樁基自平衡檢測法原理及應(yīng)用
2011-12-02 來源：作者：歐陽光輝 來源：中國鳴網(wǎng)
一、 樁基自平衡檢測法的來源
樁基自平衡檢測法是一種靜力試樁法，20世紀(jì)60年代，以色列AfarVasela公司經(jīng)過多年工程經(jīng)驗(yàn)積累和樁基檢測理論研究，在這些成果的基礎(chǔ)上發(fā)明了通莫靜載法（T-pile），AfarVasela公司后來發(fā)展為荷蘭TomerSystensB.S公司。1979年，AfarVasela公司向以色列專利局申請了專利保護(hù)，并取得了以色列專利局注冊號為58035的專利證書。20世紀(jì)80年代中期，通莫靜載法（T-pile）傳入了美國，被稱為Osterberg試樁法。20世紀(jì)90年代后期，這種方法隨著中國和美國的學(xué)術(shù)交流進(jìn)入了中國，自平衡法是國內(nèi)業(yè)界對通莫靜載法（T-pile）的稱謂。2005年底，荷蘭TomerSystensB.S公司逐漸將通莫靜載法系統(tǒng)地引進(jìn)到中國，并在杭州灣跨海大橋、嘉紹通道、泰安廣電中心等多個國家及地方重點(diǎn)項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用，以其方法獨(dú)特、操作簡便、試驗(yàn)精度高等特點(diǎn)受到中國業(yè)界的認(rèn)同。
二、樁基自平衡檢測法的檢測原理
樁基自平衡檢測法的主要裝置是荷載箱，由活塞、頂蓋、底蓋、箱壁及活塞4部分組成，主要功能是用于加載實(shí)驗(yàn)，在設(shè)計時，樁的外徑要略大于荷載箱頂蓋、底蓋的外徑，荷載箱的頂蓋、底蓋上布置有位移棒。樁基自平衡檢測法的檢測原理是：第一步，在樁身選擇好荷載箱安裝位置，第二步，沿垂直方向安裝荷載箱，第三步，進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)，同時取得荷載箱上、下部各自的承載力，并做好參數(shù)記錄，第四步，以簡單系數(shù)處理試驗(yàn)載荷，求得極限載荷。樁基自平衡檢測法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是第三步，即進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)以取得荷載箱上、下部各自的承載力，具體操作如下：首先，將鋼筋籠同荷載箱焊接后放入樁體，澆筑混凝土成樁。其次，地面試驗(yàn)人員通過油泵向樁體加壓，荷載箱隨著壓力的遞增同時向上、向下發(fā)生變位，這樣，樁側(cè)阻力及樁端阻力得到發(fā)揮，這些技術(shù)參數(shù)將成為計算樁體極限載荷的依據(jù)。
三、樁基自平衡檢測法的技術(shù)特點(diǎn)
樁基自平衡檢測法在進(jìn)行巖土工程項(xiàng)目的樁基靜載試驗(yàn)時，通過加載，準(zhǔn)確地了解各種條件下土層的實(shí)際性能，并將土層的性能作為具體參數(shù)予以記錄，相對的得出樁基的極限載荷，在實(shí)驗(yàn)中，選用品質(zhì)優(yōu)良的傳感器、準(zhǔn)確設(shè)計傳感器的安裝位置、科學(xué)地設(shè)計荷載箱，是試驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確性的重要保證。由于荷載箱在實(shí)驗(yàn)后同樁基融為一體，樁基自平衡檢測法從技術(shù)上充分考慮了樁基工作強(qiáng)度，確保了工程樁的正常使用。先進(jìn)的傳感器的開發(fā)和科學(xué)使用、先進(jìn)的荷載箱的設(shè)計、先進(jìn)的控制系統(tǒng)以及先進(jìn)的電子技術(shù)的使用，確保了樁基的安全。
四、 樁基自平衡檢測法的應(yīng)用前景
樁基自平衡檢測法檢測出的試驗(yàn)結(jié)果具有安全、準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn)，先進(jìn)技術(shù)理念和試驗(yàn)手段的應(yīng)用，可以確保樁基自平衡檢測法可以使不同種類的巖土工程項(xiàng)目的樁基靜載試驗(yàn)要求得到滿足，經(jīng)過了充分的發(fā)展和經(jīng)驗(yàn)積累，樁基自平衡檢測法能運(yùn)用于各種不同地質(zhì)條件下的樁基靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。樁基自平衡檢測法設(shè)計和樁基靜載試驗(yàn)過程中從技術(shù)上充分考慮了試驗(yàn)之后的樁基工作強(qiáng)度，可以確保工程樁承載能力不會因?yàn)樵囼?yàn)而失效，因此，工程樁在樁基靜載試驗(yàn)后能夠正常使用。樁基自平衡檢測法由于加載裝置簡單，可同時進(jìn)行單樁和群樁受靜載或準(zhǔn)靜載軸向荷載，同時，樁基自平衡檢測法可以有效解決水下、邊坡、地下等等特殊環(huán)境下的靜載試驗(yàn)難題，并且可以針對各特定地層的特性有效地進(jìn)行大噸位靜載試驗(yàn)，樁基自平衡檢測法其以方法獨(dú)特、操作簡便、試驗(yàn)精度高等特點(diǎn)贏得了信賴，樁基自平衡檢測法受歡迎的另一大特點(diǎn)是可以安全地進(jìn)行靜載試驗(yàn)，并且可以同時進(jìn)行單樁和群樁靜載試驗(yàn)，這為大量地、高效地實(shí)現(xiàn)靜載試驗(yàn)提供了可能，可以極大地推動巖土工程的發(fā)展。
五、 結(jié)束語
樁基自平衡檢測法作為我國在巖土工程施工中引進(jìn)的先進(jìn)的樁基靜載試驗(yàn)的科學(xué)方法，由于其能滿足各種不同地質(zhì)條件下的樁基靜載試驗(yàn)，具有安全、準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn)，以及其方法獨(dú)特、操作簡便的特性正成為我國高速公路、鐵路、高層建筑、近海建筑物等巖土工程施工中的通行檢測方法。業(yè)界人士一致認(rèn)為：樁基自平衡檢測法經(jīng)濟(jì)實(shí)用、快速方便，可以滿足巖土工程施工的樁基實(shí)驗(yàn)，應(yīng)在施工實(shí)踐中推廣應(yīng)用。
