[发明专利]深厚淤泥地层中群桩基础竖向静载的试验方法及试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种深厚淤泥地层中群桩基础竖向静载的试验方法及试验装置。

背景技术

竖向静载实验是桩基中较为常见的实验之一，目前静载实验中普遍的加载方式是先将所有提供荷载的预制块叠放在一个独立于桩基的平台上，再通过千斤顶向桩基传递荷载。该方法对于单桩且荷载不大的情况是比较合适的，而群桩基础其本身的尺寸和所加荷载较大，若采用以上方法进行加载，则需要搭建一个相当大的支撑平台，并且需要换填的平台基础的范围也很广，尤其是淤泥层较厚的地区工程量更为巨大，此外，上部预制块堆的过高时容易发生倾倒、掉块，存在一定的安全隐患，因此该加载方法不适合用于群桩基础的静载实验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深厚淤泥地层中群桩基础竖向静载的试验方法及试验装置，该深厚淤泥地层中群桩基础竖向静载的试验方法及试验装置有利于便捷、经济、安全的实施深厚淤泥地层中群桩基础竖向静载的试验。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

本发明深厚淤泥地层中群桩基础竖向静载的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）加工预埋钢构件：将四根钢筋分别垂直焊接在第一钢板一侧面的四角上以形成预埋钢构件；

（2）埋设预埋钢构件以及承台施工：搭建承台模板，将若干预埋钢构件第一钢板背面固定在承台模板内表面上，再浇筑混凝土，待混凝土达到预定强度后，再拆模；

（3）架设三角支撑：在承台外周侧焊接若干三角支撑，且所述三角支撑与预埋钢构件一一对应连接；

（4）焊接支撑槽钢及底板：三角支撑顶面上从内到外横向铺设若干根支撑槽钢，再在支撑槽钢顶面铺设一层钢板作为底板以增加承台面积；

（5）组装和焊接钢套箱：将若干块预制标准钢板组装成用以防止承台上部预制块堆掉落的钢套箱，两相邻预制标准钢板经螺栓相互固定连接，所述钢套箱底部与底板焊接；

（6）试验过程的分级加载：将砂石装袋且计算其平均载荷量，再根据加载的分级情况逐级往承台上吊送相应的袋数以分级加载进行竖向静载试验。

在步骤（2）中，所述预埋钢构件的第一钢板外侧面与承台模板内侧面可拆连接，且四根钢筋与承台上四周分布的竖向钢筋进行焊接以固定每一块预埋钢构件的位置。

在步骤（3）中，每个三角支撑由水平、斜向两根角钢组成，两角钢的夹角为45°，所述水平角钢靠近承台一端与位于上排的预埋钢构件固定连接，所述斜向角钢靠近承台一端与位于下排的预埋钢构件固定连接。

在步骤（4）中，在所述支撑槽钢顶面铺设一层钢板形成底板后，所述底板顶部与承台顶部平齐。

在步骤（5）中，在靠近所述钢套箱的底部和中部处设有一排横向对拉螺杆和一排纵向对拉螺杆组成，沿钢套箱外周侧且在对拉螺杆的端部处均横置有用于防止对拉螺杆将预制标准钢板拉变形的加强槽钢。

在步骤（5）中，所述预制标准钢板包括“日”字形钢框架，所述框架的外侧面焊接有第二钢板。

在步骤（5）中，所述预制标准钢板的钢框架两侧长边分别设有若干个螺栓孔。

在步骤（6）中，在一级荷载施加之前，对桩的各项数据进行一次采集，以了解桩的初始状态；进行多级荷载加载，前一级荷载加载时往承台上吊送载荷为S1的砂石，然后对桩进行一次数据采集，数据采集完毕后，间隔预定分钟，再对桩进行第二次的数据采集；进行后一级荷载加载时，在前一级荷载加载的基础上继续往承台上吊送载荷为S1的砂石，采集数据的过程与前一级相同。

本发明的试验装置，其特征在于：包括方形混凝土承台和设在混凝土承台四周面上的两排预埋钢构件，预埋钢构件由第一钢板和垂直焊接在其内侧面上的四根钢筋构成，四根钢筋焊接在承台中的竖直钢筋上，上排第一钢板的外侧面焊接有水平角钢，下排第一钢板的外侧面焊接有斜角钢，水平角钢和斜角钢夹角45度，在水平角钢上表面间隔焊接有若干排槽钢，在槽钢上表面焊接有钢板，以形成承台周边底板，承台周边底板的周边上竖直设有钢套箱，所述钢套箱包括有四个侧面，每个侧面均由将若干块预制标准钢板组装形成，两相邻预制标准钢板经螺栓相互固定连接，所述钢套箱底部与承台周边底板焊接。

在靠近所述钢套箱的底部和中部处横、纵固定连接有一排横向对拉螺杆和一排纵向对拉螺杆，每排对拉螺杆包含三根对拉螺杆，每排对拉螺杆位于同一平面内，沿钢套箱外周侧且在同一排螺杆的端部处均横置有用于防止对拉螺杆将钢板拉变形的支撑槽钢。