自平衡试桩法荷载-沉降曲线分析

"自平衡法“荷载－沉降曲线”分析研究" 自平衡法是一种针对桩基承载力测试的技术，它解决了传统静荷试验在大吨位超长桩测试中的局限性，如耗时、成本高和场地需求大的问题。在自平衡法中，通过在桩底附近设置液压反力装置（荷载箱），并与桩的钢筋笼连接，形成一种自我平衡的加载系统。加载点位于桩的“平衡点”，即桩的上部自重和上部桩侧负摩擦力等于下部桩摩擦力和桩端阻力的位置。 在自平衡试桩过程中，通过高压油管对荷载箱施加压力，使得箱体上下两端产生推力，进而激发桩周土的侧阻力和桩端阻力，最终导致土体破坏，这时测得的合力就是单桩的抗压极限承载力。荷载－沉降曲线（Q-S曲线）是评估桩基性能的关键指标，它描绘了在不同荷载作用下桩的沉降变化情况。在自平衡法中，由于加载位置的不同，荷载－沉降曲线分为两部分，分别对应桩的上部和下部。 与传统的静荷试验相比，自平衡法的荷载－沉降曲线可能表现出不同的特性。静荷试验通常在桩顶施加荷载，而自平衡法在桩的中部或下部加载，这可能导致曲线形态的差异。此外，转换系数K在自平衡法中扮演着重要角色，它用于将荷载箱产生的压力转换为等效的桩顶荷载，从而确保测试结果的准确性。K值的选取会直接影响到荷载－沉降曲线的形状和测试结果的解释。 吴文聪的研究通过ANSYS有限元软件进行了模拟计算，对比分析了自平衡法与传统静荷试验法的荷载－沉降曲线，揭示了自平衡法的优势和特点。这种分析有助于更深入地理解自平衡法的测试原理，为桩基设计和施工提供科学依据。例如，在润扬大桥南汊桥南塔的大直径、长桩测试中，自平衡法成功地测得了高达120MN的极限承载力，这在传统方法下是难以实现的。 自平衡法是桩基测试领域的一项创新技术，它克服了传统测试方法的局限，提供了更为高效、经济的测试方案。通过深入研究荷载－沉降曲线，可以优化测试参数，提高测试精度，进一步推动桩基工程的发展。未来，随着技术的进步，自平衡法有望在更多复杂地质条件和大型工程项目中得到应用。