某濱海口岸地基超長(zhǎng)PHC管樁單樁水平靜載試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析

(中南林業(yè)科技大學(xué)土木工程學(xué)院 湖南 長(zhǎng)沙 410000)

隨著深水港和大橋建設(shè)工程的建設(shè)需要，三航局于1998年成功開發(fā)了單節(jié)長(zhǎng)度大于15m、最大單節(jié)長(zhǎng)度達(dá)30m、直徑為800～1200mm的PHC長(zhǎng)管樁(節(jié))，并于2000年4月通過上海市組織的新產(chǎn)品鑒定。經(jīng)過10多年的推廣應(yīng)用，PHC樁在實(shí)踐中不斷發(fā)展成長(zhǎng)，對(duì)其材料、結(jié)構(gòu)、工藝及應(yīng)用等諸多方面的特征的認(rèn)識(shí)也在不斷深化。PHC樁的應(yīng)用區(qū)域不僅限于珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲，凡我國(guó)沿海區(qū)域、長(zhǎng)江、黃河等江河流域、湖泊軟土地區(qū)以及有沖擊層、坡積層、風(fēng)華殘積層地區(qū).都可以運(yùn)用預(yù)應(yīng)力管樁[1]。隨著城市建設(shè)和交通建設(shè)的快速發(fā)展，跨海大橋的出現(xiàn)，超長(zhǎng)PHC管樁的使用成為必然。在沿海地區(qū)，PHC樁因其單樁承載力高、應(yīng)用范圍廣、沉樁質(zhì)量可靠、工程造價(jià)便宜，日益得到了廣泛的應(yīng)用。

一、工程概況

表1 工程概況

二、檢測(cè)儀器設(shè)備、方法和標(biāo)準(zhǔn)

(一)試驗(yàn)加載裝置

本次試驗(yàn)采用相鄰樁提供反力，其承載能力和作用方向上的剛度應(yīng)大于預(yù)定最大試驗(yàn)荷載的1.2倍，試驗(yàn)時(shí)用臥式油壓千斤頂分級(jí)加載。

(二)試驗(yàn)加載方法和水平位移測(cè)量

1.試驗(yàn)加載：采用單項(xiàng)多循環(huán)加載發(fā)，每級(jí)加載為預(yù)定最大試驗(yàn)荷載的十分之一。每級(jí)荷載施加后，恒載4分鐘后可測(cè)讀水平位移，然后卸載至零，停2分鐘測(cè)讀殘余水平位移，至此完成一個(gè)加載循環(huán)。如此循環(huán)5次，完成一級(jí)荷載的位移觀測(cè)。

2.樁的水平位移測(cè)量：在水平力作用平面的受檢樁兩側(cè)對(duì)稱安裝2個(gè)位移傳感器，位移傳感器的測(cè)量誤差不大于0.1%FS，分辨力為0.01mm。

(三)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

試驗(yàn)時(shí)根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)規(guī)范》(DBJ15-60-2008)中有關(guān)單樁水平靜載荷試驗(yàn)的規(guī)定進(jìn)行。

三、成樁情況

根據(jù)設(shè)計(jì)及施工資料，各檢測(cè)樁的單樁承載力特征值及有關(guān)成樁參數(shù)見表2。

表2 檢測(cè)樁的有關(guān)設(shè)計(jì)施工參數(shù)

四、工程地質(zhì)概況

底層深度(m)層底標(biāo)高(m)層厚(m)巖性描述7.20-2.307.20人工填土:多呈中密狀態(tài),局部密實(shí)狀態(tài)。8.80-3.901.60人工填土:多呈飽和、松散———稍密狀態(tài)。20.90-16.0012.10淤泥質(zhì)粘土:干強(qiáng)度及韌性高,呈飽和、流塑———軟塑狀態(tài)。24.80-19.903.90粘土:干強(qiáng)度及韌性高,呈可塑狀態(tài)。28.00-23.103.20粉質(zhì)粘土:干強(qiáng)度及韌性高,呈可塑狀態(tài)。29.50-24.601.50砂混粘性土:呈飽和、中密狀態(tài)。37.00-32.107.50礫質(zhì)黏性土:干強(qiáng)度及韌性中等,硬塑狀態(tài)。56.50-51.6019.50全風(fēng)化花崗巖:巖芯呈密實(shí)土狀,遇水易軟化崩解,合金鉆具易鉆進(jìn)。62.80-57.906.30強(qiáng)風(fēng)化花崗巖:巖芯呈土夾碎塊狀,合金鉆具易鉆進(jìn)。

五、檢測(cè)結(jié)果

檢測(cè)結(jié)果見表3。檢測(cè)樁試驗(yàn)荷載和水平位移數(shù)據(jù)H0-t-Y0曲線和H0-ΔY0/ΔH0曲線見附圖。

表3 試驗(yàn)結(jié)果匯總表

附圖1：H0-t-Y0曲線

附圖2：H0-ΔY0/ΔH0曲線

六、結(jié)果分析

(一)結(jié)果

15-277#、15-282#、15-295#、15-302#、15-317#樁的試驗(yàn)荷載123KN作用下，水平推力均穩(wěn)定，最大水平位移量分別為3.94mm、4.21mm、4.44mm、3.73mm、4.70mm，H0-t-Y0曲線平緩，無陡變段，H0-ΔY0/ΔH0曲線無明顯拐點(diǎn)，此5根樁的單樁水平極限承載力H0≮123，滿足設(shè)計(jì)要求。

(二)結(jié)果分析

1.超長(zhǎng)PHC樁單樁承載力高，滿足大型跨海大橋的承載力要求。

2.在試驗(yàn)檢測(cè)過程中H0-t-Y0曲線平緩，無陡變段，H0-ΔY0/ΔH0曲線無明顯拐點(diǎn)，說明超長(zhǎng)PHC管樁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易造成破壞。

3.某濱海口岸地基是一個(gè)人工填海基礎(chǔ)，為特殊基礎(chǔ)。超長(zhǎng)PHC管樁滿足其試驗(yàn)要求，說明PHC管樁適用范圍廣，可大范圍推廣。