自平衡试桩Q-s曲线理论解析方法研究

• 作者: 欧孝夺 白露 吕政凡 江杰 黄中正
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 自平衡试桩 荷载传递 层状地基 理论解析方法
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 轨道与基础|Track and Foundation
• 页码范围: 399-408
• 页数: 10页
• 分类号: TU473.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210181

摘要

为实现自平衡试桩理论方法更好地应用于基桩承载力测试,提出一种适用于层状地基中单桩承载力自平衡法测试的理论解析转换方法.基于自平衡上、下段桩加载受力模型,假定桩侧荷载传递函数符合理想弹塑性模型,推导出层状地基中上、下段桩弹性和塑性状态的荷载传递矩阵.再用MATLAB编程得到上、下段桩各微段处轴力、侧摩阻力及竖向变微量,代入精确转换公式中将自平衡试桩结果转换成传统静载测试Q-s曲线,并利用等荷载法求解其极限承载力.结合青岛胶州湾大桥工程试桩实例,采用锚桩法和自平衡法2组试桩工况结果验证该理论解析方法的准确性.研究结果表明:自平衡理论解析计算上、下段桩身各点轴力和侧摩阻力与锚桩法实测数据比较均在误差允许范围内;与传统静压测试、简化转换法相比,该解析转换法Q-s曲线与传统静压试验吻合效果明显优于简化转换法;同时对比2种转换法得到承载力值,简化转换法对于准确测定单桩承载力偏于保守,且不能分析桩身内力特征及承载能力,解析转换方法求解结果精度提高约12.3％.因此,证实了该理论解析方法在实际工程层状地基中有很大的适用性,可在基桩承载力自平衡测试工程中大量推广与应用.