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预测单桩承载力的连续飞行螺旋执行新方法(CFA)
WaelN.AbdElsamee
FacultyofEngineering,SinaiUniversity,ElArish,Egypt
Email:
wael_nashaat74@
2013、elsamee版权©WaelN.。
这是一个开放存取论文知识共享署名许可下发布,允许无限制地使用,分配,在任何媒体上引用。
摘要
桩承载力的研究是很复杂的,从理论公式计算与荷载试验得出结果。
设计的电阻可以计算使用传统的静压桩设计理论。
承台的深度应该预定之前一个站点勘察安装。
确定现场每下一次和估计成堆的负荷能力,现场桩应进行负载测试。
在位于亚历山大和埃及调查的网站约100×110米的这项研究中,对现场单桩载荷试验数据进行分析,为端承桩极限承载力的估算。
岩土工程现场调查进行到45米的最大深度,四个土样已经完成。
测试是在两骨架结构建筑是CON构造筏板基础落在长螺旋桩进行现场执行的。
四桩的荷载试验是在600毫米直径和27米的长度进行的。
桩的极限承载力是根据不同的方法确定。
它的结论是,得出摩擦负荷的比例占沿桩长轴的比例大约是46%的总负载而负载占端轴承负荷总量的54%。
提出了一种新的方法进行预转从单桩载荷试验桩的极限承载力计算。
该方法取决于桩的沉降不考虑弹性变形。
一个经验公式是从由于摩擦端承只扣除弹性变形的桩身应力与沉降之间的关系。
然而,得到的结果对端承桩的极限承载力是比其他方法更准确。
该方法的出现给出的结果与理论预测一致。
确定的方法更简单,更快,更可靠。
关键词:
土壤单桩承载力螺旋(CFA)端承桩桩的荷载
目录
1.简介3
2.土壤调查4
3.桩承载力的理论预测6
4.长螺旋桩施工方法(CFA)8
5.桩的荷载试验9
6.现场开挖和排水系统10
7.采用现场荷载试验结果桩极限承载力11
7.1埃及的代码12
7.2切线法12
7.3汉森法(1963)12
7.4Chin’s的方法(1970)13
7.5Decourt’s的方法(1999)13
8.荷载试验的极限承载力的确定方法14
9.对极限承载力的测定方法比较16
10.采用端承摩擦沿轴荷载17
11.结论18
12.致谢19
1.简介
桩相对较长,一般细长结构基础成员传递上部结构荷载向深层土壤。
今天,有许多类型的桩被开发和广泛使用在建筑行业。
然而,不同桩系统将服务在不同类型的土壤和现场条件中,由于各种因素,通常大部分的桩的设计以满足最终的承载能力,是驱动设置在硬地层的要求。
然而,桩截面也可以通过摩擦在桩土之间产生一定的阻力。
桩的轴向承载力的预测对岩土工程工程专业是一个挑战。
IR,T.Y. C.,Chow,C. M.G.和伙伴,S.B.(2003)提出了设计和施工的一些方面关于马来西亚钻孔灌注桩基础。
建议作为钻孔灌注桩的轴向压缩载荷作用下的设计经验方程关联的极限侧阻力的价值和终极基础性值。
对某些方面的设计和施工,在复杂地质条件下,如石灰石和软土地基提出了一些建议和钻孔灌注桩施工质量控制方法。
A.B.,丹,史提芬,博士,罗伯特,T.卡洛斯(2007)引入了一个手动的连续飞行螺旋设计和施工实践的状态(CFA)桩,包括钻孔灌注桩(ACIP)。
质量控制(QC)和质量保证(QA)程序进行了讨论,并给出了一个规范的一般要求。
估算单桩承载力的方法是基于一个全面的评估和使用在美国和欧洲的多种方法的比较,推荐。
用循序渐进的方法选择和设计提出了CFA桩。
Akbar,A.,Khilji,S,Khan,S.B,Qureshi,M.S.andSattar,M(2008)提出的四桩的荷载试验在巴基斯坦西北边境省的一个网站的经验。
岩土工程勘察在现场进行了一个60米的场地的勘察,土主要是硬粘土,研究深度内薄层砾石/40米深度以下的巨石最大深度。
四桩径变化从660毫米至760毫米,长度为20米和47.5米之间进行轴向载荷。
采用单桩载荷试验结果,重新计算也进行了估算桩的设计参数的适当值。
Kenji,I.提出了桩的载荷试验,已在日本进行过与在软土地基地区高层建筑的设计和施工。
除了常规的测试类型,荷载施加在其顶端和底部的桩(O-cell测试),什么可以被称为“桩端承载试验”和“表面摩擦试验”进行了介绍。
对这些测试的结果进行了描述和与桩的载荷试验的常规型相比。
现场原型试验还介绍了贝尔-巴雷特型桩的能力是与圆型桩相似的。
同时介绍了圆环形混凝土管片与周围土层之间的摩擦,是由挖掘轴直接测量使用荷载上下安装在垂直方向的相邻段之间的千斤顶桩载荷试验的一种特殊情况。
整个施工方案及过程是这两个事业介绍与观察墙的特殊防范在施工行为中的一些评论。
Manandhar,S.andYasufuku,N.(2011)通过小比例模型试验提出了锥形桩的作用机理。
增加有效破坏区周围的桩端面积随锥角进行了讨论。
对荷载-沉降曲线中桩穿透,依据模型试验表明,增加其行为的锥形桩的端承。
分析球形空腔膨胀理论被用来评估端承力。
在该模型中,角度的影响逐渐减少了锥形桩的桩端承载力计算。
试验结果和理论模型表明,锥角对桩端阻力与传统直桩在不同类型沙地不同相对密度的比较。
本研究结合模型试验,样机试验和实型桩试验已很好的验证了预测模型。
WaelN.AbdElsamee(2012)现场静载试验数据分析为摩擦桩极限承载力的估算。
该分析是基于三桩载荷试验结果。
完成测试的网站在港口和埃及文化和休闲的复杂项目。
三桩的荷载试验是在900毫米直径50米长的钻孔灌注桩进行。
岩土技术研究在现场进行一个60米的极限承载力桩最大深度勘察,根据不同方法测定。
得出的结论是,大约8%的负荷抵制的桩基础,和高达92%的负荷是由摩擦轴抵抗。
提出了一种新的方法来计算最终的CA力桩单桩载荷试验。
从以上资料来看,在现有的方法估计的负荷变化大。
因此,对端承桩能力需要进一步的研究来完成。
然而,这项研究的目的是实际桩试验结果的分析和发展的单桩承载力接近预测公式。
2.土壤调查
调查地点是位于亚历山大,埃及的100×110米的地方。
岩土工程现场调查的最大深度进行为45米,四个土样已经完成调查。
图1显示了站点的土壤剖面和下面的土壤分层分析等:
1)从高程(0)到(−2)粉质粘土每破壳率(满)。
2)从高程(−2)到(−10)用沙子和破壳率软质粉质粘土的痕迹。
3)从高程(−10)到(−13.50)占壳软质粉质粘土。
4)从高程(−13.50)到(−16.50)软质粉质粘土。
5)从高程(−16.50)到(−18)介质砂。
6)从高程(−18)到(−20)硬粉质粘土。
7)从高程(−20)到(−21.50)级配砂。
8)从高程(−21.50)到(−23.50)硬粉质粘土。
9)从高程(−23.50)到(−45)级配砂。
地下水位是离地面1.25米。
根据地质技术研究桩基础的建议。
承台的深度及预先安装前桩的长度是27米与600毫米直径根据土壤调查以及理论预测。
图1
3.桩承载力的理论预测
桩承载力的研究很复杂,估计是从理论公式计算的结果与荷载试验。
在执行前估计桩,桩承载力的方法是通过理论公式如下:
L =在与土壤接触桩长度;
C =粘附
图2显示了垂直载荷(桩侧阻力和桩底阻力)。
设计的电阻可以使用常规静压桩设计理论与计算。
理论桩的容量已经用埃及的代码计算(2005)。
下面的方程
(2)和(3)分别计算端承桩极限承载力。
(桩径用= 600毫米和桩长= 27米)。
图2
表1显示了计算的理论极限承载力桩直径60厘米,长27米。
从这个表可以表明Qult=2250.08千牛/平方米,考虑安全因素后(F·S=2)然后
。
然而,对于调查现场桩的容许承载力为1000千牛/平方米=。
图3显示了计算极限承载力的桩用方程
(2)和(3)。
然而,它可以显示从方程(3)和图3,摩擦载荷沿桩长的轴进行比例约占总负荷的46%,而由端轴承进行桩的荷载是54%的总负荷。
4.长螺旋桩施工方法(CFA)
钻井工艺(CFA)适用于渗透致密层和不受地下水影响的土壤条件。
然而,CFA方法如下:
1)桩采用长螺旋所需深度为地面钻井一形成;
2)混凝土然后注入压力下通过螺旋的空心茎被撤回;
3)混凝土压力保持螺旋戒断期间,协助提取以及前二侧压力对周围土壤;
4)钢筋笼放置在混凝土柱。
表1
图3.计算能力和桩深度之间的关系
5.桩的荷载试验
检查预先选择的安全系数。
在这项研究中的四桩载荷试验是在600毫米直径和27米的长度进行。
测试是根据埃及代码完成。
测试桩帽,如图9所示。
载荷的反应是由一个顶靠自重休息平台系统进行(压舱)。
恒载是由塑料袋装砂在平台的形式如图10所示。
该平台支持三宽翼缘梁(反梁)并排放置(和螺栓连接在一起)在杰克。
液压千斤顶系统包括一个550吨千斤顶,压力仪表,油,泵和管道进行试验。
桩的沉降由四解决拨号的方式记录表能读到0.01毫米的精度。
仪表安装在两参考基准梁。
参考梁支撑在距离>2.5米从测试桩头。
所有测试桩被装在一个周期。
每个增量(设计荷载的25%)维持一个两小时或两小时最大时期,沉降速率是小于0.25毫米/小时。
加载试验达到最大值的一倍半的设计负荷。
表2显示了在试验荷载增量。
6.现场开挖和排水系统
该地点是挖至基础水平。
脱水系统进行了现场表面脱水。
图4表明开挖亲现场和脱水系统工艺步骤。
图4连续螺旋台阶(CFA)桩。
图5.用于执行机器(CFA)桩。
7.采用现场荷载试验结果桩极限承载力
测试桩的极限承载力的试验用不同的方法为负载测试结果确定如下
图6在现场钢筋笼制作
表2加载卸载过程桩试验。
7.1埃及的代码
埃及代码推荐成功的单桩载荷试验必须用下列方程7确认:
7.2切线法
应用切线切线法用埃及的代码,一个步骤是应力和半对数刻度桩载荷试验# 1 公式( 7)所示的沉降之间。
7.3汉森法(1963)
应用汉森方法解决-每平方根从现场载荷试验数据除以相应的相应的负荷值,值绘制沉降如图所示#2桩载荷试验。
用汉森方法估计的极限荷载是由公式[8]:
图7对试桩荷载-沉降曲线。
7.4Chin’s的方法(1970)
将Chin’s的方法(埃及的代码),有一个步骤是之间的沉降除以对应荷载和沉降如图所示的测试桩#3。
直线的斜率给出的逆极限荷载是由Chin’s提出的。
7.5Decourt’s的方法(1999)
除以每个负荷相应的沉降和绘制resultingvalues反对应用加载该外推。
在视线线性回归(三分)确定的线。
德法院确定极限荷载作为该线与负载轴如图8所示的工作试桩# 4 所示。
图8桩的极限能力的切线方法OD工作单桩载荷试验# 1
图9通过对试桩极限承载力# 2汉森法。
8.荷载试验的极限承载力的确定方法
桩的实测沉降是由于摩擦端承力和沉降和桩本身的弹性变形。
弹性变形在很大程度上影响到桩的总沉降。
然而,弹性变形取决于桩长和桩本身的面积以及混凝土质量。
许多作者和代码如navfac和埃及代码建议在桩顶沉降可分为三个部分
SE =弹性桩的变形;
SB=桩基础端承载;
SS =桩基础由于摩擦载荷沉降;
QB =端轴承负荷;
QS =摩擦负载;
Qu=端阻力;
L=桩深度;
A=对桩身截面;
D=桩径;
EP =弹性模量桩;
0.67;
该方法取决于桩的沉降不考虑弹性变形。
一个经验公式是从由于摩擦端承桩只扣除弹性变形,桩身应力与沉降之间的关系了。
极限荷载和确定下面的步骤包括:
1)扣除桩体弹性变形每个荷载增量下的实测沉降;
2)绘制应力沉降曲线从现场载荷试验数据扣除桩体弹性变形;
3)以下提出的经验公式已经从上述关系船舶应力沉降得到:
图10 利用该方法对试桩# 1 EP= 19677.40作者极限承载力
图11利用该方法对试桩# 2 EP= 19677.40作者极限承载力。
得到的结果对端承桩的极限承载力是比其他方法更准确。
该方法似乎给点后的结果与理论的预测一致。
然而,方程(3)是最合适、最可靠的执行前预测桩的理论容量的方法。
9.对极限承载力的测定方法比较
桩的极限承载力的计算,采用上述方法进行相应的安全因素列于表5。
最终产品的城市通过各种方法从桩的荷载试验结果如图所示。
然而,单桩载荷试验# 4gives由于过量沉降值低。
该方法通过测定-作者对端承桩极限承载力的出现给一个苦涩的结果,同意与分析预用语。
然而,方程(3)是在执行前预测桩的理论容量最合适的、可靠的方法。
10.采用端承摩擦沿轴荷载
极限承载力值从表5和图12对摩擦和端承力的百分比。
基于以上发现的问题,发现负荷比例进行摩擦沿桩轴和轴承在表6所示。
然而,它可以表明亲定的方法,给出了摩擦负荷由沿桩长的轴是总负荷而由端轴承进行桩的荷载是54%46%的总负荷的百分比。
此外,该方法提供了结果,证明了方程(3)是对的。
图12基桩极限荷载采用不同方法的比较。
表5极限承载力和安全系数(消防)用不同的方法堆
表6极限负荷端轴承和摩擦进行百分比
11结论
从试验结果得出以下结论AR源:
1)提出了一种新的方法从单桩载荷试验桩的极限承载力计算方法。
该方法是基于应力与沉降的关系扣除桩的弹性变形。
2)提出确定极限承载力方法的出现给苦的结果与理论预测一致。
该方法给出了苦涩的结果,与理论预测一致。
3)摩擦载荷沿桩长的轴进行比例约占总负荷的46%,而由端轴承进行桩的荷载是54%的总负荷。
所提出的方法是更简单,更快和更可靠的能。
12致谢
作者要感谢fetih CON建设公司提供的宝贵援助。
引用
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