樁的靜載試驗是確定單樁軸向或橫向(xiàng)承載力最為可靠的(de)方(fāng)法,也是基(jī)樁質量(liàng)檢測中(zhōng)一項 很重要的方法。其試驗結(jié)果整理是否正確對樁在靜荷載作用下性狀的了解,關係極為(wéi)密切。 動測技術的應用和推廣(guǎng)的基(jī)礎也與對樁靜(jìng)載試驗結果的分析有關。
靜載加荷方式簡介
根據試(shì)樁目(mù)的、試樁設(shè)備能力、時間要求以及技術水平等條(tiáo)件(jiàn),單樁靜載試驗通常(cháng)有如下 幾種(zhǒng)加載方式。
1,慢速維持荷載法
該法為國內外使用最(zuì)早和最廣泛的一種方法。具體做法是按一定要求將(jiāng)荷載分級加到樁 上,在樁下沉未達到某一(yī)規定的相對穩定標準前,每級荷載維持不變;當達到穩定(dìng)標準時,繼(jì)續(xù) 加下一級荷載;當(dāng)達到規定(dìng)的終止試(shì)驗條件時停止加載;然後再分級卸載至零載。試驗周期約 3-7天。我國各規範規定樁(zhuāng)頂下沉相對穩定標準為下沉速率小於或不大於O.lmm/h,交通部 部(bù)標準《公路橋涵施工技術規範》( JTJ041-98)規定巨粒土、砂類土(tǔ)、堅硬粘質土最(zuì)後30min的 沉降量不大於O.lmm。有(yǒu)關試樁人土後間隔時間、分級標準(zhǔn)、測讀下沉(chén)量間隔時間、試驗終止 條件以及卸載規定(dìng)等(děng)項目,各種規範和標準的規定互有差別。
2。快速維持荷載法
我國港口部門及美國(guó)、日本等(děng)國家推薦使用該法,其主要特點是在試驗(yàn)加載過程(chéng)中不要求 觀測樁頂下沉量的相對穩定,而以等時間間(jiān)隔連續加載。有關加載分級及各(gè)級加載值、加載終 止(zhǐ)條(tiáo)件、卸載等規定各家(jiā)不盡相同。如我國港口(kǒu)規範JTJ222-83規定荷(hé)載級數(shù)要求大於12 級,各級荷載的間隔時間為lh,但最後(hòu)一級荷載應維持24h(除非出現破壞),然後再分級卸載。 有的每級荷載加載時間更短,如美國標準D1143-74規定以每級增量50kN或lOOkN連續加 載,每級荷載增(zēng)量時間間隔為2. Smin,當(dāng)加載至維持荷載需繼續不斷頂升千斤頂或加載設備 已(yǐ)達最大容量時,可認為已達到終止試驗(yàn)條件,經5min後,卸除全部荷載。
快速維持荷載法的基本依據是快速加載下得到的極限荷(hé)載乘以某修正係數後,可轉(zhuǎn)換成 慢速加載時的極限荷載;在設計荷載下,慢速維持荷載法和快速維持荷載法的樁頂下沉量相差 不大,據文(wén)獻報導,兩者(zhě)差值在5%以內;慢速法的試驗總持續時間長,且不易預估(gū),而快速(sù)法 總持續時間短。且易於預估。
3.等貫人速率法(fǎ)
此法簡稱為CRP法,於1961 年 由維特克(Whitaker)和柯克(Cooke)提出,目前已列入美、 英、瑞典及挪威等國家相應的規範(fàn)中。該法試驗時樁頂(dǐng)加載不要求下沉相(xiàng)對穩定,而采用連續(xù) 施加荷載,保(bǎo)證樁頂以等速率貫人土中,並定(dìng)時測讀所加荷載值及樁頂下沉量,按荷(hé)載一貫人 量曲線確定極限荷載。試驗一般進行到累計貫(guàn)入量50mm - 70mm,或至(zhì)少等於平均樁徑的(de) 15%,或荷載達到設計荷載的3倍,或試樁反(fǎn)力係統的最大能力。試驗一般在(zài)lh - 3h內就可(kě) 完成。其優點(diǎn)是試驗時間(jiān)短,試驗曲線形狀變(biàn)化明顯,較明確地反映出樁的工作類型和極限承 載力,可以很快得(dé)出極限荷載。缺點是試驗要求(qiú)嚴格,且(qiě)由於加載迅速在粘質粉砂中會出現假(jiǎ) 破壞現象。
4.慢速維持(chí)荷載與等貫入(rù)速(sù)率結(jié)合法
試樁時先采用(yòng)慢速維(wéi)持荷(hé)載法分級加載,每級荷載下樁(zhuāng)頂下沉量達到(dào)相對穩定,當荷載加 到設計荷載的2倍或預估極限承載(zǎi)力的95%以(yǐ)後,改用(yòng)等貫人速率法加載直到(dào)破壞。英國和 丹麥等(děng)曾采用這種“結合法”。
5.循環加載卸載試驗法
此法國外用得(dé)較為廣泛(fàn),常用的有:①在慢速維持荷載法中(zhōng)以(yǐ)一部分荷載進行加(jiā)卸載循 環,如德國的DIN1054規範(fàn)法(fǎ);②以慢速(sù)維持荷(hé)載法為基(jī)礎對每一級荷載進行重(chóng)複加卸載循 環,姐前蘇聯的FOCT5686法、日本土質工學會標準的(de)B法(多循(xún)環);③以快速維持荷載法為 基(jī)礎對每一級荷載進行重複加卸載循環,如日(rì)本土質(zhì)工學會標準的A法(多循環)、印度樁基(jī) 設計和施工實用規範法(fǎ)等。此外,樁(zhuāng)的水平靜載試驗(yàn),大多采用反複循環加載法,如我國《公路 橋涵施工技(jì)術規範(fàn)》( JTJ04-98)規定在樁(zhuāng)的水平靜載試驗時,每級荷載加載時恒載4min,然後(hòu) 卸載至(zhì)零載2min,反複循環5次,作為一級荷載的試驗觀測。
此外,還有平衡法(fǎ)、控製沉降量加載法等,此不一一贅述。
以上各種試驗(yàn)方法各有優缺點。慢速(sù)維持荷載法為我國各規範普遍采(cǎi)用的方(fāng)法,但試驗(yàn) 周期長,費(fèi)工費(fèi)時費錢;等(děng)貫人速率法試驗曲線形狀變化明顯,可很快得出極限荷載,但試驗要 求嚴格;快速(sù)維持荷載法的總持續時間比慢速維持荷載(zǎi)法短,是發展趨勢,但(dàn)尚需一個熟悉和 習慣的過程;循環加載卸載法可按不同(tóng)目的采用,但(dàn)因循環加卸載過程將(jiāng)使樁的性狀發生改 變。