混凝土擴盤半面樁受壓狀態(tài)下現(xiàn)場可觀測實樁試驗方法
【專利摘要】一種混凝土擴盤半面樁受壓狀態(tài)下現(xiàn)場可觀測實樁試驗方法，屬于建筑【技術(shù)領(lǐng)域】，是將一根圓形管壓入施工現(xiàn)場的地下，沿圓形管一側(cè)向地下挖掘出一個土坑，土坑的深度到達圓形管底部，并且靠近圓形管的一面是垂直的平整立面，并且使圓形管沿軸向露出一半，將圓形管取出，在腔體上與實際的混凝土擴盤樁擴大盤的高度位置相同處挖一個空腔，向半圓腔體內(nèi)放入鋼筋籠，再將一塊透明的板材固定在平整立面上，然后向半圓腔體內(nèi)灌注混凝土，形成混凝土擴盤樁的半面樁，通過千斤頂對半面樁頂部施加壓力，檢測土體承載力，在透明板材后面半面樁擴大盤的對應(yīng)位置的土坑內(nèi)設(shè)置數(shù)碼攝像機，記錄壓力變化情況，獲得的信息再通過分析計算得到荷載位移關(guān)系。
【專利說明】混凝土擴盤半面粧受壓狀態(tài)下現(xiàn)場可觀測實粧試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種展示擴盤樁受力狀態(tài)的試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展及高層建筑的逐漸增加，樁基礎(chǔ)在重要性越顯突出。與直孔樁相比，底擴樁、兩節(jié)和三節(jié)擴孔灌注樁、支盤樁、擠擴多盤樁等變截面樁逐漸發(fā)展起來。從混凝土擴盤樁的樁身構(gòu)造及形成機理可知，該型樁具有單樁承載力高、抗拔能力強、材料用量省、施工操作簡便、工期短、設(shè)計靈活、適用區(qū)域廣等諸多方面優(yōu)點。可以說混凝土擴盤樁具有潛在的、巨大的經(jīng)濟價值和社會效益，有著強大的市場競爭能力，尤其在經(jīng)濟迅速發(fā)展的今天，更顯示出強大的生命力和發(fā)展前途。
[0003]然而，由于承力擴大盤的設(shè)置，使盤上一定范圍內(nèi)土體與樁分離，且盤下土體產(chǎn)生滑移破壞，樁周土體的破壞狀態(tài)與直孔樁相比有了很大變化。由于目前關(guān)于樁的現(xiàn)場試驗研究，還僅限于通過靜載試驗施加荷載，記錄樁端力-位移曲線；埋置壓力盒和埋置應(yīng)變片來推測樁下土體破壞狀態(tài)和荷載傳遞規(guī)律，這種傳統(tǒng)方法存在只有測試數(shù)據(jù)，卻看不到土體變化的缺點。而且，對工程樁進行試驗時，不允許加載至破壞，很難得到極限荷載值，只能通過模擬、推算等方法進行估測；而對試驗樁進行試驗時，可能由于對其極限承載力的估計不足，試驗時達到其最大加載而未破壞，無法較準確地確定單樁的極限承載力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種混凝土擴盤半面樁受壓狀態(tài)下現(xiàn)場可觀測實樁試驗方法。
[0005]試驗方法的設(shè)計思路:
(O現(xiàn)場大比例試驗樁要做成半面樁，如何制作才能保證質(zhì)量，且簡單可行；
(2)為保證能夠觀測土體破壞全過程，必須保證半面樁的截面是可見的，由于試驗樁尺寸較大，因此觀測預(yù)留的空間較大，如何保證周圍土體的穩(wěn)定。
[0006](3)試驗加載過程如何實現(xiàn)。
[0007]本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案由以下步驟完成:
1、將一根圓形管垂直壓入施工現(xiàn)場的地下，圓形管內(nèi)直徑與混凝土擴盤樁樁身的直徑相同，圓形管長度與混凝土擴盤樁樁身長度相同；
2、沿圓形管一側(cè)向地下挖掘出一個土坑，土坑的深度到達圓形管底部，并且靠近圓形管的一面是垂直的平整立面，并且使圓形管沿軸向露出一半；
3、將圓形管取出，平整立面上出現(xiàn)一個半圓的腔體，在腔體上與實際的混凝土擴盤樁擴大盤的高度位置相同處挖一個空腔，空腔的形狀是垂直分開的半個擴大盤形狀；
4、向半圓腔體內(nèi)放入鋼筋籠，再將一塊透明的板材固定在平整立面上，然后向半圓腔體內(nèi)灌注混凝土，使半圓腔體及空腔處形成一個混凝土擴盤樁的半面樁；
5、在土坑周圍的地表上安裝一個配重體，配重體中部下方安裝有一臺液壓千斤頂，液壓千斤頂位置對應(yīng)混凝土擴盤樁的半面樁頂部中心，檢測土體承載力，依據(jù)土體承載力及混凝土擴盤樁的承載力確定配重的重量及加載千斤頂?shù)膰嵨?，通過液壓千斤頂逐級向半面樁施加壓力；
6、在透明板材后面半面樁擴大盤的對應(yīng)位置的土坑內(nèi)設(shè)置數(shù)碼攝像機，在配重支撐側(cè)面及樁頂側(cè)面安裝電子位移計，通過位移差確定樁的豎向位移，在樁底樁側(cè)及擴大盤上下位置安裝壓力傳感器，記錄壓力變化情況，對液壓千斤頂向半面樁施加壓力的過程進行記錄，獲得的信息再通過分析計算得到荷載位移關(guān)系，及樁周土體應(yīng)力變化結(jié)果。
[0008]其中，圓形管由高強度材料制成，可以是鋼管。
[0009]透明板材為高強度透明材料制成，可以是高強夾絲玻璃或有機玻璃。
[0010]透明板材的固定方法可以在透明板材的四個周邊處支撐水平方向的支撐桿，支撐桿與透明板材垂直，支撐桿的另一端支撐在與透明板材對應(yīng)的土坑壁上。
[0011]本發(fā)明方法能夠清楚的觀察記錄實樁在受壓情況下樁土共同工作的發(fā)展情況和土體破壞的全過程；同時可以收集應(yīng)力、應(yīng)變、沉降等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，由于是現(xiàn)場實樁試驗，土體基本不受擾動。與實驗室模型試驗相比，最大限度地消除了試驗中土體狀態(tài)的偏差，試驗結(jié)果的真實性較好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖1為試驗場地及試驗設(shè)備的剖面圖。
【具體實施方式】
[0013]圖中標號I為半面樁，2為半面樁的擴大盤，3為透明板材，4為配重體，5為液壓千斤頂，6為數(shù)碼攝像機。
[0014]本發(fā)明由以下步驟完成:
1、將一根圓形管垂直壓入施工現(xiàn)場的地下，圓形管內(nèi)直徑與混凝土擴盤樁樁身的直徑相同，圓形管長度與混凝土擴盤樁樁身長度相同；
2、沿圓形管一側(cè)向地下挖掘出一個土坑，土坑的深度到達圓形管底部，并且靠近圓形管的一面是垂直的平整立面，并且使圓形管沿軸向露出一半；
3、將圓形管取出，平整立面上出現(xiàn)一個半圓的腔體，在腔體上與實際的混凝土擴盤樁擴大盤的高度位置相同處挖一個空腔，空腔的形狀是垂直分開的半個擴大盤形狀；
4、向半圓腔體內(nèi)放入鋼筋籠，再將一塊透明的板材固定在平整立面上，然后向半圓腔體內(nèi)灌注混凝土，使半圓腔體及空腔處形成一個混凝土擴盤樁的半面樁；
5、在土坑周圍的地表上安裝一個配重體，配重體中部下方安裝有一臺液壓千斤頂，液壓千斤頂位置對應(yīng)混凝土擴盤樁的半面樁頂部中心，檢測土體承載力，配重的重量及加載千斤頂?shù)膰嵨淮笥谕馏w承載力及混凝土擴盤樁的承載力，通過液壓千斤頂逐級向半面樁施加壓力；
6、在透明板材后面半面樁擴大盤的對應(yīng)位置的土坑內(nèi)設(shè)置數(shù)碼攝像機，在配重支撐側(cè)面及樁頂側(cè)面安裝電子位移計，通過位移差確定樁的豎向位移，在樁底樁側(cè)及擴大盤上下位置安裝壓力傳感器，記錄壓力變化情況，對液壓千斤頂向半面樁施加壓力的過程進行記錄，獲得的信息再通過分析計算得到荷載位移關(guān)系，及樁周土體應(yīng)力變化結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土擴盤半面樁受壓狀態(tài)下現(xiàn)場可觀測實樁試驗方法，其特征包括以下步驟完成: (1)將一根圓形管垂直壓入施工現(xiàn)場的地下，圓形管內(nèi)直徑與混凝土擴盤樁樁身的直徑相同，圓形管長度與混凝土擴盤樁樁身長度相同； (2)沿圓形管一側(cè)向地下挖掘出一個土坑，土坑的深度到達圓形管底部，并且靠近圓形管的一面是垂直的平整立面，并且使圓形管沿軸向露出一半； (3)將圓形管取出，平整立面上出現(xiàn)一個半圓的腔體，在腔體上與實際的混凝土擴盤樁擴大盤的高度位置相同處挖一個空腔，空腔的形狀是垂直分開的半個擴大盤形狀； (4)向半圓腔體內(nèi)放入鋼筋籠，再將一塊透明的板材固定在平整立面上，然后向半圓腔體內(nèi)灌注混凝土，使半圓腔體及空腔處形成一個混凝土擴盤樁的半面樁； (5)在土坑周圍的地表上安裝一個配重體，配重體中部下方安裝有一臺液壓千斤頂，液壓千斤頂位置對應(yīng)混凝土擴盤樁的半面樁頂部中心，檢測土體承載力，依據(jù)土體承載力及混凝土擴盤樁的承載力確定配重的重量及加載千斤頂?shù)膰嵨唬ㄟ^液壓千斤頂逐級向半面樁施加壓力； (6)在透明板材后面半面樁擴大盤的對應(yīng)位置的土坑內(nèi)設(shè)置數(shù)碼攝像機，在配重支撐側(cè)面及樁頂側(cè)面安裝電子位移計，通過位移差確定樁的豎向位移，在樁底樁側(cè)及擴大盤上下位置安裝壓力傳感器，記錄壓力變化情況，對液壓千斤頂向半面樁施加壓力的過程進行記錄，獲得的信息再通過分析計算得到荷載位移關(guān)系，及樁周土體應(yīng)力變化結(jié)果。
2.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的試驗方法，其特征在于:圓形管由高強度材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗方法，其特征在于:圓形管是鋼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗方法，其特征在于:透明板材為高強度透明材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗方法，其特征在于:透明板材是高強夾絲玻璃或有機玻3? ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗方法，其特征在于:透明板材的固定方法是在透明板材的四個周邊處支撐水平方向的支撐桿，支撐桿與透明板材垂直，支撐桿的另一端支撐在與透明板材對應(yīng)的土坑壁上。
【文檔編號】E02D33/00GK103835319SQ201410040654
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】錢永梅, 王若竹, 徐光涵, 金玉杰, 田偉, 崔健 申請人:吉林建筑大學(xué)