的中心距离
• 百分表和位移传感器
• 沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表，并应符合下列规定：
• 1.测量误差不大于0.1%FS，分辨率优于或等于0.01mm（常用的百分 表量程有50mm、30mm、10mm,量程越大，周期检定合格率越低， 但沉降测量使用的百分表量程过小，可能造成频繁调表，影响测量精 度）。 • 2. 直径或边宽大于500mm的桩，应在其两个方向对称安装4个百分表 或位移传感器，直径或边宽小于或等于500mm的桩可对称安置2个百 分表或位移传感器。 • 3. 沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置（最好不小于0.5倍桩径）， 测点应牢固地固定于桩身。不得在承压板上或千斤顶上设置沉降测点， 避免因承压板变形导致沉降观测数据失实。
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图4 柱底取芯照片(砼与中风化岩体胶结良好,沉渣为零)五、结语:随着我国国民经济发展,城市高层建筑和重型建(构)筑物的日益增多,桩基荷载加大、桩孔加深,大直径超长钻孔灌注桩得到广泛应用。
本工程实践在以使用常规设备,通过改进工艺,结合应用多项新技术,使大直径超长灌注桩能够满足在复杂地质条件下建造大型建(构)筑物的基础需要,其所表现出的单桩承载力高、稳定性好、适应性强、施工方便、无噪声等优点,必将在我国地基基础技术进步和建设事业发展中起到积极作用。
参考文献1、福州市某广场主楼桩基工程竣工资料;2、福建省 超长钻孔灌注桩施工工法 ;3、 福建建筑 1996增刊。
!桩基础!荆州长江大桥单桩竖向抗压静载试验极限承载力分析徐子福 (核工华南二九四工程物探公司) 何 剑 (核工业工程勘察院)摘要:以荆州长江大桥混凝土钻孔灌注桩单桩竖向抗压静载试验在未达到破坏荷载时,对于无特征的缓变型∀Q-S #曲线如何判定单桩极限承载力为研究目的。
引入前人总结出的∀逆变斜率法#、∀S ∃ lg(Q/Qmax)作图法#和∀高应变实测曲线拟合法#与∀测力元件数理统计法#进行解释,将四种方法推荐结果综合对该桩进行分析和对比,判定该桩单桩竖向极限承载力。
关键词:单桩竖向抗压静载试验 基桩高应变动力检测 单桩极限承载力 极限摩阻力Analyses of Pile ultimate Bearing C apacity of Vertical Compressive Static Load Teston JinZhou Yangtze River Bridge Bore PileXu Zifu He Jian (No.294Geophysical Investigation Corporation of Nuclear Industry South of China 353400)Abstract:When the pile vertical compressive static load test of bored pile do not reach the ultimate capacity,the author recommend four methoos to judge pile ultimate capacity.A case for Jingzhou Yangtze River bridge piles is analyzd and contrasted in this paper.Keywords:Pile vertical static load test compressive High strain dyna mic test Pile ultimate bearing capacity Ultimate friction一 工程简介荆州长江大桥是国道207线沟通湘鄂两省特大型跨江桥,设计为钢索斜拉桥,桥长4200米。
灌注桩基础,设计桩长80米,桩径1.5米,单桩承载力标准值为14000kN 。
为了给桩基设计提供科学依据,我公司与核工业工程勘察院合作,于1997年5月上旬至7月初共同完成了该工程专用试桩的高应变动力检测、单桩竖向抗压静载试验和单桩水平静载试验共三项任务。
大桥位于湖北省荆州市,地处江汉平原腹地,冲积层厚度大于100米,根据工程地质勘察和试桩施工揭露,地层分布规律如下:第一层:0.0~9.0m,人工填土,松散。
第二层和第三层;9.0~27.0m,淤泥质及粉质粘土,湿可塑。
第四层:27.0~35.0m,细砂夹砂卵石层,饱和。
第五层:35.0~40.0m,卵石夹砾层。
第六层:40.0~60.0m,砂砾石夹大卵石层。
第七层:60.0m 以下,砂砾石类大卵石层,已胶结。
试验要求单桩竖向抗压静载试验最大加载量大于2倍承载力设计标准值,且不小于30000k N 。
试验成果尽可能提供单桩竖向极限承载力,以作为大桥桩基设计依据。
二、单桩竖向抗压静载试验试桩规格同工程桩。
在制作试桩时按工程地质分层,共埋设了11个断面的钢筋应力计。
试验采用∀两锚一#锚桩横梁反力装置,锚桩桩长60米,桩径2米,反力梁采用钢筋混凝土制作。
试验由一台80MPa 超高压油泵并联八台同型号500吨液压千斤顶和八台500吨测力传感器组成加荷系统;由4只50m m 位移传感器连拉数字频率测试仪组成沉降观测系统。
试验按照 建筑桩基技术规范 (J GJ94-94),采用慢速维持荷载法。
荷载共分15级,起始荷载4000k N,两级后按级差2000k N 递增。
试验自1997年6月29日21时开始加荷,当荷载达28000kN 时,反力梁出现裂缝,直到荷载34000k N 时裂缝加大,故终止加载。
以后分6级卸荷至零。
34000k N 荷载时桩顶最大沉降量21.33m m,卸荷后最大回弹量16.38mm,残余变形量4.95mm 。
由此可见试验全过程桩土体系处于弹性变形阶段,试验未达极限荷载值。
为了给该工程桩基提供设计依据,如何判定该桩竖向极限承载力是本文讨论的中心课题。
图1a ∀S-Q #曲线 图1b ∀S-lgt #曲线三、单桩竖向极限承载力的探讨与分析1、试验曲线常规分析法在∀S-Q #和∀S-l gt #等常规试验曲线中利用沉降与荷载关系的特征点,即极限荷载点或破坏荷载点来判定极限承载力。
对于缓变型∀S-Q #曲线无特征点时按规范给定S=40~60m m 所对应的荷载值(L/D>80的细长桩取S=60~90m m 所对应的荷载值)来判定极限承载力。
而本次单桩竖向静载试验所作常规试验曲线是一典型的缓变型曲线,且最大沉降量仅为21.33mm 。
故用常规试验曲线均不能判定极限承载力。
详见图1a 和图1b 。
根据曲线只能给出:单桩极限承载力Q u k >3400kN如果采用此结构作为设计依据尚不圆满。
这就需要采用其它的测试方法或其它判别手段来分析接近的单桩竖向极限承载力,作为大桥桩基的设计依据。
2 基桩高应变动力检测实测曲线拟合法本次高应变动力检测采用美国PDI 公司研制的PD A 打桩分析仪(PAK 型),以及配套的工具式传感器。
试验锤击装置为组合型锤击装置,锤体质量为20000kg 。
利用北京平岱公司开发的PDC-C MP 高应变拟合分析软件进行拟合分析。
在不考虑辐射阻尼的情况下对该桩进行拟合分析,其结果如下:极限承载力:R u t =48948kN 极限承载力:R sk =44377k N 极限承载力:R to =4570.8kN由于受当时条件所限,在湖北仅筹集到20吨锤击设备。
通过对实测信号的直观分析可以看出:锤击能量明显不足,所施加的应力波未能使桩身下部单元产生足够的运动,桩身下部的位移较小,实际激发的土阻力不够充分。
故引入辐射阻尼模型进行拟合分析。
见图2a 和图2b 。
其结果如下:极限承载力:R u t =57758kN 极限摩阻力:R sk =52365k N 极限端阻力:R to =5393.5kN图2a 实测数据的时程曲线 图2b 拟合结果3 ∀S ∃Q #曲线逆变斜率法当单桩竖向静载试验由于某种原因而不能使试验达到破坏荷载时,则往往进行某种假设后利用经验公式来推断极限承载力。
该法就是假定单桩静载试验∀S-Q 曲线#为一双曲线,则它符合双曲线方程式:Q=S/(a+bS)。
令变量X 为单桩竖向静载试验∀S ∃Q 曲线#中的沉降量(S);令变量Y 为∀S-Q 曲线#中的沉降量S 与相应荷载Q 之比值(Y=S/Q)。
则可写成直线方程Y=a+bX,式中a 为截距,b 为斜率。
假定单桩竖向静载试验进行到N 级,而达到破坏荷载时,则视试验∀S-S/Q 曲线#为一条截距为a,且以破坏荷载之倒数(b=Q by )为斜率的直线,应用最小二乘法解方程式就可以得斜率b:b =N (xy)- x yN x2- x y 将实测数据代入上式求解,所得斜率之倒数应为竖向静载试验破坏荷载值。
在分析正常静载试验∀S ∃Q 曲线#时,均以破坏荷载的前一级所对应的荷载为试桩的极限承载力。
故在应用此法进行求解后,再引入拆减系数∀0.8-0.9#来推算极限承载力Q uk 。
本次试验共分15级,最大加载量为34000kN,最大沉降量S 为21.33m m 。
采用∀S-Q 曲线∀逆变斜率法求解得:斜率:b=1.4212914416%10-5破坏荷载:Q b y =1/b=70776k N极限荷载:Q u k =70776%0.8=56620.8k N 4 S- lg(Q/Q max )百分率图解法分析百分率图解法是假定单桩竖向静载试验∀S-Q 曲线#符合指数方程式:Q=Q max (1-e -as )或S= lg(1-Q/Q max )当桩顶荷载达到极限(破坏荷载)时,其破坏荷载值Q b y 对应于S= lg(1-Q/Q b y )曲线中的一根直线。
其实质是引入一系列假定的破坏值Q b y ,将实测荷载值与假定的破坏荷载之比的百分率制作S= lg(1-Q/Q by )曲线图。
曲线群中的一根直线为破坏荷载曲线(见图形)。
本次试验应用此法进行作图,求得破坏荷载值:Q by =70000k N 。
由于该法推定仍可以认为是破坏荷载值,故仍将引入折减系数∀0.8-0.9#来推算试验极限承载力得:Q u k =7000%0.8=56000kN 5 测力元件分析法凡在试桩桩体中预埋有测力元件(如钢筋应力计或应变片),当单桩竖向静载试验达破坏荷载时,均可用各截面上的测力元件所测得的轴力来计算相应地层所持有的极限摩阻力,即桩体深充范围内各地层极限摩阻力与桩端极限承载力之和即为总极限承载力。
但是单桩竖向静载试验往往不尽人意,试验达不到破坏荷载值。
此时测力元件所能反映的是相应地层摩阻力发挥值。
根据桩顶荷载自上而下的传递机理,使下部地层有潜在摩阻力值和桩端承载力值没有涉及到。
如果应用地质资料结合测力元件也能够推算出各层潜在摩阻力和端承力。
即该桩的极限承载力(或极限荷载)应为桩预最大荷载、潜在极限摩阻力和极限端阻力三者之和。
Q u k =Q m ax + n1(u %L %f sik -q si )+A p f pk式中:Q u k ∃∃∃单桩竖向极限荷载Q ma x ∃∃∃桩顶施加的最大荷载Q sik ∃∃∃地质资料提供地层的单位极限摩阻力Q p k ∃∃∃地质资料提供的桩端地层单位极限承载力Q si ∃∃∃钢筋应力计实测到的第i 层摩阻力发挥值u 、L 、A ∃∃∃分别为桩周长,桩段长和桩截面积N ∃∃∃为计算地层(或桩段)个数一般来说,单桩竖向静载试验未达破坏而终止荷载时,桩顶最大荷载就相当于各层已发挥摩阻力之和。
此时上部地层极限摩阻力值应接近应力计实测值。