Statnamic法的理论与应用

第34卷第8期山西建筑Vol 34 No 81222008年3月SHANXI ARCHITECTURE文章编号:100968125(2008)08012202Statnamic法的理论与应用周能娟于清杨摘要:介绍了静动法试验的原理,通过对静动法试验结果与静载试验的对比分析,提出利用荷点法来计算桩的静阻力,并归纳总结了静动法试验的优缺点,探讨了该法的应用与发展,指出静动法可用于任意方向承载力的测试。关键词:静动法,桩基检测,理论,承裁力中图分类号:TU473.11文藏标识码:A引言1.3理论计算和数据处理静动法”( Statnamic)是由 bermingham于1985年在哈密顿静动法试验单桩的加载模型,如图3所示。弹簧代表土的静提出来的一种介于静载( static))和动载(dhmi)试验之间的准静阻力Fu阻尼器代表土的阻尼力F。桩土之间平衡的表达式为:载试验方法。自1992年开始走向市场以来数以千计的静动法试Fem= Fol+ Fa=Fw+F,+F9(1)验结果表明,该方法的分析结果与静载试验的结果比较吻合1静动法试验原理-F)/v1.1试验装置其中,Fm为实测的静动力;F为土的静阻力Fu=K;F静动法试验的加载是通过试验装置中的汽缸内一种特殊的为土的阻尼力,F=cU;F为桩的惯性力,F=ma;K为地基土燃料爆炸产生高压实现的,见图1,图2。随着爆炸压力的不断升的刚度;a为桩身位移;c为阻尼系数;v为桩身速度,v=;m高,使堆载以20g的加速度做上升运动,容器中的松散粒状充填物(一般由砂、砾石等材料组成)下落形成垫层,确保堆载下落时为桩身质量;a为加速度,a=。不会损坏桩顶。与此同时,大小相等、方向向下的反作用力作用其中,K,m为已知条件,F,,v和a由试验测得。未知数于桩顶使桩产生很大的贯入度。荷载作用时间可达200m~为土的静阻力Fu和阻尼系数c600ms,传给桩上的加速度较小,仅1g,在桃身产生的应力和位移消声器更接近于静荷载试桩。加载方式是线性增加,缓慢卸载由气缸上的排气系统进行控制。通常堆载仅需承载力的1/20左右,即:如混凝土堆载果堆载重30t初始加速度为20g,方向向上,则对基础产生的作松散粒状充填物用力为向下600t堆载重仅为静功法等效堆载的1/20。试验操作简捷,所有部件用小型吊装机处理,堆载可由混凝土、铅、钢等活塞材料组成。混凝土堆载可以在现场制备并能够循环使用,发展到·爆炸寰后来堆载亦可用水来实现2。整个静动法试验过程中,由内置仪传教位移传感器表(测力传感器和激光传感器)记录荷载和位移。从测力传感器及激光传感器中采集到的信号由TNO公司的桩基诊断系统(FPDS)进行记录,该系统可记录2000多组荷载与位移数据。荷图1静动法试验装置示意图图2静动法试验简图载与位移的测试结果当场即可获得,同时可得到荷载、位移、速度、加速度及时间曲线F=」(F)1.2应力波原理静动力F在静荷载试验中,速度和加速度近乎于零,阻尼和惯性效应阻尼系数土抗力F极小,因此可以将桩看作是一个刚体。但是随着加荷速率的增加应力波在桩内传播,会影响桩土之间的作用特性。预应力混凝土桩的波速为3500m/s-4000m/s,钢桩为5000m/对应于长桩(≥30m)的固有周期初始应力波从桩顶传到桩底大约6ms图3静动法加散桩土横型静阻力卸荷点(305000=0.006)。动载试验的加载时间约为4ms,应力波在(Middendorp et al, 1992)图4卸荷点法短时间内作用于桩上并且不可避免地改变桩土间的特性阻尼和当u=um时,v=0(卸载点),如图4所示,利用式(2)可求惯性效应对测试结果影响很大2,而且难以定量分析。静动法加得该点的静阻尼力代入式(3)得到各点的阻尼系数c加以平均载时程在120ms~600ms之间,大于刚性最大的桩固有周期应代入式(1),静动力扣除惯性力则可得到桩的极限静荷载。简单力波的影响很小桩亦可看作是刚体。但对于软土中的桩加载的分中国煤化工以确定任何阻尼或惯性速率效应相对较大,且会影响荷载一位移特性的影响CNMHG的限载力。收稿日期:2007-1027作者简介:周能娟(1982-),女,吉林大学建设工程学院硕士研究生,吉林长春130026于清杨(1974),女,副教授吉林大学建设工程学院吉林长春1300263胃第34卷山西建筑Vol 34 No 8SHANXI ARCHITECTURIMar.2008123文章编号:10096825(2008)08012303真空预压法施工流程概述赖敏慧张括秦志光摘要:在介绍真空预压加固原理的基础上分析了真空预压的特点,指出真空预压法在施工、工期和加固效果等方面优于堆载预压,对真空预压的施工工法和流程作一系统性的概述,分析了各个施工阶段需要注意的事项,可为以后真空预压的施工作一参考。关键词:真空预压,堆载预压,施工流程中图分类号:TU472文献标识码:A真空预压法最早是1952年瑞典皇家地质学院杰尔曼1真空预压的机理及特点( w. Kjellman)教授在美国麻省理工学院召开的加固土会议上,发表了“利用大气压力的方法加固粘土的论文,并提出了利用该方·1.11.1加固机理分析法加固地基的模型,以及抽真空使土体中孔隙水压力降低、有效在抽真空前,密封膜内外均受到大气压力的作用,抽真空后水平排水体中的气体首先被抽出,由于密封膜、密封沟等已将土应力增加的正确观点该论文发表后引起了学术界和工程界的关体与外界有效隔离,其压力逐渐下降密封膜内外形成压差人们注。此后,国内外有不少专家学者和研究机构对此进行了一系列的理论研究和实践工作。称之为“真空度”。水平排水体中形成的真空度一方面通过垂直排1.4静动法试验的优缺点楼台北101大厦做了静动法桩基检测。2005年,在哈密顿安大略与其他测试方法相比静动法的优点包括:1)测试速度快且湖滨岸的加拿大海洋研究中心大楼进行了静动法检测。操作简单;2)堆载仅需静载试验的1/20;3)可测得很高的承载力;3结语4)该试验为准静态法但不会引起试桩内部潜在的受压或受拉破静动法测桩试验理论与应用是目前国内外许多发达国家正坏的发展;5)对试桃和非试验桩均可采用该方法进行测试;荷在开发应用的一项新理论与新方法,但在我国这方面的应用很载是通过测力传感器进行量测无需考虑桩材料和横断面的性少,有很大的发展前景。它兼有静载试验和高应变动测的优点,质;)所施加的荷载为轴向力单桩和群桩都可使用,亦可应用于试验原理简单费用低历时短方便灵活该试验为准静态法可侧向桩、斜桩、海上试桩等试验。当然与此同时静动法也不可测得很高的承载力但不会引起试桩内部潜在的受压或受拉破坏避免有其不足之处例如:在分析试验结果时需要进行一定的假的发展。所施加的荷载为轴向力,单桩群桩都可使用。加载方向设;如果动力不足就达不到桩的极限承载力等。不受限制故可测任何类型的桩基承载力。2发展与应用参考文献由于测桩方法的重复性非破坏性和经济性的要求促进了[1] Justason,MD., Janes,MC., Middendorp,P. Statnamic load静动载荷测桩法的发展,无论打入桩灌注桩斜桩、水平桩、群桩 testing using water as reaction mass,the6 oth international都可应用。在世界范围内迄今已有700多个公司和大学应用研 ference on the application of stress wave theory to piles,究静动法试验试验总数超过1000。Paulo, Brazil 2000静动载法除了用于量测单桩和群桩的承载力外,在美国、日[2]LinS, Hong JL, Lee wF. Structural damping concept for inter-本和新加坡已应用于测量水平推力如建筑物抗震试验以及码 pretation of statnamic pile load test results[J]. GeoSupport AS头、港口设施的抗水平力的试验研究。此外,日本已有学者将本CE,2004(124):790-799项试验应用于结构体的瞬间侧向荷重研究。[3]Garbin E], Mullins AG. The Statnamic Analysis Workbook:A目前静动法涉及的领域包括铁路、桥梁、港口、飞机场、隧道tool for automated data analysis and storage[J] Journal of engi石油、采矿、水电、建筑物等。例如,对目前世界第一高的摩天大ring technology, 2004, 21(2): 18-24Theory and application of Statnamic method(Revised version)ZHOU Neng- juan YU Qing-yangAbstract: It introduces the principle of static motive method testing. Through the comparison between static motive method testing result andstatic load test, it brings forward that loading point method oould calculate the pier static resistance. It also summarizes the advantages and de-fects of static motive method testing, and discusses its application and development, then points out it can also be used for test the capacity ofKey words: static motive method, pier base checking, theory, capacity中国煤化工收稿日期:2007-11-20CNMHG作者简介:赖敏慧(1984),男,东华理工大学地质工程系硕士研究生江西抚州344000张括(1983-)男,东华理工大学地质工程系硕士研究生江西抚州344000秦志光(1979-),男,硕士,助理工程师,广东天信电力工程检测公司二部,广东广州510600