CN113502858A - 抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统及试验方法,其包括支撑架、抗压桩组、抗拔桩组、压力施加组件、用于监测压力施加组件的施力值的第一施力监测器、拔力施加组件、用于监测拔力施加组件的施力值的第二施力监测器,抗压桩组投影至水平面形成第一投影图形,抗拔桩组投影至水平面形成第二投影图形,第一投影图形与第二投影图形中一者的中心处于另一者内;压力施加组件竖向设于支撑架与抗压桩组之间,且压力施加组件用于驱使支撑架与抗压桩组相互远离;拔力施加组件竖向设于支撑架与抗拔桩组之间,且拔力施加组件用于驱使支撑架与抗拔桩组相互靠近。本申请能够实现多桩同步静载试验,起到缩减工期和降低施工成本的目的。
Description
技术领域
本申请涉及工程桩基静载试验检测技术领域,尤其是涉及一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统及试验方法。
背景技术
桩基检测是保证工程质量和安全的重要环节,而桩基静载试验是最接近桩承受轴向荷载时实际工作状态下的试验方法,是确定单桩轴向承载力及其沉降特性的最直接、最可靠的试验方法。
相关技术中,对桩基进行静载试验的方法通常会采用反锚法,主要是通过在待测试桩基附件设置反力支撑架,而后在反力支撑架上设置施力装置。若是需要测试桩基的抗拔性能参数,则利用施力装置对桩基施加向上的拔力;若是需要测试桩基的抗压性能参数,则利用施力装置对桩基施加向下的压力。
而针对有些地层中桩基承载能力的测试设计中,也存在需要对桩基在地层的抗拔性能参数与桩基在地层的抗压性能参数均进行获取的情况,若是采用上述中常用的静载试验方法,通常需要设置至少两组反力支撑架与施力装置进行试验,在一定程度上增加了试验成本。
发明内容
第一方面,为了降低同时获取桩体在地层中抗拔、抗压性能参数的试验成本,本申请提供一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统。
本申请提供的一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统采用如下的技术方案:
一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,包括:
支撑架;
抗压桩组,竖向连接于土体,且所述抗压桩组投影至水平面形成第一投影图形;
抗拔桩组,竖向连接于土体,且所述抗拔桩组投影至水平面形成第二投影图形,所述第一投影图形与第二投影图形中一者的中心处于另一者内;
压力施加组件,竖向设于支撑架与抗压桩组之间,用于驱使支撑架与抗压桩组相互远离;
第一施力监测器,用于监测压力施加组件的施力值;
拔力施加组件,竖向设于支撑架与抗拔桩组之间,用于驱使支撑架与抗拔桩组相互靠近;
第二施力监测器,用于监测拔力施加组件的施力值。
通过采用上述技术方案,选定试验区域后,在土体中设置抗压桩组与抗拔桩组;接着,在试验区域安装支撑架,支撑架的设置可用于供压力施加组件与拔力施加组件进行安装。安装完成进行测试过程中,压力施加组件对抗压桩组施加压力,并利用第一施力监测器对压力施加组件的施力值进行监测;而拔力施加组件则对抗拔桩组施加拔力,并利用第二施力监测器对拔力施加组件的施力值进行监测,此时即可在仅设置一组支撑架的情况下,达到对抗压桩进行抗压试验及对抗拔桩进行抗拔试验的目的,减少了支撑架的设置,在一定程度起到降低成本的效果。同时,压力施加组件对抗压桩组的桩体进行施压时,也会对支撑架产生向上的顶升力;拔力施加组件对抗拔桩组的桩体进行施压时,则会对支撑架产生向下的抵压力。若是采用两组支撑架分别进行抗压与抗拔试验,通常需要另行设置用于平衡抗压试验及用于平衡抗拔试验的反力装置;而在本方案中,采用同一个支撑架作为抗压试验与抗拔试验的承力架体,可通过对施力值的监测控制保持支撑架所受到的顶升力与抵压力相平衡;即可以利用支撑架因抗拔试验所受的抵压力作为抗压试验的平衡反力,利用支撑架因抗压试验所受的顶升力作为抗拔试验的平衡反力,使得整个反力系统更加简易,安装使用更加便捷。
可选的,所述第一投影图形的中心与第二投影图形的中心竖向对齐。
通过采用上述技术方案,可使得静载试验中支撑架所受的顶升力与抵压力更加平衡,以减少支撑架单侧受力过度发生倾斜而影响试验准确性的情况。
可选的,所述抗压桩组包括一根抗压桩,所述抗拔桩组包括两根抗拔桩,所述抗压桩与抗拔桩沿直线排布,且所述抗压桩处于两根抗拔桩连线的中点。
通过采用上述技术方案,实际试验过程中,在抗压桩与抗拔桩竖向位移同等距离的情况下,抗压桩所能承受的压力值通常会大于抗拔组所能承受的拔力值,因而抗压桩在抗压测试中预设的最大载荷通常会大于抗拔桩在抗拔测试中预设的最大载荷。而将抗压桩设置在两根抗拔桩之间,在同步静载试验中,可使得抗压桩所受的压力为抗拔桩所受拔力的两倍;在逐步加载试验的过程中,能够更快达到抗压试验与抗拔试验的最大载荷,提升整体的试验效率。
可选的,所述抗压桩组包括一根抗压桩,所述抗拔桩组包括四根抗拔桩,四根所述抗拔桩排布呈矩形状,所述抗压桩处于四根抗拔桩所形成矩形的中心。
通过采用上述技术方案,支撑架因抗拔试验受到四个抵压力,四个抵压力在支撑架上的施力点呈矩形排布,即可构成一个施力面;相对比只有两个抵压力施力点的情况,更易维持支撑架的受力平衡,并降低支撑架发生倾斜的可能。
可选的,所述抗压桩与抗拔桩之间的距离d不小于抗压桩与抗拔桩中最大桩体直径的三倍,且距离d≥2m。
通过采用上述技术方案,在抗压桩与抗拔桩因受力发生竖向位移的情况下,容易对土层造成扰动,通过预先控制抗压桩与抗拔桩之间的距离,可减少土层扰动对抗压试验与抗拔试验的影响,从而提升抗压试验与抗拔试验的准确性。
可选的,所述压力施加组件包括多个第一顶升件,所述第一顶升件连接有用于控制第一顶升件进行顶升的控制模组,多个所述第一顶升件在水平面投影形成第三投影图形,所述第三投影图形的中心与第一投影图形的中心竖向对齐。
通过采用上述技术方案,第一投影图形、第二投影图形与第三投影图形的中心均竖向对齐,这使得支撑架的受力点更加平衡,可降低支撑架受力倾斜的情况发生。
可选的,所述拔力施加组件包括上锚固件、下锚固件、第二顶升件和拉力杆,所述上锚固件竖向滑移连接于支撑架,所述下锚固件连接于抗拔桩组中的桩体;所述第二顶升件设于上锚固件与支持架之间,且所述第二顶升件用于驱使上锚固件与支持架相互远离,所述拉力杆呈竖向设置,且所述拉力杆的上端与上锚固件相连接,下端与下锚固件连接。
通过采用上述技术方案,第二顶升件用于驱使上锚固件相对支撑架上移,并利用拉力杆与下锚固件将力传递至抗拔桩组的桩体上,即可达到对抗拔桩组进行抗拔试验的目的;整体结构简单,且便于实施。
可选的,所述抗拔桩组中的桩体设有竖向的连接筋,所述下锚固件与连接筋固定连接。
通过采用上述技术方案,抗拔桩组中的桩体通常为混凝土浇筑而成,在桩体浇筑时预留出外露的连接筋,可便于实现下锚固件与桩体之间的固定连接。
第二方面,本申请提供一种抗压抗拔承载力同步静载试验方法。
本申请提供的一种抗压抗拔承载力同步静载试验方法采用如下的技术方案:
一种抗压抗拔承载力同步静载试验方法,采用上述中所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,包括以下步骤:
S1、前期准备,选定试验区域,规划静载试验中抗压桩与抗拔桩的布设方案,基于所述布设方案在试验区域确定各抗压桩、抗拔桩的设置点;其中,所述布设方案包括抗压桩与抗拔桩的数量、间距及排布;
S2、器材安装,基于所述布设方案在设置点对应设置抗压桩与抗拔桩,在所述试验区域架设支撑架,在所述支撑架与抗压桩之间安装压力施加组件与第一施力监测器,在所述支撑架与抗拔桩之间安装拔力施加组件与第二施力监测器;其中,所述支撑架包括横梁,所述压力施加组件与拔力施加组件均沿竖向施力,且所述压力施加组件对抗压桩施力时会对横梁施加向上的顶升力,所述拔力施加组件对抗拔桩施力时会对横梁施加向下的抵压力;
S3、载荷加载,使用所述压力施加组件对抗压桩施加压力载荷,使用所述拔力施加组件对抗拔桩施加拔力载荷,压力载荷与拔力载荷均为逐级等量加载,且总共分15级加载,分级荷载为1-1.5倍预估极限载荷的1/15,每级加载后维持1-1.5h,荷载维持过程中,测定并记录抗压桩与抗拔桩的竖向位移;
S4、载荷卸载,对抗压桩与抗拔桩所受载荷进行逐步卸载,卸载至零后,拆除器材。
通过采用上述技术方案,可以利用横梁因抗拔试验所受的抵压力作为抗压试验的部分平衡反力,利用横梁因抗压试验所受的顶升力作为抗拔试验的部分平衡反力,可减少设置用于平衡横梁受力的结构,从而使得整个试验方法更加便捷;同时,采用同一个横梁作为抗压试验与抗拔试验的承力件,可通过对施力值的监测、控制保持横梁的平稳与稳定。
可选的,步骤S3的荷载加载与荷载维持过程中,压力载荷M与拔力载荷N满足关系式:当M0≤N0,|a M-b N|≤M0/15;当M0>N0,|a M-b N|≤N0/15;其中,a表示抗压桩的数量,b表示抗拔桩的数量,M0表示抗压桩的预估极限载荷,N0表示抗拔桩的预估极限载荷。
通过采用上述技术方案,a M可以体现横梁因抗压试验所受的顶升力,b N可以体现横梁因抗拔试验所受的抵压力,而M0/15则会小于静载试验中单根抗压桩的单级载荷,N0/15则会小于静载试验中单根抗拔桩的单级载荷;令横梁所受顶升力与抵压力之间的差值小于抗压单级载荷与抗拔单级载荷的最小值,对应的差值部分能够由支撑架与地面的连接关系进行平衡,以使得横梁及整个支撑架能够平衡、稳定的状态。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.利用支撑架因抗压试验所受的顶升力作为抗拔试验的平衡反力,使得整个反力系统更加简易,且仅需架设一个支撑架作为承力架体,降低测试成本;
2.可通过对压力施压组件与拔力施加组件的施力调控,保持支撑架的受力平衡,提升支撑架在整个静载试验过程中稳定性,减少支撑架发生倾斜而影响试验准确性的情况;
3.可以实现多桩同步静载试验,可起到缩减工期和降低施工成本的目的。
附图说明
图1是本申请一种实施例的正视图。
图2是本申请一种实施例的俯视图。
图3是本申请一种实施例的侧视图。
附图标记说明:1、支撑架;11、支墩;12、横梁;2、抗压桩;3、抗拔桩;31、连接筋;4、第一顶升件;41、承压板;5、拔力施加组件;51、上锚固件;52、下锚固件;53、第二顶升件;531、垫块;54、拉力杆;541、套管;6、基准桩;61、基准梁。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统。参照图1和图2,抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统包括架设于地面的支撑架1、竖向连接于土体的抗压桩组、竖向连接于土体的抗拔桩组、压力施加组件和拔力施加组件5。其中,支撑架1固定架设于地面上,压力施加组件安装于支撑架1与抗压桩组之间,用于对抗压桩组中的桩体施加向下的压力;拔力施加组件5安装于支撑架1与抗拔桩组之间,用于对抗拔桩组中的桩体施加向上的拔力。
在同步进行抗压与抗拔的静载试验过程中,可以利用支撑架1因抗拔试验所受的抵压力作为抗压试验的平衡反力,也可以利用支撑架1因抗压试验所受的顶升力作为抗拔试验的平衡反力,使得整个反力系统更加简易。
具体的,支撑架1包括竖向设置的支墩11和水平设置的横梁12;其中,支墩11的数量有多根,横梁12架设于支墩11上,以通过支墩11实现横梁12的稳定架设。同时,在本实施例中,横梁12由四根平行排布的混凝土梁组成。在另一实施例中,横梁12也可以是单根承力性能满足试验要求的混凝土梁或钢梁;具体的承力性能,可以试验所需最大载荷的1.5倍乃至2倍以上进行参考。
抗压桩组中至少包括一根抗压桩2,抗压桩2为混凝土浇筑而成,为了便于在试验过程中将压力施加于抗压桩2上,在抗压桩2的浇筑过程中可令抗压桩2的上端面露出地面或是与地面相平齐。抗拔桩组中至少包括两根抗拔桩3,抗拔桩3也是混凝土浇筑而成,为了便于在试验过程中将拔力施压于抗拔桩3上,在抗拔桩3的浇筑过程中可预留外露的连接筋31。此外,为减少静载试验中土层扰动而干扰试验的情况,抗压柱与抗拔桩3之间的距离d需设置为不小于抗压桩2与抗拔桩3中最大桩体直径的三倍,且距离d≥2m。
同时,抗压桩组投影至水平面可以形成第一投影图形,抗拔桩组投影至水平面可以形成第二投影图形,为便于保持支撑架1在静载试验过程中的平衡与稳定,可以令第一投影图形的中心与第二投影图形的中心竖向对齐。
参照图1和图2,在一个实施例中,用于进行抗压试验的抗压桩2设置有一根,用于进行抗拔试验的抗拔桩3设置有两根;并且,抗压桩2的中心处于两根抗拔桩3中心连线的中点位置。此时,若是对抗压桩2与抗拔桩3施加载荷,并令支撑架1受力平衡,在不考虑支撑架1自重的理论情况下,抗压桩2的受力大小为单根抗拔桩3的受力大小的两倍。
参照图1和图3,在另一个实施例中,用于进行抗压试验的抗压桩2设置有一根,用于进行抗拔试验的抗拔桩3设置有四根;并且,四根抗拔桩3排布呈矩形状,相应的,抗压桩2处于四根抗拔桩3排布形成的矩形中心位置。在本实施例中,需设置支撑架1中横梁12的覆盖面与四根抗拔桩3的排布位置相适配。同时,若是对抗压桩2与抗拔桩3施加载荷,并令支撑架1受力平衡,在不考虑支撑架1自重的理论情况下,抗压桩2的受力大小为单根抗拔桩3的受力大小的四倍。
此外,在其他实施例中,也可设置两根以上抗压桩2作为一组抗压桩组进行抗压试验,而若是抗压柱设置有两根以上时,需控制相邻两个抗压桩2之间的间距不小于抗压桩2直径的三倍且不小于2m,以减少抗压试验中土层扰动而干扰试验的情况。
参照图1,压力施加组件处于横梁12与抗压桩2之间,且压力施加组件的数量与抗压桩2的数量相同、并一一对应;具体的,压力施加组件中包括四个呈竖向设置的第一顶升件4,第一顶升件4连接有用于控制第一顶升件4进行顶升的控制模组。四个第一顶升件4投影至水平面可以形成第三投影图形,且第三投影图形的中心与第一投影图形的中心竖向对齐。
同时,第一顶升件4与横梁12之间还安装有承压板41,利用承压板41将四个第一顶升件4施加的载荷传递至横梁12上,可减少横梁12受力集中而出现应力过大的情况。另外,在本实施例中,第一顶升件4可以选用液压式千斤顶。相应的,控制模组还连接有第一施力监测器,可通过第一施力监测器对第一顶升件4实际输出的载荷进行监测。具体的,第一施力监测器可以选用与第一顶升件4相配合的压力传感器。实际测试中,利用第一顶升件4在横梁12与抗压桩2之间顶升,即可起到对抗压桩2施压的作用。
拔力施加组件5处于横梁12与抗拔桩3之间,且拔力施加组件5的数量与抗拔桩3的数量相同、并一一对应;具体的,拔力施加组件5包括上锚固件51、下锚固件52、第二顶升件53和拉力杆54。其中,上锚固件51可以相对横梁12竖向滑移,第二顶升件53安装于上锚固件51与横梁12之间;相应的,横梁12上安装有供第二顶升件53抵压的垫块531,第二顶升件53的输出端顶在上锚固件51的下表面。
在本实施例中,上锚固件51可以选用栅格板或平面板,第二顶升件53可选用液压式千斤顶。同时,第二顶升件53还连接有用于控制第二顶升件53进行顶升的控制模组;相应的,第二顶升件53所连接的控制模组还连接有第二施力监测器,可通过第二施力监测器对第二顶升件53实际输出的载荷进行监测。具体的,第二施力监测器可以选用于第二顶升件53相配合的压力传感器。
下锚固件52与抗拉桩上端外露的连接筋31固定连接,在本实施例中,下锚固件52与连接筋31通过焊接相固定。同时,拉杆呈竖直设置,且拉杆的上端与上锚固件51相连接,下端与下锚固件52相连接;本实施例中,拉杆采用高强螺纹钢,且拉杆的端部通过螺纹连接的套管541连接于上锚固件51或下锚固件52。实际测试中,利用第二顶升件53对上锚固件51进行顶升,即可通过拉杆与下锚固件52将力传递至抗拔桩3上端的连接筋31上。
此外,在实际的静载试验中,还需要对抗压桩2与抗拔桩3受力后的位移参数进行监测与记录;具体的,可在每根抗压桩2及每根拔桩的一侧设置竖向的基准桩6与横向连接于基准桩6上的基准梁61,并在基准桩6和基准梁61上安装用于监测桩体位移的位移传感器;而位移传感器还可以与处理器相连接,可通过处理器对位移传感器的监测时间进行调控,并对位移传感器的监测数据进行记录存储,以便进行后续的分析处理。
本申请实施例中一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统的实施原理为:
先选定试验区域,而后在土体中浇筑抗压桩2与抗拔桩3;接着,在试验区域安装支撑架1,随后安装压力施加组件与拔力施加组件5。进行测试的过程中,利用压力施加组件对抗压桩2施加压力,利用拔力施加组件5对抗拔桩3施加拔力。同时监测压力施加组件与拔力施加组件5的施力值,以保持实际静载试验过程中所需的载荷值;并且还可以对上述两者的施力值进行调节,以保持支撑架1的稳定,并同步进行抗压桩2的抗压试验与抗拔桩3的抗拔试验。
抗压试验与抗拔试验的实际载荷施加过程采用分级加载的方式,总共分15级加载,且采用逐级等量加载;分级荷载宜为最大荷载或预估极限承载力的1/15,其中第一级加载量可取分级加载的2倍;卸载应分级卸载,每级卸载量宜取加载时分级荷载的2倍,且应逐级等量卸载。
并利用压力传感器与位移传感器对抗压桩2及抗拔桩3的位移值与所受载荷进行自动监测与记录。
本申请实施例还公开一种抗压抗拔承载力同步静载试验方法,采用上述中的一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统;具体的,抗压抗拔承载力同步静载试验方法包括以下步骤:
S1、前期准备,选定试验区域,规划静载试验中抗压桩2与抗拔桩3的布设方案,基于布设方案在试验区域确定各抗压桩2、抗拔桩3的设置点。
其中,布设方案包括抗压桩2与抗拔桩3的数量、间距及排布。
具体的,若设定抗压桩2的数量为一根、抗拔桩3的数量为两根,则将三根桩体沿直线排布,且令抗压桩2处于两根抗拔桩3中心连线的中点位置;若设定抗压桩2的数量为一根、抗拔桩3的数量为四根,则将四根抗拔桩3排布为矩形的四个角点,相应的,抗压桩2处于四根抗拔桩3形成矩形的中心位置。
此外,抗压桩2与抗拔桩3之间的距离d不小于抗压桩2与抗拔桩3中最大桩体直径的三倍,且距离d≥2m。
S2、器材安装,基于布设方案在设置点对应设置抗压桩2与抗拔桩3,在试验区域架设支撑架1,在支撑架1与抗压桩2之间安装压力施加组件与第一施力监测器,在支撑架1与抗拔桩3之间安装拔力施加组件5与第二施力监测器。
其中,支撑架1包括横梁12,压力施加组件与拔力施加组件5均沿竖向施力,且压力施加组件对抗压桩2施力时会对横梁12施加向上的顶升力,拔力施加组件5对抗拔桩3施力时会对横梁12施加向下的抵压力。
S3、载荷加载,使用压力施加组件对抗压桩2施加压力载荷,使用拔力施加组件5对抗拔桩3施加拔力载荷,压力载荷与拔力载荷均为逐级等量加载,且总共分15级加载,分级荷载为1-1.5倍预估极限载荷的1/15,每级加载后维持1-1.5h,荷载维持过程中,测定并记录抗压桩2与抗拔桩3的竖向位移。
其中,在荷载加载与荷载维持过程中,压力载荷M与拔力载荷N满足关系式:当M0≤N0,|a M-b N|≤M0/15;当M0>N0,|a M-b N|≤N0/15;上述中,a表示抗压桩2的数量,b表示抗拔桩3的数量,M0表示抗压桩2的预估极限载荷,N0表示抗拔桩3的预估极限载荷。
S4、载荷卸载,对抗压桩2与抗拔桩3所受载荷进行逐步卸载,卸载至零后,拆除器材。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于,包括:
支撑架(1);
抗压桩组,竖向连接于土体,且所述抗压桩组投影至水平面形成第一投影图形;
抗拔桩组,竖向连接于土体,且所述抗拔桩组投影至水平面形成第二投影图形,所述第一投影图形与第二投影图形中一者的中心处于另一者内;
压力施加组件,竖向设于支撑架(1)与抗压桩组之间,用于驱使支撑架(1)与抗压桩组相互远离;
第一施力监测器,用于监测压力施加组件的施力值;
拔力施加组件(5),竖向设于支撑架(1)与抗拔桩组之间,用于驱使支撑架(1)与抗拔桩组相互靠近;
第二施力监测器,用于监测拔力施加组件(5)的施力值。
2.根据权利要求1所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于:所述第一投影图形的中心与第二投影图形的中心竖向对齐。
3.根据权利要求1所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于:所述抗压桩组包括一根抗压桩(2),所述抗拔桩组包括两根抗拔桩(3),所述抗压桩(2)与抗拔桩(3)沿直线排布,且所述抗压桩(2)处于两根抗拔桩(3)连线的中点。
4.根据权利要求1所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于:所述抗压桩组包括一根抗压桩(2),所述抗拔桩组包括四根抗拔桩(3),四根所述抗拔桩(3)排布呈矩形状,所述抗压桩(2)处于四根抗拔桩(3)所形成矩形的中心。
5.根据权利要求3或4所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于:所述抗压桩(2)与抗拔桩(3)之间的距离d不小于抗压桩(2)与抗拔桩(3)中最大桩体直径的三倍,且距离d≥2m。
6.根据权利要求2所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于:所述压力施加组件包括多个第一顶升件(4),所述第一顶升件(4)连接有用于控制第一顶升件(4)进行顶升的控制模组,多个所述第一顶升件(4)在水平面投影形成第三投影图形,所述第三投影图形的中心与第一投影图形的中心竖向对齐。
7.根据权利要求1所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于:所述拔力施加组件(5)包括上锚固件(51)、下锚固件(52)、第二顶升件(53)和拉力杆(54),所述上锚固件(51)竖向滑移连接于支撑架(1),所述下锚固件(52)连接于抗拔桩组中的桩体;所述第二顶升件(53)设于上锚固件(51)与支持架之间,且所述第二顶升件(53)用于驱使上锚固件(51)与支持架相互远离,所述拉力杆(54)呈竖向设置,且所述拉力杆(54)的上端与上锚固件(51)相连接,下端与下锚固件(52)连接。
8.根据权利要求7所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于:所述抗拔桩组中的桩体设有竖向的连接筋(31),所述下锚固件(52)与连接筋(31)固定连接。
9.一种抗压抗拔承载力同步静载试验方法,采用权利要求1至8任意一项所述的抗压抗拔承载力同步静载试验锚桩反力系统,其特征在于,包括以下步骤:
S1、前期准备,选定试验区域,规划静载试验中抗压桩(2)与抗拔桩(3)的布设方案,基于所述布设方案在试验区域确定各抗压桩(2)、抗拔桩(3)的设置点;其中,所述布设方案包括抗压桩(2)与抗拔桩(3)的数量、间距及排布;
S2、器材安装,基于所述布设方案在设置点对应设置抗压桩(2)与抗拔桩(3),在所述试验区域架设支撑架(1),在所述支撑架(1)与抗压桩(2)之间安装压力施加组件与第一施力监测器,在所述支撑架(1)与抗拔桩(3)之间安装拔力施加组件(5)与第二施力监测器;其中,所述支撑架(1)包括横梁(12),所述压力施加组件与拔力施加组件(5)均沿竖向施力,且所述压力施加组件对抗压桩(2)施力时会对横梁(12)施加向上的顶升力,所述拔力施加组件(5)对抗拔桩(3)施力时会对横梁(12)施加向下的抵压力;
S3、载荷加载,使用所述压力施加组件对抗压桩(2)施加压力载荷,使用所述拔力施加组件(5)对抗拔桩(3)施加拔力载荷,压力载荷与拔力载荷均为逐级等量加载,且总共分15级加载,分级荷载为1-1.5倍预估极限载荷的1/15,每级加载后维持1-1.5h,荷载维持过程中,测定并记录抗压桩(2)与抗拔桩(3)的竖向位移;
S4、载荷卸载,对抗压桩(2)与抗拔桩(3)所受载荷进行逐步卸载,卸载至零后,拆除器材。
10.根据权利要求9所述的抗压抗拔承载力同步静载试验方法,其特征在于,步骤S3的荷载加载与荷载维持过程中,压力载荷M与拔力载荷N满足关系式:当M0≤N0,|a M-b N|≤M0/15;当M0>N0,|a M-b N|≤N0/15;其中,a表示抗压桩(2)的数量,b表示抗拔桩(3)的数量,M0表示抗压桩(2)的预估极限载荷,N0表示抗拔桩(3)的预估极限载荷。
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