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2019年試驗員考試橋梁章節(jié)輔導資料第三章第一節(jié)地基承載力 容許承載力的確定:參照鄰近結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場載荷或觸探試驗、理論公式、規(guī)范公式。橋涵:地基勘測、原位測試和經(jīng)驗公式,按規(guī)范推薦的方法,復雜時現(xiàn)場荷載試驗。 一、規(guī)范確定 先定土的分類(粘、砂、卵石、黃、凍土、巖石);土的狀態(tài)指土層的天然松密和稠度(粘土安液性指數(shù)分堅硬、半堅硬、硬塑、軟塑、流塑;沙土安相對密度分稍松、中密、密實;卵石安密實度分密實、中密、松散)再確定承載力。 基礎(chǔ)最小邊寬《=2米、埋深《=3米的地基土的容許承載力的確定: 1、粘性土 a老粘性土與壓縮模量成正比;b一般按液性指數(shù)(反比)和天然空隙比(反比)c新近沉積同一般d殘積粘性土同老粘性土。 2、沙土同密實度和土類有關(guān),密中松、粗中細粉,下降 3、碎石土同密實度和土類有關(guān),密中松、卵碎圓角,下降 4、黃土:a、新堆與含水比(天然含水量與液限比)成正比;b一般與含水量成正比,與液限比(液限于天然空隙比)反比;c、老土與天然空隙比(反比)和含水量比(含水量和液限比)反比 5、巖石與硬度和大小有關(guān) 6、凍土與溫度和土類有關(guān) 二、荷載試驗 是原位試驗(在原位置、保持天然結(jié)構(gòu)含水量和應(yīng)力狀態(tài)) 1、原理:逐級加載,時間相近,到總沉降25mm或設(shè)備最大容許,記錄P-S曲線。三階段:壓密(直線變形,剪應(yīng)力小于抗剪強度,土體彈性,孔隙減少,終點為比例界限Pr);剪切(沉降增長率隨載荷增大,土體壓實和局部破壞,變形為孔隙壓縮和顆粒剪切移動,終點為極限荷載Pu);破壞,(超過Pu后荷載不加也不穩(wěn)定,各點應(yīng)力均超過抗剪強度,變形為側(cè)向移動,地基失穩(wěn),) 3試驗方法,、:分級維持荷栽沉降相對穩(wěn)定(慢速)和沉降非穩(wěn)定法(快速法):第一級(和設(shè)備重)為卸去土的自重,每級為極限承載力的1/8~1/10。精度達最大的1/100,沉降測量0.01mm。穩(wěn)定:2h為0.1mm/h或1h0.05mm/30min。結(jié)束后開挖描述下層土2l內(nèi)的結(jié)構(gòu)變化。終止條件:周圍土體破壞;沉降等速增加;荷載變化小,沉降急劇變化,相對沉降等于或大于0.06~0.08。 4、數(shù)據(jù)處理:得到地基的承載力(直線拐點);變形模量;不排水抗剪強度;基床反力系數(shù)。 5、注意:試驗面積小、影響深度小(二邊長),時間短,不能提供長期沉降資料;硬殼層;土層情況。 三、標準貫入試驗。63.5kg的錘,空心徑42mm,落76cm,打入15cm,記數(shù),再打入30cm記數(shù)位指標。測沙土的密實、粘土稠度、地基容許承載力、砂土振動液化,樁基承載力;判斷地基處理效果。 方法:不到30cm過50擊時,公式校正。鉆干修正,套管保護75cm,多次平均。 第二節(jié)灌注樁檢測(孔形、沉渣、樁身質(zhì)量) 一、泥漿有水土和添加劑安比例配置,指標:相對密度、粘度、凈切力、含砂、膠體、失水、酸堿度。從孔底取樣檢測;澆筑前再次檢查 孔位:100mm群樁、單排50mm;孔徑;斜度;沉渣300mm(1.5m)500(1.5m或40m) 二、完整性:缺陷:夾泥、斷、縮擴、砼離析、不密實;嵌巖樁沉渣厚度大;方法:鉆心、振動、超聲、射線。 反射波法,原理:應(yīng)力波理論:樁頂豎向擊振,彈性波下傳,阻抗變化界面反射。適用剛性材料樁身完整性檢測。成樁14d后檢測。測點1/2~2/3處,》50mm。灌注1m2點4點,預(yù)制600mm2/3。 以時域曲線為主、頻域分析、結(jié)合施工、勘察、波形特性進行分析。 波速均值用多于5根平均值計算或經(jīng)驗值。 避免誤判:擴徑恢復和二次反射;嵌巖樁底部反射。 結(jié)合其他方法:超長樁、多變樁、樁長不符、信號復雜、接頭反射。 報告內(nèi)容:波速、完整性、缺陷位置、類型、曲線圖、樁位、地基。 超聲波法:0.8m 以上,四個量:聲時、波幅、頻率、波形;雙孔、單孔、孔外; 3孔1.5m4孔,金屬管、鋼筋內(nèi)、封閉、順時編號。14d,間距精度1mm,清水。測點間距250mm。電壓不變,同步上升,加密, 判斷:聲速,臨界值法,均值-2標準差;psd法,相鄰測點間聲時的斜率和差值乘積。波幅衰減,臨界值 均值-6。I均正常;II個別略不正常;III,多個不正常;IV連續(xù)多個明顯不正常。報告:各曲線,臨界值,均值,缺陷位置程度。 第三節(jié) 、承載力檢測(靜荷載、動測) 靜載方法:慢速維持荷載、快速、等貫入速率、循環(huán)加載; 一、靜荷載試驗:1、準備:修補、空心、不考慮摩擦力部分、負摩力消除、凍土、結(jié)冰; 1、靜壓試驗:確定承載力和荷載與位移的關(guān)系,校核公式。慢速維持荷載,單循環(huán)加載;靜壓試驗在沖壓試驗和砼達到設(shè)計載荷后進行。錨樁反力,1.3~1.5預(yù)估最大試驗荷載,4根樁,間距800mm時為5D,>800mm,>4m。平臺反力,1.2倍,測量位置4d或2m。 加載,分級,1/10~1/15 預(yù)估最大荷載(施工檢驗,取2設(shè)計荷載)。穩(wěn)定后加下一級,15min 或30min (1h 后)觀測一次。30min(巨粒土、沙土、硬黏土)1h(半硬和細粒土) 終止條件與極限荷載:總沉降>40mm,本級沉降大于上級五倍,取上一級為; 24h未穩(wěn)定,取上一級; <40mm。荷載大于安全系數(shù),取本級(巨粒土、密實沙土、硬黏土) 檢驗性,到樁的2倍設(shè)計載荷。<40mm和五倍,停試驗; 繪制曲線。 卸載:分級,2加載級穩(wěn)定后再卸。卸后觀測。 2、靜拔:確定單樁容許抗拔力,休止時間、強度合格、靜壓后。1.3~1.5 倍預(yù)估最大荷載。觀測15min 或30min (1h 后)。穩(wěn)定0.1mm/h。終止:總位移>25mm,不大于容許值。 三、靜推:水平承載力,樁側(cè)土的水平抗力系數(shù)。多循環(huán)或單循環(huán),1.3~1.5倍,測點與試樁靜距>樁徑。分級加載,5~10kN,過軟kN級差。加載后4min 讀數(shù),卸載到0,2min讀殘余,循環(huán)五次。終止:位移>20~30mm(軟土40mm);斷裂、樁側(cè)土裂紋或隆起。 整理:繪制曲線。 多循環(huán)加載臨界載荷、極限載荷、水平抗推容許承載力。 臨界載荷Hcr :H-t-X突變點的前一級,H-dH第一直線段終點;H-應(yīng)力第一突變點; 極限荷載:Hu:H-t-x陡將的前一級,H-dh包絡(luò)線下凹的前級,H-應(yīng)力第二直線終點;斷裂前級。 容許為極限除安全系數(shù)。 單循環(huán):位移<0.5mm/h穩(wěn)定。終止:設(shè)計時,力點位移>50mm,檢驗時,加載<設(shè)計容許。 基準點條件:不變;不被破壞;不被振,無天氣影響,無試樁影響。 高應(yīng)變:灌注、預(yù)制鋼樁的單樁軸向抗壓極限承載力和完整性,檢測打入樁。超長樁、擴底樁、嵌巖樁不宜。 設(shè)備:高、徑<1,重>1.2 極限承載力,休止期7d(砂土)10d(粉土),15d非飽黏土,25d飽黏土,強度合格,材料密度p,彈性模量E=pc2。激振要求:重錘低激<2m,貫入度2~6mm,2、3次,信號不用:構(gòu)建開裂,曲線不軌○,傳感器松動,偏心。 應(yīng)力最大錘擊拉應(yīng)力檢測(進軟時)壓應(yīng)力進硬時或阻力大時。 判斷在前兩極中取能量大,貫入度大;完整性系數(shù)0.6~0.8~0.95~1.0 用其它方法判斷,截面多邊,多缺陷、曲線上升部位有異常,淺部缺陷。 報告內(nèi)容:曲線圖、Jc、設(shè)備情況、地基圖。 |