文档介绍：基桩横向静载试验
进行基桩的横向静载试验的目的是通过试验确定试桩的横向承载能力、推求桩周土的横向地基系数,以确定实际工程桩在水平荷载作用下的受力特性。因为试验桩一般设置为竖直方向,施加的荷载便成为水平,故也称为水平荷载试验或水平推力试验。通过试验一般可以获得下列成果:
(1)确定试桩的承载能力。检验和确定试桩的承载能力是试验的主要目的之一。试桩的承载力可直接由试验施加的荷载和其作用点的位移的关系曲线来判断,也可根据实测的桩身应变来判定。
(2)确定试桩在各级荷载作用下的弯矩分布规律。桩身弯矩是判断和检验桩身强度的依据,同时也是推求地基不同深度处地基系数的依据。因此要求通过试验能尽量精确求得试桩在各级荷载作用下的弯矩分布图。一般来讲试桩的条件(如桩顶约束、自由长度、抗弯刚度等)很难和工程桩的情况完全保持一致,所以要确定工程桩在水平荷载作用下的受力特性,必须把试桩成果进行转化,而利用试桩求得的地基反力系数是实现这种转化的关键。
(3)弹性地基系数的确定。目前国内常用弹性地基系数法来近似确定水平荷载作用下桩的受力特性,最常用的方法有张法、C法、m法、K法等。它们各自假定了地基反力系数沿深度的不同分布图式,因此都有一定的适用范围。通过试验能选择一种比较符合实际的计算图式及相应的地基系数,以供设计使用。
(4)推求实际地基反力系数。实际地基反力系数沿深度的分布图式是比较复杂的,且随侧向位移的变化是非线性的。弹性地基系数法虽然使用比较方便,但误差较大,其值往往受到不同试验条件的影响,取值困难。因此,最好的方法是通过试验直接获得地基不同深度处的土抗力和侧向位移之间的关系,并用它来分析工程桩在水平荷载作用下的受力特性。
总之,进行桩的横向静载试验的目的之一是确定试验区域的地基,特别是浅层地基的力学性能,因此试验场地必须具有代表性,尤其是试桩区的浅层地基必须能代表实际工程的情况。
试验设备与方法
(一)试验设备
试验设备应根据现场的具体条件灵活采用,其原则是合理、安全、简便。它通常包括加载系统、反力系统和基准系统三个部分。图6-19示出了常用的单循环加载方式和往复式多循环加载方式的现场试验设备布置。图6-20是某现场试验的方案设计,该方案按照相应规范的要求设置了较长的传力柱。
图6-20 横向静载试验设备布置示意图

试桩时一般都采用卧式千斤顶加载,用测力环或测力传感器测定施加的荷载值,或采用联于千斤顶的标准压力表测定油压,根据千斤顶率定曲线换算施加的荷载。对往复式循环试验可采用双向往复式油压千斤顶。水平荷载试验,特别是悬臂较长的试桩,其作用点的位移较大,所以要求千斤顶有较大的行程。在试桩时,为防止力作用点处产生局部挤压破坏,须用钢垫块进行局部补强。

反力系统的选用应充分利用试桩周围的现有条件,~,其作用力方向上的刚度不应小于试桩本身的刚度。最常用的方法是利用试桩周围的工程桩或竖向静载试验用的锚桩作为反力墩。可根据需要把二根甚至四根桩连成整体作为反力墩,有条件时也可利用周围现有结构物作反力座,必要时可浇筑专门的支墩作为反力架。

设置基准系统是为了量测桩在力作用点处的截面位移和转角,。在港口码