自平衡试桩报告文档格式.doc

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工程桩总数

―――

检测桩数

2根

设计桩长

30#-1

30米

桩端持力层

弱风化石灰岩

38#-4

33米

混凝土强度等级

水下C30

抽检类型

指定

最大加载值

10000×

2kN

检测方法

自平衡

其他

2地质条件

2.1地层分布情况如下：

试桩地层分布情况表

层号

层名

层底深度

层厚li

τikPa

τili

[σ0]kPa

③2

强风化灰岩

33

120

3960

600

②2

碎石土

4.7

80

376

④2

8.38

3.68

140

1173.2

④3

30

21.62

180

5400

1800

3试桩概况

试桩施工过程中一切正常。

有关试桩参数详见表3-1，荷载箱位置以及试验元件布置详见图3-1。

表1.1试桩参数一览表

墩号

桩径

（mm）

桩顶标高（m）

桩底标高（m）

桩长

（m）

地质钻孔号

预定加载值

kN

30#

1500

+1955.20

+1925.20

ZK577-30-Z

20000

38#

+1905.60

+1872.6

ZK577-36-Y

图3-1试桩30#-1、38#-1试桩荷载箱及试验元件布置图

4试验方法及仪器设备

4.1试验方法

自平衡法是基桩静载试验的一种新方法。

该法是把一种特制的加载装置－荷载箱，和钢筋笼焊接在一起埋入桩内，将荷载箱的高压油管引到地面，然后浇注成桩。

由高压油泵在地面向荷载箱充油加载，荷载箱将力传递到桩身，其上部桩身的摩擦力与下部桩的摩擦力及端阻力相平衡－自平衡来维持加载。

根据向上向下Q-s曲线、s-lgT曲线、s-lgQ曲线以及等效转换曲线确定基桩承载力，见示意图4.1-1。

图4.1-1自平衡测试示意图

4.2试验仪器及设备

表4.2-1试验仪器及设备表

设备

生产厂家

仪器型号

使用数量

标定单位

荷载箱

电子位移计

数据采集仪

精密压力表

电动油泵

———

5试验情况及结果分析

5.1试验情况

5.1.1加卸载分级

试验按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）附录B“试桩试验办法”进行，每级加载值为预估极限承载力的1/15。

按15级14次加载，第一次按两倍荷载分级加载。

卸载分3级，每级卸载量为5倍荷载分级，见表5.1-1。

表5.1.1-1　30-1#（K578+292）和38#-4（K578+052）试桩加卸载分级表

荷载级别

对应荷载（kN）

2

2×

2667

12

16000

3

4000

13

17333

4

5333

14

18667

5

6667

15

6

8000

16

7

9333

17

12000

8

10667

18

9

19

10

13333

20

11

14667

5.1.2测试情况

1）30#-1（K578+292）试桩于2008年04月16日开始测试，17日加载至第15级时上下位移较小故又加了一级（对应加载值为2×

10667kN，达到设计要求2×

[P]）时即卸载。

根据现场实测数据绘制的Q-s曲线、s-lgT曲线和s-lgQ曲线（详见附图集1），取＝10667kN，＝10667kN。

2）38#-4（K578+052）试桩于2008年04月18日开始测试，19日当加载至第15级时上下位移较小故又加了一级（对应加载值为2×

5.2竖向抗压极限承载力确定

5.2.1根据规程确定

由《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T291-1999）公式

（1）：

Qu=+Q（5.2.1-1）

Qu：

单桩竖向抗压极限承载力；

Q：

荷载箱上部桩的极限加载值，按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）附录B“试桩试验办法”确定；

荷载箱下部桩的极限加载值，按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）附录B“试桩试验办法”确定；

W：

荷载箱上部桩有效自重；

g：

荷载箱上部桩侧阻力修正系数,对于粘性土、粉土g=0.8，对于砂土g=0.7,对于岩石g=1.0。

根据地质资料，土层主要以岩石为主，取γ＝1，计算结果见表5-2。

表5.2.1-1规程公式

（1）计算结果

试桩编号

30#-1（K578+292）

38#-4（K578+052）

Qu上（kN）

Qu下（kN）

10000

W（kN）

1060

995

γ

0.8

（kN）

>

（10667-1060）/1+10667

=20274kN

（10667-995）/1+10667

=20339kN

5.3主要土层极限摩阻力确定

5.3.1轴力计算

应变量可由桩身预埋的应变计读数求得，其计算公式为：

（5.3.1-1）

式中：

——应变计在某级荷载作用下的应变量；

——应变计在某级荷载作用下读数；

——应变计系数；

B——应变计计算修正值；

在同级荷载作用下，试桩内混凝土所产生的应变量等于钢筋所产生的应变量，相应桩截面微单元内的应变量即为钢筋的应变量，其计算公式如下：

（5.3.1-2）

　（5.3.1-3）

　（5.3.1-4）

　　　　　　　　　　（5.3.1-5）

式中：

——某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应变量；

——某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应力值（kN/m2）；

——某级荷载作用下钢筋产生的应力值（kN/m2）；

——混凝土的塑性系数；

——桩身混凝土弹性模量（kN/m2）；

——钢筋弹性模量（kN/m2）；

——桩身截面混凝土的净面积（m2）；

——桩身截面纵向钢筋总面积（m2）；

——某级荷载作用下桩身某截面的轴向力（kN）。

在建立试桩标定截面处的PZ～Psi相关方程后，各量测截面的桩身轴向力PZ值便可由相应的相关方程求得。

（计算结果详见附图集2）

5.3.2侧摩阻力计算

各土层桩侧摩阻力qs可根据下式求得：

（5.3.2-1）

qs——桩侧各土层的摩阻力（kN/m2）；

ΔPZ——桩身量测截面之间的轴向力PZ之差值（kN）；

ΔF——桩身量测截面之间桩段的侧表面积（m2）。

6结论

本次试验取得了较好的效果，通过对试验数据的整理分析，得出如下结论：

30-1#（K578+292）试桩的竖向抗压极限承载力大于20274kN；

38#4（K578+052）试桩竖向抗压极限承载力大于20339kN；

附图集一

自平衡法实测曲线

附图集二

自平衡法计算图表汇总

表138#-4（YK578+052）桩身加载轴力图（单位:

kN）

荷载

级数

桩顶（1905.6m）

截面1（1901.6m）

截面2（1896.6m）

截面3（1891.6m）

截面4（1886.6m）

荷载箱（1882.6m）

1

135

448

763

1079

1340

208

674

1143

1614

2000

281

903

1528

2156

2670

354

1131

1913

2698

3340

427

1357

2293

3233

500

1586

2678

3775

4670

573

1814

3063

4318

5340

645

2041

3443

4853

6000

718

2269

3828

5395

6670

791

2498

4213

5937

7340

867

2726

4594

6472

940

2954

4979

7014

8670

1013

3183

5364

7556

9340

1089

3411

5745

8091

截面5（1881.6m）

截面6（1876.6m）

截面7（1873.6m）

1277

816

551

1906

1245.8

861.4

2545

1682.6

1177.8

2119.4

1493.2

3812

2549.2

1804.6

4451

2986

2120

5090

3422.8

2435.4

5719

3853.6

2746.8

6357

4289.4

3063.2

6996

4726.2

3378.6

7625

5157

3690

8263