[发明专利]一种测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法

说明书

(1)本发明属于岩土工程领域，具体地，涉及一种测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法。桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法，具体步骤如下：(1)、混凝土试样制备；(2)、制作土样，土样固结；(3)、测定土样物理力学性质；(4)、将土样和混凝土试样组合；(5)、组合试样进行不同围压下的常规三轴试验，得到短期剪切强度；(6)、组合试样进行不同围压下的长时蠕变三轴试验，监测长期剪切应变；(7)、通过等时应力应变曲线法分析不同围压下桩土接触面长期剪切强度。本发明可以模拟实际工程中桩土接触面长期剪切强度，应用范围广，直接利用静三轴仪即可完成，操作简单。

技术领域

本发明属于岩土工程领域，具体地是一种涉及测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法。

背景技术

桩基是一种古老的基础型式，经过几千年的发展，无论是桩基材料和桩类型，还是施工方法都有了巨大的发展，已成为建筑、桥梁等主要的基础型式。而桩基础的长期稳定性对于工程安全至关重要。实际上，当桩端土为非密实砂类土或粉土以及清孔不净残留虚土时，在荷载作用下，易发生刺入破坏。此时，桩端阻力很小，桩侧阻力较大。因此，在一定的工程条件下，研究桩土接触面长期剪切强度是一个十分重要的问题。

目前国内外对于桩土接触面剪切强度的室内试验研究方法较为单一，大多是基于剪切仪进行的直剪试验，很少考虑其时间效应的影响。由于在实际工程中桩的侧摩阻力随着时间逐渐衰减，因此，需要寻找一种与实际工况拟合度较高的考虑蠕变影响的试验来进行桩土接触面长期剪切强度的研究。

为此，本发明提供一种测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法。该方法通过常规的静三轴试验机，采用桩土组合试样，进行桩土接触面的长期剪切试验，得到桩土接触面长期剪切强度参数值，有望对实际工程中桩侧剪切摩擦承载力不足导致的破坏提供借鉴。

目前国内相关桩土接触面长期剪切强度研究方法的研究现状如下：

1、《土与不同桩侧表面粗糙度接触面剪切试验研究》一文介绍了一种利用直剪仪进行研究桩-土间侧摩擦力的室内试验方法(参见《结构工程师》2011年第3期，作者：张吉顺，华斌)，在此文中，利用了同济大学研制的大型多功能界面剪切仪，对上海地区黏性土与具有不同表面粗糙度混凝土接触面之间相互作用及力学特性进行了试验研究，但本文忽略了在荷载长期作用下，土样与混凝土接触面相互作用的影响；

2、《桩-土相互作用影响的模型试验研究》一文介绍了一种通过现场大型试验研究桩-土间侧摩擦力的方法(参见《岩土力学》2008年第6期，作者：王涛)，此文中通过将模型试验、现场实测的结果与弹性理论解进行对比，指出弹性理论解夸大了桩-桩、桩-土、土-土相互作用影响，造成沉降计算值偏大和过高估计桩顶反力的不均匀性，并提出对弹性理论解进行修正的途径和方法。该方法的试样尺度较大，耗资巨大；

3、《水平多向荷载下桩-土相互作用初探》一文介绍了一种利用离心机双向振动台进行群桩基础模型水平单向和双向振动试验的方法(参见《岩土力学》2008年第3期，作者：苏栋，李相崧)，试方法对试验仪器要求较高，难以推广；

4、《桩-土滑动摩擦的试验研究》一文介绍了在改进的仪器上进行的室内直剪试验(参见《岩土力学》2002年第4期，作者：张明义，邓安福)，此试验的试验方法简单，但试验模型与实际模型相差较大。

发明内容

为克服现有室内试验方法较少的不足，本发明提供一种测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种测定桩土接触面长期剪切强度的简易试验方法，步骤如下：

(1)、混凝土试样制备；

(2)、制作土样，土样固结；

(3)、测定土样物理力学性质；