CN102587427A - 基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法 - Google Patents

基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法，其包括如下步骤：S1：量测探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 866741DEST_PATH_IMAGE002
和侧摩阻力
Figure 721565DEST_PATH_IMAGE004
。S2：提取各土性土体不同桩—土相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力。S3：建立各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力
Figure 937520DEST_PATH_IMAGE004
之间经验公式。S4：据步骤S3所得经验公式，反求相应场地的桩基荷载—沉降曲线。S5：据步骤S4所得桩基荷载—沉降曲线，取桩基实际承担荷载所对应的沉降值为桩基沉降变形量。本发明的基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法，该方法机理明确，应用简单、方便、直观，具有良好的实用性。

Description

基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法
技术领域
本发明涉及一种基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法，属于岩土工程原位测试应用研究领域。
背景技术
桩基沉降变形估算是桩基设计中的一项重要内容。现有单桩沉降变形估算方法主要有①弹性理论分析方法；②荷载传递分析方法；③分层总和法；④有限单元分析法。上述各种方法均建立在一定假设基础之上，计算量大，且计算参数来源于室内试验，难以克服取样扰动等的影响。为克服上述方法的局限性，本发明提出了一种基于触探技术估算单桩沉降变形的分析方法。
发明内容
本发明为解决上述现有技术中方法的局限性而提供了一种基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种基于触探技术估算桩基桩基沉降变形的分析方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：利用双桥静力触探设备，开展静力触探试验，当探头贯入到第i层土体中部时暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟；此后，以一缓慢的恒定加载速率对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力                                                和侧摩阻力
Figure 789436DEST_PATH_IMAGE002
；继续开展静力触探试验，到下一土层预定深度后继续量测该土层探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 932667DEST_PATH_IMAGE001
和侧摩阻力，依次往复，直至静力触探试验达到最终预定深度。
S2：收集桩基竖向抗压静载试验资料，提取各土性土体不同桩—土相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力。
S3：建立各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力
Figure 112031DEST_PATH_IMAGE002
之间经验公式。
S4：据S3所得经验公式，结合相应场地测试所得探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 410288DEST_PATH_IMAGE001
、侧摩阻力
Figure 171308DEST_PATH_IMAGE002
及桩长、桩径，推求桩基荷载—沉降曲线。
S5：据S4所得桩基荷载—沉降曲线，取桩基实际承担荷载所对应的沉降值为桩基沉降变形量。
上述S1步骤中对探杆施加力的恒定加载速率介于10～200 N/s之间。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明提出的基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法，通过利用双桥静力触探设备量测探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 416476DEST_PATH_IMAGE001
和侧摩阻力，并结合所建立的各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 415711DEST_PATH_IMAGE001
和侧摩阻力
Figure 899913DEST_PATH_IMAGE002
之间经验公式，推求桩基荷载—沉降曲线，据所得桩基荷载—沉降曲线，读取桩基实际承担荷载所对应的沉降值即为桩基沉降变形量。采用本发明所述方法开展单桩沉降变形估算可减少大量的计算量；该方法无需钻探取样及室内土工实验，可以避免取样扰动等的影响，节省大量的人力、物力和时间成本。
附图说明
图1是按本发明所述方法量测的锥尖阻力与探头—土不同相对变形
Figure 2012100973505100002DEST_PATH_IMAGE003
关系图。
图2是按本发明所述方法量测的侧摩阻力
Figure 453166DEST_PATH_IMAGE002
与探头—土不同相对变形
Figure 339214DEST_PATH_IMAGE003
关系图。
图3是按本发明所述方法所得桩基荷载—沉降曲线图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的基于触探技术估算桩基桩基沉降变形的分析方法进行说明。
该实施例的基于触探技术估算桩基桩基沉降变形的分析方法，包括如下步骤：
S1：利用双桥静力触探设备，开展静力触探试验，当探头贯入到第i层土体中部时暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟；此后，以一缓慢的恒定加载速率（10～200 N/s）对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 743388DEST_PATH_IMAGE001
和侧摩阻力
Figure 777203DEST_PATH_IMAGE002
；继续开展静力触探试验，到下一土层预定深度后继续量测该土层探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力
Figure 364173DEST_PATH_IMAGE002
，依次往复，直至静力触探试验达到最终预定深度。
S2：收集桩基竖向抗压静载试验资料，提取各土性土体不同桩—土相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力。
S3：建立各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 603262DEST_PATH_IMAGE001
和侧摩阻力
Figure 679803DEST_PATH_IMAGE002
之间经验公式。
S4：据S3所得经验公式，结合相应场地测试所得探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 200914DEST_PATH_IMAGE001
、侧摩阻力
Figure 824531DEST_PATH_IMAGE002
及桩长、桩径，推求桩基荷载—沉降曲线。
S5：据S4所得桩基荷载—沉降曲线，取桩基实际承担荷载所对应的沉降值为桩基沉降变形量。
在本实施例中，基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法是通过利用双桥静力触探设备量测探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力
Figure 994929DEST_PATH_IMAGE002
，并结合所建立的各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力
Figure 519450DEST_PATH_IMAGE002
之间经验公式，推求桩基荷载—沉降曲线，据所得桩基荷载—沉降曲线，读取桩基实际承担荷载所对应的沉降值即为桩基沉降变形量。图1、图2分别为采用本发明所述方法量测的锥尖阻力
Figure 448223DEST_PATH_IMAGE001
、侧摩阻力
Figure 225686DEST_PATH_IMAGE002
与探头—土不同相对变形
Figure 142564DEST_PATH_IMAGE003
关系图。图3为采用本发明所述方法推求所得桩基荷载—沉降曲线。
采用本发明所述方法开展单桩沉降变形估算可减少大量的计算量；该方法无需钻探取样及室内土工实验，可以避免取样扰动等的影响，节省大量的人力、物力和时间成本；该方法机理明确，基于静力触探测试所得探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 310371DEST_PATH_IMAGE001
和侧摩阻力测试机理与桩基承载机理完全一致；且该方法应用简单、方便，具有良好的实用性。

Claims (2)

1.一种基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：利用双桥静力触探设备，开展静力触探试验，当探头贯入到第i层土体中部时暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟；此后，以一缓慢的恒定加载速率对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力                                               
Figure 951641DEST_PATH_IMAGE002
和侧摩阻力
Figure 196372DEST_PATH_IMAGE004
；继续开展静力触探试验，到下一土层预定深度后继续量测该土层探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力，依次往复，直至静力触探试验达到最终预定深度；
S2：收集桩基竖向抗压静载试验资料，提取各土性土体不同桩—土相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力；
S3：建立各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 161234DEST_PATH_IMAGE002
和侧摩阻力
Figure 734036DEST_PATH_IMAGE004
之间经验公式；
S4：据S3所得经验公式，结合相应场地测试所得探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力
Figure 340598DEST_PATH_IMAGE002
、侧摩阻力及桩长、桩径，推求桩基荷载—沉降曲线；
S5：据S4所得桩基荷载—沉降曲线，取桩基实际承担荷载所对应的沉降值为桩基沉降变形量。
2.根据权利要求1所述的基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法，其特征在于：S1步骤中对探杆施加力的恒定加载速率介于10～200 N/s之间。
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