自平衡试桩报告

目录
1工程概况 (1)
2 地质条件 (2)
2.1地层分布情况表 (2)
3 试桩概况 (2)
4 试验方法及仪器设备 (4)
4.1试验方法 (4)
4.2试验仪器及设备 (4)
5 试验情况及结果分析 (5)
5.1 试验情况 (5)
5.2 竖向抗压极限承载力确定 (5)
5.3 主要土层极限摩阻力确定 (6)
6 结论 (7)
附图集一 (8)
附图集二 (155)
1工程概况
表1-1 工程概况表
2 地质条件
2.1地层分布情况如下：
试桩地层分布情况表
试桩地层分布情况表
3 试桩概况
试桩施工过程中一切正常。

有关试桩参数详见表3-1，荷载箱位置以及试验元件布置详见图3-1。

表1.1 试桩参数一览表
图3-1 试桩30#-1、38#-1试桩荷载箱及试验元件布置图
4 试验方法及仪器设备
4.1试验方法
自平衡法是基桩静载试验的一种新方法。

该法是把一种特制的加载装置－荷载箱，和钢筋笼焊接在一起埋入桩内，将荷载箱的高压油管引到地面，然后浇注成桩。

由高压油泵在地面向荷载箱充油加载，荷载箱将力传递到桩身，其上部桩身的摩擦力与下部桩的摩擦力及端阻力相平衡－自平衡来维持加载。

根据向上向下Q-s 曲线、s -lg T 曲线、s-lg Q 曲线以及等效转换曲线确定基桩承载力，见示意图4.1-1。

图4.1-1 自平衡测试示意图
4.2试验仪器及设备
表4.2-1 试验仪器及设备表
数据采集
5 试验情况及结果分析
5.1 试验情况
5.1.1 加卸载分级
试验按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）附录B“试桩试验办法”进行，每级加载值为预估极限承载力的1/15。

按15级14次加载，第一次按两倍荷载分级加载。

卸载分3级，每级卸载量为5倍荷载分级，见表5.1-1。

表5.1.1-1 30-1# （K578+292）和38#-4 （K578+052）试桩加卸载分级表
5.1.2 测试情况
1）30#-1 (K578+292)试桩于2008年04月16日开始测试，17日加载至第15级时上下位移较小故又加了一级（对应加载值为2×10667kN ，达到设计要求2×[P]）时即卸载。

根据现场实测数据绘制的Q -s 曲线、s -lg T 曲线和s -lg Q 曲线（详见附图集1），取u Q 上＝10667kN ，u Q 下＝10667kN 。

2）38#-4 (K578+052)试桩于2008年04月18日开始测试，19日当加载至第15级时上下位移较小故又加了一级（对应加载值为2×10667kN ，达到设计要求2×[P]）时即卸载。

根据现场实测数据绘制的Q -s 曲线、s -lg T 曲线和s -lg Q 曲线（详见附图集1），取u Q 上＝10667kN ，u Q 下＝10667kN 。

5.2 竖向抗压极限承载力确定
5.2.1 根据规程确定
由《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T291-1999）公式(1)：
Q u =
u Q W
γ
-上+Q 下u (5.2.1-1)
Q u ： 单桩竖向抗压极限承载力；
Q u 上：荷载箱上部桩的极限加载值，按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）附录B“试桩试验办法”确定；
Q u 下：荷载箱下部桩的极限加载值，按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）附录B“试桩试验办法”确定；
W ： 荷载箱上部桩有效自重；
γ： 荷载箱上部桩侧阻力修正系数, 对于粘性土、粉土γ=0.8，对于砂土γ=0.7, 对于岩石γ=1.0。

根据地质资料，土层主要以岩石为主，取γ＝1，计算结果见表5-2。

表5.2.1-1 规程公式(1)计算结果
5.3 主要土层极限摩阻力确定
5.3.1 轴力计算
应变量可由桩身预埋的应变计读数求得，其计算公式为：
s K B εε=读＋ （5.3.1-1） 式中： s ε——应变计在某级荷载作用下的应变量；
读ε——应变计在某级荷载作用下读数； K ——应变计系数； B ——应变计计算修正值；
在同级荷载作用下，试桩内混凝土所产生的应变量等于钢筋所产生的应变
量，相应桩截面微单元内的应变量即为钢筋的应变量，其计算公式如下： c S εε= （5.3.1-2）
c C C E σε＝ （5.3.1-3） S S S E σε＝ （5.3.1-4）
Z S S C C P A A σνσ+＝ （5.3.1-5） 式 中：c ε——某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应变量；
c σ——某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应力值（kN/m 2）；
S σ——某级荷载作用下钢筋产生的应力值（kN/m 2）；
ν——混凝土的塑性系数；
c E ——桩身混凝土弹性模量（kN/m 2）； S E ——钢筋弹性模量（kN/m 2）；
C A ——桩身截面混凝土的净面积（m 2）； S A ——桩身截面纵向钢筋总面积（m 2）；
z P ——某级荷载作用下桩身某截面的轴向力（kN ）。

在建立试桩标定截面处的P Z ～P si 相关方程后，各量测截面的桩身轴向力P Z 值便可由相应的相关方程求得。

（计算结果详见附图集2）
5.3.2 侧摩阻力计算
各土层桩侧摩阻力q s 可根据下式求得：
F P
q z s ∆∆= （5.3.2-1） 式中：q s ——桩侧各土层的摩阻力（kN/m 2）；
ΔP Z ——桩身量测截面之间的轴向力P Z 之差值（kN ）；
ΔF ——桩身量测截面之间桩段的侧表面积（m 2）。

（计算结果详见附图集2）
6 结论
本次试验取得了较好的效果，通过对试验数据的整理分析，得出如下结论： 30-1#(K578+292)试桩的竖向抗压极限承载力大于20274kN ； 38#4(K578+052)试桩竖向抗压极限承载力大于20339kN ；
附图集一自平衡法实测曲线
附图集二
自平衡法计算图表汇总
表1 38#-4(YK578+052)桩身加载轴力图 (单位:kN)
图1 38#-4( YK578+052)桩身加载轴力曲线
表2 38#-4( YK578+052)桩侧摩阻力深度分布（单位kPa）
图238#-4( YK578+052)桩侧摩阻力深度分布曲线
表3 38#-4( YK578+052)桩侧摩阻力—位移表单位：位移（mm）摩
图338#-4( YK578+052)桩侧摩阻力—位移曲线
表4 38#-4( YK578+052)桩等效转换表
表538#-4( YK578+052)桩端阻力－位移表
图 4 38#-4( YK578+052)桩顶等效转换
曲线
图5 38#-4( YK578+052)桩端阻力－位移曲线
表6 30#-1(YK578+292)桩身加载轴力图 (单位:kN)
图630#-1(YK578+292)2桩身加载轴力曲线
表7 30#-1(YK578+292)桩侧摩阻力深度分布（单位kPa）
图730#-1(YK578+292)桩侧摩阻力深度分布曲线
图8 30#-1(YK578+292)2桩侧摩阻力—位移曲线
表9 30#-1(YK578+292)2桩等效转换表
图9 30#-1(YK578+292)桩顶等效转换曲线
表1030#-1(YK578+292)桩端阻力－位移表
图10 30#-1(YK578+292)2桩端阻力－位移曲线。