两桩承台桩基水平承载能力试验与分析

1、 两桩承台桩基水平承载能力试验与分析 一、前言单桩水平静载试验是确定单桩水平承载力最准确的方法，因此建筑桩基技术规范、建筑基桩检测技术规范都规定对甲级、乙级工程，要通过水平静载试验确定单桩水平承载力。目前，大量的试验都是桩顶自由状态下的单桩水平静载试验，而多桩承台桩基水平静载试验与研究相对较少。本文采用慢速维持荷载法对两桩承台进行水平静载试验，目的是确定两桩承台的水平临界荷载及极限荷载，分析研究在承台嵌固约束作用下，桩基的水平承载能力及桩身弯矩分布特征。二、工程概况及试验方法1、工程概况该项目试验对象为2桩承台，承台有2根桩（(HP1/HP2）组成，沿水平受力方向布置，桩径为1500，桩间距为

2、4.5m，桩长为40m，承台尺寸为长宽高=7.5m3.0m1.5m，桩顶标高(-4.0m)位于承台底部，桩身主筋进入承台39d=1248。基桩内埋设钢筋应变计，在同一断面处对称设置2支钢筋应变计，自桩顶向下间距上密下疏布置。设计最大加荷值为1600kN，实际最大加荷值为2880kN。2、水平载荷试验方法：两桩承台水平载荷试验由相邻承台提供反力，用油压千斤顶施加水平推力，力作用点位于承台底端中间部位，保证千斤顶作用力能水平通过承台内两桩桩身轴线（HP1号桩在受力点外侧，HP2号桩在受力点内侧），用精密压力表控制荷载示值，用大量程百分表测量各级荷载桩身水平位移。通过对桩身安装的应变计进行量测，由测

3、量值计算桩身在各级荷载下的弯矩。试验采用维持荷载法分级加荷，分级荷载为设计最大加荷值的1/10，即每级为160kN，每级荷载维持时间为30min。当加荷至1600kN时，水平位移较小，又施加了1920kN、2440kN、2880kN三级荷载。在不同分级荷载下，采用振弦频率读数仪进行应变观测，测得各应变计的频模值，通过计算得到各测试断面测点处的拉应变+和压应变-，即可根据该断面的弯曲应变=+-来计算相应截面的弯矩。+=K拉（fi2- f02）；-=K压（fi2- f02）；桩身弯矩按下式计算： 式中 b0 拉、压应变测点的间距； E混凝土弹性模量 I全截面（包括钢筋换算截面）对中性轴的惯性矩。三

4、、试验资料整理与分析1、本次试验最大试验荷载为2880kN，将原始资料整理成试验结果汇总表，并绘制两桩承台（H-Y0）关系曲线和水平力-位移梯度（H-Y0/H）试验成果曲线。承台H-Y0曲线 承台H-Y0 /H曲线 根据试验曲线，按照相关规范综合确定两桩承台水平承载力为：水平临界荷载为1280kN，对应水平位移为3.26mm；水平极限荷载为2240kN，对应水平位移为13.85mm；水平位移6mm对应荷载为1627kN；水平位移10mm对应荷载为1981kN。本次试验设计最大加荷值为1600kN，实际最大加荷值为2880kN才出现极限荷载，说明承台对桩基的约束作用，使桩基水平承载力有很大提高。2、两桩承台中桩身弯矩分布：根据实测各桩身不同深度受拉、受压两侧的应变值计算出桩身不同深度的弯矩。绘制两桩承台HP1/HP2号桩桩身弯矩分布曲线。在水平临界荷载及水平极限荷载的作用下，两根桩的最大弯矩均位于承台底面下5m处，HP1号桩最大弯矩分别为290kNm、533 kNm，HP2号桩最大弯矩分别为281kNm、407kNm。 四、结论：1、两桩承台桩基水平临界荷载为1280kN，水平极限荷载为2240 kN。承台对桩顶的嵌固约束作用，和桩顶自由桩比较，其桩基抗弯刚度，水平承载力都有很大的提高。2、两桩承台在临界荷载和极限荷载下，2根桩桩身最大弯矩均出现