[发明专利]一种CFG桩复合地基桩土荷载分担比的原位试验方法

说明书

本发明公开了一种CFG桩复合地基桩土荷载分担比的原位试验方法，步骤是：1)桩间土土压力计埋设：将桩间土土压力计放置在整平好的细砂上；2)桩帽土压力计埋设：用手持磨光机对桩帽表面磨光，将桩帽土压力计与桩帽对齐；3)测线保护：在桩帽表面放置承压板，承压板上部焊接钢管，在承压板的四角打入膨胀螺丝并固定在桩帽上；4)堆载：对桩帽围成的区域上堆载，用砂石填平至地面标高，再用黏性土逐渐向上堆载，用碾压机整平与碾压，直到q×小于压实，堆土堆载完毕；5)测试：在每一级堆载完成和堆载结束后，用采集仪连接测线测试土压力值，直至试验结束；6)计算。能有效的解决了利用室内试验得CFG桩复合地基桩土荷载分担比值的失真的问题。

技术领域

本发明属于岩土工程桩基工程领域，涉及一种CFG桩复合地基桩土荷载分担比的原位试验方法，更具体涉及一种模拟施工期与运营期的CFG桩复合地基桩土荷载分担比的原位试验方法。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，建筑物对地基承载力和变形的要求也在不断提高。对于很多重大工程而言，天然地基已经不能满足其设计要求，而桩基的造价又偏高，因此，承载力高、造价低的CFG桩复合地基在工程中得到广泛应用。

CFG桩也称为水泥粉煤灰碎石桩，是由水泥、粉煤灰、砂和卵碎石夯击形成，与桩间土、褥垫层共同构成复合地基，可以有效提高地基承载力、控制建筑物的沉降变形。桩土应力比是评价符合地基性能的重要参数，直接影响这复合地基的荷载传递特性与受力变形特性。然而，由于该参数的精确确定比较困难，复合地基的设计中常常使用经验值或建议值取值，如《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)指出“桩土应力比可按地基经验确定”。另一方面，影响桩土应力比的因素有很多，如垫层厚度、桩间距、桩帽尺寸等，因此，很多设计人员普遍采用考虑这些因素提出了桩土荷载分担比的概念，桩土荷载分担比定义为n＝p_p/p_s，则桩的荷载分担比为p_p/p，土的荷载分担比p_s/p，其中p_p为桩承担的荷载，p_s为桩间土承担的荷载，p为复合地基承担的总荷载。桩土荷载分担比的概念清晰，但在实际工程中地基土承担的荷载并没有合适的方法进行计算，目前针对这一问题的研究多以数字模拟与理论计算为主，如文献(李帆，等，桩筏基础桩土荷载分担比研究，铁道建筑，2019，59(12)：114-119)采用有限元法研究了桩土荷载分担比特性。但这些数值模拟无法完全重现实际工况，得到的结果仅能代表某一边界条件的影响，得到的结果与实际监测结果误差较大。一些研究者也开展了桩土荷载分担比的现场试验，如文献(林晖，CFG桩复合地基桩土分担荷载比研究，土工基础，2004,18(4)：50-53)开展了CFG桩的现场研究，但仅能获得加载期内桩土荷载分担比的变化规律。另外，一些发明专利(专利号：CN201810300789.0；CN201120027241.7)虽然提出了复合地基桩土分担荷载比的确定方法，但多是以模型试验为主，在实验室模拟实际工程条件进行试验，若要模拟不同桩径、桩间距等影响因素在不同组合条件下桩土荷载分担比的试验，需要进行大量的模型试验，操作范围，工作量极大，既降低了工作效率，又增加了测试成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，是在于提供了一种CFG桩复合地基桩土荷载分担比的原位试验方法，方法易行，操作简便，能有效的解决了目前利用室内试验或数值模拟获得CFG桩复合地基桩土荷载分担比值的失真的技术问题。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种CFG桩复合地基桩土荷载分担比的原位试验方法，其步骤是：

(1)桩间土土压力计埋设：对第一桩帽、第二桩帽、第三桩帽与第四桩帽围成区域的桩间土中心，用铁锹铲平表面，用平均直径为1mm的细砂平铺表面，用气泡水平尺(普通)确定桩间土表面水平，将桩间土土压力计放置在整平好的细砂上方。