CN109930637A - 一种极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于岩土工程原位测试技术领域，公开一种极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法，采用人工挖孔，现浇混凝土护壁，挖至自稳性较好土层改用旋挖成孔，旋挖成孔挖至孔底后下钢护筒；在钢护筒与孔壁间采用混凝土浇筑，待混凝土凝固后人工开挖试验工作面；试验工作面靠护壁底端开槽设置载荷试验护壁，将底面处理平整，承压板置于开挖孔洞底面，依次向上放置千斤顶、传力轴和特制的反力梁等加载传力装置，钢梁紧靠深井底部特制载荷试验护壁；端阻力测试完成后，对上部钢护筒施加压力进行侧阻力测试。本发明解决了旋挖钻孔灌注桩桩端阻力测试难题，提供的深井载荷试验方法，极大缩短人工开挖工期，并保证人员的施工安全，减少施工成本。

Description

一种极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法

技术领域

本发明属于岩土工程原位测试技术领域，尤其涉及一种极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法。

背景技术

目前，在岩土工程原位测试领域，业内常用的现有技术是这样的：深井成孔过程均采用人工挖孔法成孔，人工挖孔法工艺简单，施工方便，容易及时判断土层中的土质和水文条件，便于控制施工质量，同时人工挖孔护壁可为深井载荷试验提供反力。人工挖孔法成孔挖桩出土需配备手摇或电动移动式卷扬提升机吊桶，土方在吊出井口后倒进手推车，运到远离井口的位置，人工挖孔开挖每一节后，需绑扎钢筋、模板安装、浇筑混凝土护壁，待护壁凝固后进行下一节开挖。人工挖孔法成孔存在以下缺点：1、劳动强度大。由于全部土石方都要靠人工来挖掘，虽然局部可能使用小型电动工具，但劳动强度仍然不小。2、施工速度慢。由于人工挖掘，开挖速度缓慢。3、安全隐患多。由于是井下作业，开挖过程中可能会出现复杂的土质情况，遇到意想不到的危险，所以施工的安全问题极为突出。

另外，随着技术的发展，在建筑桩基工程中旋挖钻机的使用越来越多，旋挖钻孔灌注桩的桩端阻力和桩侧阻力还没有直接的测试方法。传统的测试方法采用钻芯取样进行单轴抗压强度的试验，该方法为间接方法，多以经验为主，不能真实反映实际。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的深井载荷试验领域所采取的工艺施工难度大，施工缓慢，人员安全难以保证。

解决上述技术问题的难度和意义：

由于深井载荷试验的特殊性，需要人员下至孔底安装设备进行测试，所以必须保证成孔及护壁质量，现阶段可满足深井载荷试验成孔要求的施工工艺主要为人工挖孔法成孔。人工挖孔法成孔存在以上问题，因此，需要新工艺来解决以上问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明一种极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法。

本发明是这样实现的，一种极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法，本方法结合人工挖孔法的优点，并引入机械成孔工艺，缩短人工开挖工期，同时对人员施工安全得以保障，减少施工成本。所述极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法包括：

第一步，采用人工挖孔，现浇混凝土护壁，挖至自稳性较好土层(如原状土、基岩)改用机械成孔，机械成孔挖至孔底后下钢护筒，钢护筒分两段安装，最下段设置2m高度钢护筒，与上部钢护筒采用软连接，钢护筒外壁采用热熔胶处理并预留加热丝；

第二步，在钢护筒与孔壁间采用混凝土浇筑，待混凝土凝固后人工开挖试验工作面；

第三步，试验工作面靠护壁底端开槽设置载荷试验护壁，将底面处理平整，承压板置于开挖孔洞底面，依次向上放置千斤顶、传力轴和特制的反力梁等加载传力装置，钢梁紧靠深井底部特制载荷试验护壁，按深层平板载荷试验要求进行端阻力测试；

第四步，端阻力测试完成后，对设置的下段钢护筒从软连接处进行断开处理，然后依次向上放置千斤顶、传力轴和钢梁，钢梁作用于下段钢护筒上，按桩侧阻力测试试验方法，对上部钢护筒施加压力进行侧阻力测试；

进一步，试验完成后利用预留加热丝对钢护筒进行加热处理，使热熔胶融化与混凝土分离，对钢护筒进行回收。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明提供的深井载荷试验方法，结合人工挖孔法的优点，并引入机械成孔工艺，大大缩短人工开挖工期，同时保证了成孔和护壁质量，对人员施工安全得以保障，减少施工成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有的深井载荷试验领域所采取的工艺施工难度大，施工缓慢，人员安全难以保证的问题。本发明提供的深井载荷试验方法，极大缩短人工开挖工期，同时能够保证人员的施工安全，减少施工成本。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法包括以下步骤：

S101：孔口采用人工挖孔，现浇混凝土护壁，挖至自稳性较好土层改用机械成孔，机械成孔挖至孔底后下钢护筒；

S102：在钢护筒与孔壁间采用混凝土浇筑，待混凝土凝固后人工开挖试验工作面；

S103：试验工作面靠护壁底端开槽设置载荷试验护壁，将底面处理平整，承压板置于开挖孔洞底面，依次向上放置千斤顶、传力轴和特制的反力梁等加载传力装置，钢梁紧靠深井底部特制载荷试验护壁；

S104：端阻力测试完成后，对上部钢护筒施加压力进行侧阻力测试。

其中，钢护筒分两段安装，最下段设置2m高度钢护筒，与上部钢护筒采用软连接，钢护筒外壁采用热熔胶处理；所有试验完成后对钢护筒进行加热处理，使热熔胶融化与混凝土分离，达到钢护筒回收再利用。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

本发明在成都天府新区超高层项目岩土试验中得以应用，具体实施如下：

1)确定试验点位，按人工挖孔桩工艺施工，开挖穿过填土等软弱土层，挖至自稳性能较好基岩深6m，边开挖边浇筑浇钢筋混凝土护壁，护壁内径1.4m；

2)采用旋挖钻机进行机械成孔，开挖至试验孔底32m位置，成孔孔径1.4m，成孔过程中保护好钢筋混凝土护壁。

3)设置钢护筒，钢护筒直径1.2m。钢护筒分两段安装，最下段设置2m高度钢护筒，与上部钢护筒采用软连接，钢护筒外壁采用热熔胶处理并预留加热丝。钢护筒放置在孔中心，在钢护筒与孔壁间采用混凝土分层浇筑，形成钢护筒护壁；

4)待混凝土凝固后，采用人工开挖试验工作面，工作面开挖完成后在护壁底端，开槽设置载荷试验护壁试验设备安装，将底面处理平整，承压板置于开挖孔洞底面，依次向上放置千斤顶、传力轴和特制的反力梁等加载传力装置。钢梁紧靠深井底部特制载荷试验护壁，按深层平板载荷试验要求进行端阻力测试；

5)端阻力测试完成后，对设置的下段钢护筒从软连接处进行断开处理，然后依次向上放置千斤顶、传力轴和钢梁，钢梁作用于下段钢护筒上，按桩侧阻力测试试验方法，对上部钢护筒施加压力进行侧阻力测试；

6)进一步，试验完成后利用预留加热丝对钢护筒进行加热处理，使热熔胶融化与混凝土分离，对钢护筒进行回收。

使用该方案进行深井载荷试验比完全采用人工挖孔法成孔进行深井载荷试验节约工期近30余天，同时保证了人员的施工安全，减少了施工成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法，其特征在于，所述极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法包括：

第一步，采用人工挖孔，现浇混凝土护壁，挖至自稳性较好土层改用机械成孔，机械成孔挖至孔底后下钢护筒；

第二步，在钢护筒与孔壁间采用混凝土浇筑，待混凝土凝固后人工开挖试验工作面；

第三步，试验工作面靠护壁底端开槽设置载荷试验护壁，将底面处理平整，承压板置于开挖孔洞底面，依次向上放置千斤顶、传力轴和特制的反力梁等加载传力装置，钢梁紧靠深井底部特制载荷试验护壁；

第四步，端阻力测试完成后，对上部钢护筒施加压力进行侧阻力测试。

2.如权利要求1所述的极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法，其特征在于，钢护筒分段安装，最下段设置2m高度钢护筒，与上部钢护筒采用软连接，钢护筒外壁采用热熔胶处理。

3.如权利要求1所述的极限桩端阻力和极限桩侧阻力深井载荷试验测定方法，其特征在于，试验完成后对钢护筒进行加热处理，使热熔胶融化与混凝土分离。