[滑动测微计在广西某发电厂桩基内力测试中的应用]滑动支座内力图

时间：2019-04-01 03:24:48　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要:结合某火力发电厂桩基试验的工程实例，详细介绍了滑动测微计在桩身内力测试中的应用原理和方法，计算了该工程试桩的极限侧摩阻力和端阻力以及不同土层的侧摩阻力，对该工程的桩基优化设计具有较大的参考价值。
　　关键词:桩基，内力测试，滑动测微计
　　Abstract: taking a thermal power plant test of the pile foundation engineering example, a detailed account of the sliding micro-distance measuring plan in the pile body internal force of the application of the test principle and method to calculate the limit of engineering test pile side friction and bottom resistance and soil of different side friction, the engineering design optimization of pile foundation has a great reference value.
　　Keywords: pile foundation, internal force test, sliding micro-distance measuring meter
　　
　　中图分类号：TM62文献标识码：A文章编号：
　　
　　通过基桩内力测试，可得到桩侧各上层的分层抗压摩阻力和桩端支承力，基桩内力测试可采用应变式传感器测量应变，钢弦式传感器测量内力。目前我国对桩身的应力应变检测一般采用钢筋计、压力盒法，我单位采用了滑动测微计法。滑动测微计法是一种新的桩身应力应变测试方法， 20世纪80年代初由瑞士K. Kovari教授等在首先提出，并利用这一原理，研制出滑动动测微计(SlidingMicrometer)。其主体为一标距1 m,，两端带有球形测头的探头，内装一个LVDT位移计和一个NTC温度计。为了测定测线上的应变和温度分布，沿测线每隔1 rn安置一个具有精确定位功能的锥形环，环间用HPVC管相连，测试时，将滑动测微计探头放入测管，,即可依次量测各相邻环之间的相对位移，换算成测线方向上的应变。
　　1．滑动测微计测试原理
　　桩身轴向应变分布是配合单桩竖向静载试验进行的，对于单
　　桩的每一级加载，在每级变形基本稳定后，量测一次桩身应变，物
　　每根桩的两根测管平均后得实测桩身轴向应变曲线。根据两侧
　　管的实测应变εa和εb及两测管的间距d,即可推算出每一点的变
　　形和位移，包括平均应变ε、曲率k、转角α、水平位移u，和垂直位
　　移w:
　　 ε=（εa+εb）/d,
　　 α=∫kdz+A,
　　 u=∫αdz+B,
　　 w=∫εdz+C,
　　其中A, B, C为积分常数。
　　由于桩身应变受桩身质量、测管理设质量及仪器误差的影响，会产生一定的测试误差，不能直接用于摩阻力分析，所以要对实测曲线进行修正平滑处理，可以使用最小一乘法，进行回归处理，得到实测应变曲线的拟合曲线，作为分析的依据。实测应变曲线是判断桩身质量及孔径是否均匀的依据，理想情况下桩身轴向应变自上而下是递减的。
　　在第i级荷载作用下，桩身第j级测点处的轴向力Qij由下式计算:
　　 Qij=A·Esi·εij=π·D2· Esi·εij/4
　　 Esi =Pi/（A· εi0)
　　式中：Qij—第i级荷载下第/级测点处的轴向力，kN；
　　D—桩平均直径，m；
　　 εij—第i级荷载下第j级测点处的应变，10-6；
　　 Esi—第i级荷载作用下桩体平均静弹模，GPa；
　　 Pi—第i级荷载下桩顶垂直荷载，kN；
　　 εi0—第i级荷载作用下桩顶应变，10-6；
　　 A—桩体平均截而积，m2。
　　从而在第i级荷载作用下，桩身j测段的单位摩阻力fij为:
　　fij = (Qi,j + Qi,j +1) /π/D/L = D·Esi(εij-εi,j+1) 。
　　
　　2．工程概况
　　拟建的广西某电厂工程位于广西壮族自治区柳州市鹿寨县经济开发区规划范围内。属上大压小异地建设燃煤热电联产工程，该项目拟利用关停小机组容量，并结合鹿寨县既有企业的特点及其规划发展向，按照鹿寨县规划发展思路，构筑以集中供热、综合利用为主的区域循环经济开发建设模式。本项目规划容量为4×350MW，本期容量为2×350MW，二期扩建2×350MW。1 rn，由于该工程为一级重要建筑物，为了给以后的基础设计工作提供准确的设计数据，确保电厂建(构)筑物的安全，同时在充分利川桩承载力的情况下也可节省施工费用及缩短施工工期起到积极的作用，为此，决定对本工程桩进行桩基静载荷试验，采用滑动测微计法进行桩基内力测试。本次试验共对1根桩进行了内力测试试验，设计桩径为800mm,桩长22m。
　　厂区内主要有以下岩土层
　　 1）耕土（层号①）；
　　 2）次生红粘土（层号②）；
　　 3）含粉质粘土圆砾（层号③）；
　　 4）次生粘土（层号④）；
　　 5）红粘土（层号⑤）；
　　 6）强风化白云岩层（层号⑥）；
　　 7）中等风化白云岩层（层号⑦）；
　　3.试桩结果与分析
　　沿桩身对称布置两根滑动测微计管，在试验过程中其应变值的测试与沉降观测同步进行。滑动测微计采用瑞士solexperts公司生产的测动测微计。在各级荷载作用下，1根试桩的桩身应变实测曲线如图1所示。
　　图1
　　如图1所不为SZ2#号试桩的实测应变曲线，可以看出，从桩顶往下，应变总体上呈递减规律，表明桩身混凝上质量较均匀。
　　根据各级荷载下桩顶处的回归应变，可得到桩身平均弹性模量随应变量级的关系。用方程表示为:
　　 Ei=43.477－0.0208×εi(GPa)
　　计算轴向力时，根据上式小同的应变量将采用不同的弹性模量。
　　图2为桩周各土层总摩阻力和单位摩阻力曲线。在5856kN时
　　上部次生红粘土层②达到极限，在8784kN时，含粉质粘土圆砾层③，次生红粘土层④，红粘土层⑤接近极限，在9760kN时强风化白云岩⑥接近极限，中风化白云岩⑦均未达到极限。端阻力随着荷载的增加而逐渐增大,在9760kN时未达到极限
　　图2
　　
　　
　　表1
　　4．结语
　　桩身内力测试一般与静载荷试验同步进行，滑动测微计作为
　　一种新的桩身内力测试方法，与传统的测试方法相比，具有许多
　　优点，可以在各级荷载作用下，测得桩身任意截而处的应力应变，
　　即可以测得不同土层的摩阻力系数和桩端摩阻力，通过此法对该电厂试验桩的测试，得出了不同上层的侧摩阻力、极限侧摩阻力及端摩阻力，结合规范要求，给出了极限侧摩阻力及端阻力的建议值和特征值。对工程的桩基优化设计起到了较好的作用，同时为工程桩的检测提供了参考价值。
　　参考文献:
　　1）J(%J 10G2003,建筑基桩检测技术规范[5l
　　2）陈凡，徐天平，陈久照，等基桩质量检测技术【M]北京:，}，
　　国建筑}一业出版社，2003.1 G 17
　　 3）朱国甫，李光煜，确定桩侧摩阻力曲线的约束样条拟合方法，岩土力学，1994.9。
　　4）李光煜，滑动测微计简介IJI.《岩上力学》一1988, 9( 1) : 319.
　　杨政凯

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