叶 伟 刘凌锋
(1.南京东大自平衡桩基检测有限公司,江苏 南京 210018; 2.东南大学土木工程学院,江苏 南京 210096)
中俄原油管道漠大线林区伴行公路基桩静载试验
叶 伟1刘凌锋2
(1.南京东大自平衡桩基检测有限公司,江苏 南京 210018; 2.东南大学土木工程学院,江苏 南京 210096)
以中俄原油管道漠大线林区伴行公路为工程背景,对公路桥梁的基桩进行了静载试验,试验采用自平衡测试方法,设计了四根试桩,并结合《公路桥涵施工技术规范》及单桩自平衡静载测试技术,进行分级加载,结果表明,公路沿线桩基土层所提供的侧摩阻力及桩端阻力充足,试桩承载力均能够满足设计要求,自平衡测试方法准确可靠。
公路基桩,静载试验,自平衡测试,侧摩阻力,桩端阻力
中俄原油管道漠大线林区伴行公路沿线地形起伏较大,整体趋势自南向北逐渐降低,海拔高度为400 m~650 m,地貌类型属于剥蚀中低山丘陵区,地貌特征主要以低山、丘陵为主。季节性小型河道、河谷密集,河曲与河谷阶地发育,河谷多为不对称分布,河谷低洼地带覆盖层较厚。由于气温较低、气候严寒,常年冻土较为发育。 山间洼地、 低山丘陵区地表植被主要为樟松、落叶松、白桦、低矮的灌木及杜鹃、红月菊、黑月菊、苔草等冻土区植物群。
桥梁分布于河谷漫滩区及丘陵低山区,各桥位地层较简单,覆盖层的厚度不大,一般以砂砾石、碎石以及卵石类土为主;基岩主要为凝灰岩、花岗岩等,由于其形成年代和受构造影响不同,风化层的厚度及形态差距比较大。
在中俄原油管道漠大线林区伴行公路沿线进行基桩静载试验,试桩具体参数如表1所示。
K216+746试桩1,桩径1 200 mm,桩长15.0 m,荷载箱置于桩端以上5 m位置。2013年7月19日成桩,混凝土等级C30;K205+404试桩2,桩径1 000 mm,桩长15.0 m,荷载箱置于桩端以上2.5 m位置,2013年8月9日成桩,混凝土等级C30;K216+746试桩3,桩径1 200 mm,桩长15.0 m,荷载箱置于桩端以上5 m位置,2013年7月29日成桩,混凝土等级C30;K205+404试桩4,桩径1 000 mm,桩长15.0 m,荷载箱置于桩端以上2.5 m位置,2013年8月12日成桩,混凝土等级C30。
表1 试桩参数一览表
3.1 试验情况
试验按照JTG/T F50—2011公路桥涵施工技术规范附录E“试桩试验办法”进行,试桩每级的加载值为设计极限承载力的1/15。加载级数为15级14次加载,第一级加载按2倍分级荷载加载。卸载级数为5级,每级卸载量是3倍分级荷载。试桩的预定加、卸载分级荷载分别见表2和表3。
表2 试桩各级加卸载分级表
表3 试桩加卸载分级表
3.2 试桩测试过程描述
1)K216+746试桩1当加载到第7级(对应加载值是2×2 667 kN)时,向上位移为36.62 mm,向下位移为9.36 mm,上位移呈现明显陡变,终止加载,开始卸载。
根据实测数据而绘制的Q—s曲线、s—lgT曲线以及s—lgQ曲线,K216+746试桩1极限承载力Qus取第6级加载值2 333 kN;Qux取第7级加载值2 667 kN。
2)K205+404试桩2当加载至第7级(对应加载值为2×2 667 kN)时,向上位移为32.56 mm,向下位移为11.38 mm,上位移呈现明显陡变,终止加载,开始卸载。
根据实测数据来绘制的Q—s曲线、s—lgT曲线与s—lgQ曲线,K205+404试桩2的极限承载力Qus应取第6级加载值2 333 kN;Qux取值为第7级加载值2 667 kN。
3)K216+746试桩3当加载至第10级(对应加载值为2×3 666 kN)时,向上位移为49.67 mm,向下位移为21.97 mm,上位移呈现明显陡变,终止加载,开始卸载。
根据现场实测数据而绘制的Q—s曲线、s—lgT曲线以及s—lgQ曲线,K216+746试桩3的极限承载力Qus取第9级加载值3 333 kN;Qux取第10级加载值3 666 kN。
4)K205+404试桩4当加载到第10级(对应加载值为2×3 666 kN)时,向上位移为44.47 mm,向下位移为12.34 mm,上位移呈现明显陡变,终止加载,开始卸载。
以现场实测数据为依据绘制的Q—s曲线、s—lgT曲线以及s—lgQ曲线,K205+404试桩4的极限承载力Qus取的是第9级加载值3 333 kN;Qux取的是第10级加载值3 666 kN。
根据JTG/T F50—2011公路桥涵施工技术规范以及中华人民共和国交通行业标准JT/T 738—2009基桩静载试验 自平衡法综合分析确定见表4。
表4 抗压极限承载力
由等效转换方法,并以已测得的各土层摩阻力—位移曲线为依据,从而得到试桩桩顶的等效转换曲线。等效转换曲线如图1~图4所示。
表5 试桩等效转换数据比对
编号设计预估加载值/kN极限承载力/kN位移/mm试桩12×5000519921.03试桩22×5000502018.86试桩32×5000743127.28试桩42×5000733433.58
对应位移由等效转换曲线得知(见表5),试桩承载力均能够满足设计要求。
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On static loading experiments on road foundation piles along forestry areas of Mohe-Daqing Railway of Sina-Russian crude oil pipeline
Ye Wei1Liu Lingfeng2
(1.NanjingDongdaSelf-BalancePileFoundationTestingCo.,Ltd,Nanjing210018,China; 2.CivilEngineeringCollege,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)
Taking the road along forestry areas of Mohe-Daqing Railway of Sina-Russian crude oil pipeline as the engineering background, the paper undertakes the static loading experiments on the foundation pile of the roads and bridges by adopting the self-balance test method for four trial piles in the design, undertakes the gradation loading by combining withConstructionTechnicalRegulationforRoadsandBridgesand self-balance static test technique of single piles, and proves by the experiment result that the side friction and pile end resistance at the pile foundation layers on roads are sufficient and the loading capacity of the piles meet the design demands with accurate and reliable self-balance test methods.
road foundation pile, static loading test, self-balance test, side friction, pile end resistance
1009-6825(2015)16-0060-03
2015-03-28
叶 伟(1987- ),男,助理工程师
U416.1
A