[发明专利]一种群桩基础桩土荷载分担比的测试方法

说明书

本发明公开了一种群桩基础桩土荷载分担比的测试方法，该方法采用位移升降装置和桩间土压力盒，所述位移升降装置包括升降执行器、位移传感器、轴力计、内套筒、外套筒、上法兰和下法兰，位移传感器、轴力计分别与外部的位移监测仪、轴力监测仪连接，利用轴力监测仪测得桩顶平均应力F₀，计算桩顶的面积为S₀，所述桩间土压力盒埋设于承台底部，桩间土压力盒与外部的压力监测仪连接，利用压力监测仪测得桩间土平均应力F₁，计算桩间土的面积为S₁；承台在不同沉降量下的桩土荷载分担比K＝(F₀*S₀)/(F₁*S₁)。本发明能快速测定桩土荷载分担比系数，能够显著减少原位测试或模型试验的组数，操作便捷，大量减小试验工作量，降低试验成本。

技术领域

本发明属于桩基工程技术领域，具体涉及一种群桩基础桩土荷载分担比的测试方法。

背景技术

随着城市化建设的发展，大规模的群桩基础应用越来越广泛，群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用，使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩不同，模型试验与工程实测均表明，在一定条件下，群桩的承载力将高于单桩承载力之和，考虑承台下土体的抗力，可有效提高群桩基础的承载能力，具有巨大的经济效益。

《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中对于考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值的计算提出了计算公式，有力的提升了群桩基础竖向承载力设计的水平，降低了工程造价，这些计算公式没有考虑承台下土体在不同沉降量条件下土体抗力的差别，而且计算公式中承台效应系数的取值在同一条件下的取值是一个区间，但是其对于具体的取值并不明确。现有的群桩基础桩土荷载分担比的测试方法需要开展桩径、桩长、承台尺寸与沉降等影响因素在不同组合条件下的桩土荷载分担比试验，需要大量的原位测试或模型试验，操作繁琐，试验工作量极大，既降低了工作效率，又增加了测试成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作便捷、效率高、成本低的群桩基础桩土荷载分担比的测试方法。

本发明提供的这种群桩基础桩土荷载分担比的测试方法，该方法采用位移升降装置和桩间土压力盒；

所述位移升降装置包括升降执行器、位移传感器、轴力计、内套筒、外套筒、上法兰和下法兰，升降执行器、位移传感器、轴力计位于内套筒内部，并与内套筒固定连接，位移传感器、轴力计安装于升降执行器的顶端，内套筒位于外套筒中，并能相对外套筒上下滑动，轴力计及内套筒与上法兰的下端连接，上法兰的上端与承台连接，升降执行器及外套筒的下端与下法兰的上端连接，下法兰的下端与桩基础固定连接，通过升降执行器的上下位移实现承台的升降；

其中，位移传感器、轴力计分别与外部的位移监测仪、轴力监测仪连接，通过位移监测仪得到承台的沉降量，利用轴力监测仪测得桩顶平均应力F₀，计算桩顶的面积为S₀；

所述桩间土压力盒埋设于承台底部，桩间土压力盒与外部的压力监测仪连接，利用压力监测仪测得桩间土平均应力F₁，计算桩间土的面积为S₁；

承台在不同沉降量下的桩土荷载分担比K，由下式计算得出：

K＝(F₀*S₀)/(F₁*S₁)。

在一个具体实施方式中，升降执行器包括液压伸缩器和设置于地面上的液压伺服器，以控制承台的沉降。

在一个具体实施方式中，升降执行器、位移传感器、轴力计与内套筒通过内置支架固定连接。