桩身应力

5.1钢筋计的布置

钢筋笼制作时在试桩钢筋笼主筋上焊接安装频率式钢筋计(丹阳市岩泰工程仪器厂振弦式钢筋计，仪器型号YT-100A，仪器规格22)，各测试断面位于不同性质土层的界面处，初始值测试在桩顶下0.4m处安装，其余在各层土底部布置一层钢筋计，最下一层在距桩底1.0m处，本工程每个试桩共布置11层22个钢筋计，见钢筋计布置示意图及表5.1钢筋计埋设断面位置表。

表5.1钢筋计埋设断面位置表

序号	土层	层厚（m）	钢筋计数量（支）	钢筋计埋深（m）	备注
1	第1层/粉土	2.04	2	0.40	桩顶
2	第2层/粉砂	13.80	2	2.04	桩身
3	第3层/粉土	7.10	2	15.84	桩身
4	第4层/细砂	2.60	2	22.94	桩身
5	第5层/粉质粘土	7.00	2	25.54	桩身
6	第6层/细砂、粉土	6.40	2	32.54	桩身
7	第7层/粗砂	3.60	2	38.94	桩身
8	第8层/粉土	1.50	2	42.54	桩身
9	第9层/卵石层	2.50	2	44.04	桩身
10	第10层/细砂	2.00	2	46.54	桩身
11	第11层/粉质粘土	1.46	2	49.00	桩底
		50.00	22

5.2测试

5.2.1启封钢筋计线缆，测试其状态，记录钢筋计初始读数。

5.2.2加荷前读各钢筋计读数并记录，荷载稳定后再读一次，记录读数。检查与上次读数的差值，分析读数的变化趋势，分析其合理性。当发现异常时应进行检查复读，防止出现读数错误。

5.2.3加卸载结束后，妥善保护好钢筋计线缆，以备后日复测。

5.3测试数据整理

5.3.1分析原理

将钢筋计实测频率通过率定系数换算成钢筋力，求得钢筋计的应变量，再根据桩体内钢筋应变与混凝土应变相等的原理，求得桩体的应变，进而求出桩身第i断面处的轴力，根据第i层与第i+1层轴力之差，求得第i土层的侧阻力。

计算公式如下：

1.钢筋力

(5-1)

式中:

Pi--钢筋计力(kN),P为正值时,钢筋计受拉,P为负值时,钢筋计受压；

K--标定系数，由厂家检验合格证提供；

Fi-实测频率模数；

F0-初始频率读数；

2．钢筋应变

（5-2）

式中：

--钢筋（计）应变，与混凝土应变（）相等；

--钢筋计力（N）；

--钢筋计弹性模量，取值：；

--钢筋与钢筋计截面积，取值：。

3．桩身第i断面轴力（kN）

桩身第i断面处轴力

（5-3）

式中：

--桩身第i断面处轴力（kN）;

--第i断面处应变平均值；

--第i断面处桩身材料弹性模量（kPa），取值3.25×104Mpa;

--第i断面处桩身截面面积（m2）.

4.各土层侧阻力及桩端阻力分析：

（5-4）

（5-5）

式中：

--桩第i断面与第i+1断面间侧摩阻力（kPa）；

--桩检测断面顺序号，i=1,2,…11,自桩顶以下从小到大排列；

--桩身周长（m），取值3.14m；

--桩第i断面与第i+1断面之间的土层厚度（m）;

--桩端阻力（kPa）；

--桩端轴力（kN）；

--桩端截面积（m2）,取值0.785 m2;

5．3．2单桩竖向抗压试验桩身应力测试成果

1．桩身轴力

S4桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-1

加载（kN）检测深度	2000	3000	4000	5000	6000	7000	8000	9000	10000	11000	12000
0.40	2000	3000	4000	5000	6000	7000	8000	9000	10000	11000	12000
2.04	1805	2810	3792	4786	5820	6800	7820	8783	9768	10687	11652
15.84	797	1473	2210	3251	3890	4617	5440	6271	7215	8200	8945
22.94	500	843	1245	2116	2300	3000	4100	4723	5700	6800	7304
25.54	389	635	951	1612	1890	2400	3566	4183	5100	6202	6630
32.54	159	245	571	853	1259	1507	2400	3378	3700	4421	5100
38.94	88	126	359	521	777	1038	1800	2400	2400	3165	3945
42.54	67	87	253	298	469	650	1311	1500	1600	2323	3100
44.04	35	67	140	245	384	479	1014	1124	1200	1965	2700
46.54	12	43	71	106	200	225	543	598	757	1411	2000
49.00	0	21	23	56	80	110	201	296	486	975	1400

S5桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-2

应力测试

加载（kN）检测深度	2000	3000	4000	5000	6000	7000	8000	9000	10000	11000	12000
0.40	2000	3000	4000	5000	6000	7000	8000	9000	10000	11000	12000
2.04	1834	2768	3774	4734	5734	6700	7712	8712	9734	10645	11687
15.84	1016	1637	2353	3060	3757	4444	4962	5696	6325	7915	8527
22.94	541	901	1291	1710	2400	3048	3612	4435	5100	6500	7000
25.54	482	771	1154	1534	2018	2510	3000	3800	4500	5845	6349
32.54	277	483	730	1016	1302	1666	1909	2430	2788	3978	4867
38.94	108	239	304	402	500	759	921	1466	1816	2764	3412
42.54	50	86	157	228	350	335	512	912	1204	2000	2600
44.04	40	76	112	195	300	257	473	715	997	1689	2300
46.54	32	32	67	103	138	209	245	386	645	1245	1800
49.00	14	14	14	14	49	49	49	49	312	731	1300

S6桩各级压力下桩身轴力测试值（kN）表6.3.2-3

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