单桩竖向极限承载力不确定性分析.pdf
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1、1202023年5月质量控制与检测江西建材单桩竖向极限承载力不确定性分析庄伟杰福建工大岩土工程研究所有限公司,福建福州350008摘要:单桩竖向极限承载力是结构稳定性的基础,因此,极限承载力检测准确性是结构安全的保障。文中结合实例,论述了慢速维持荷载法缓变型承载力检测方式,结合实测Q-s和s-lgt曲线,给出了单桩基础的极限承载力结果。针对慢速法缓变型承载力检测方法的不确定性,给出了该检测方法误差公式,结合Q-s曲线斜率分布给出了不同承载力结果误差。该方法对单桩竖向极限承载力结果可靠性评估提供了参考。关键词:单桩承载力;Q-s曲线;不确定性;误差分析;斜率分布中图分类号:TU13文献标识码:B
2、文章编号:10 0 6-2 8 9 0(2 0 2 3)0 5-0 12 0-0 3Research on Uncertainty Analysis of Vertical Ultimate BearingCapacity of Single PileZhuangWeijieFujian University of Technology Geotechnical Engineering Research Institute Co.Ltd.,Fuzhou,Fujian 350008Abstract:The vertical ultimate bearing capacity of a singl
3、e pile is the foundation of structural stability,so the accuracy of ultimate bearingcapacity testing is a guarantee of structural safety.This paper discusses the method of slowly varying bearing capacity testing using slowsustained load method with examples,and gives the ultimate bearing capacity re
4、sults of single pile foundations based on the measured Q-sand s-lgt curves.Aiming at the uncertainty of the slowly varying bearing capacity testing method using the slow speed method,the errorformula of the testing method is given,and the error of different bearing capacity results is given based on
5、 the slope distribution of the Q-scurve.This method provides a reference for the reliability evaluation of the vertical ultimate bearing capacity of a single pile.Key words:Bearing capacity of single pile;Q-s curve;Uncertainty;Error analysis;Slope distribution0引言不确定度的定义以非负参数为特征,该参数会导致基于所使用信息测量结果的差异。
6、不确定度是测量结果的不确定度,数值越大,测量结果越差。若测量的不确定度是通过间接测量所获得,且存在少量不确定度分量,则通过称为复合标准不确定度的测量模型,从每个不确定度组件合成测量的不确定性。在实际应用中,不确定性不需要包括概率。如果存在系统效应,并且测量的概率分布是不对称的,则测量的不确定度由包含区间表示。近年来,大量研究者对桩基试验的不确定度进行了研究。邓伟等1 根据所提出的高直径比改变了类芯抗压强度的不确定度的转换系数。吴祁山2 以湖南柏树大桥为例,分析了动力参数法检测基桩承载力的不确定性。在9 5%的情况下,作者认为需要在场地静态运动比较结果的基础上建立稳态比较系数,并提高桩土频率的检
7、测精度。曾杨荣3 基于有效静动比,对试验的基桩高应变法检测的不确定度进行了评估。郑平4 和陈希彦5 检查了静载荷试验载荷的不确定度,并对试验结果的偏差进行了量化。上述研究主要集中在仪器的动态试验和物理试验上。动态测量方法在静载荷试验的基础上对不确定度进行评估,但静载荷试验不确定度难以评估。本文针对静载荷试验中的慢速法进作者简介:庄伟杰(19 8 7-),男,福建漳州人,本科,工程师,主要研究方向为建筑地基基础工程检测。行研究,给出了单桩竖向承载力的误差表达式,并结合Q-s曲线斜率参数分布特征,给出了不同竖向承载力荷载下具体相对误差值。该结果为准确评估单桩竖向承载力以及可靠性分析提供了数据依据。
8、1工程概况针对福建某科研仓储加工中心办公楼单桩基础(旋挖灌注桩桩径为8 0 0 mm,桩身砼强度为C35,桩端持力层为砂土状强风化花岗岩)进行静载荷试验。该工程场地地基土层自上而下分为:素填土:褐黄-黄色,湿,稍密状态,层厚0 15.50 m。粉质黏土:灰黄色,湿-很湿,可塑状态,层厚012.90m。泥质卵石:灰色,饱水,中密状态,层厚0 9.2 0 m。全风化砂岩:褐红色,岩芯呈砂土状,层厚0 12.40 m。砂土状强风化砂岩:褐红色,岩芯多呈砂土状,层厚1.7022.30m。碎块状强风化砂岩:褐红色,岩芯多呈碎块状,层厚021.20m。对编号为试2#、试4#、试5和试6 桩进行单桩竖向抗压
9、静载试验。试2 桩的最大测试荷载按350 0 kN进行;试4和试5#桩的最大测试荷载均按50 0 0 kN进行;试6 桩的最大测试荷载按7 2 0 0 kN进行。千斤顶为QF320-20型,编号为:9 30 3#、9 30 4#、9307和9 30 8。采用某公司生产的RS-JYE(S)型自动静力荷121T*2023年5月江西建材质量控制与检测载测试仪(主机编号:2 0 2 10 9-32 11E),配接HY6100型压力传感器(编号:2 12 18 2),RSWS-50型位移传感器(编号:9 2 8 6 2、92863#、9 2 8 6 4和9 2 8 6 5#)2测量结果以试2#桩为例,该
10、桩地质土层从上至下依次为:素填土、粉质黏土、全风化砂岩和砂土状强风化砂岩。试验荷载加至1750kN并维持451min。该级荷载作用下,桩顶累计沉降量超过40mm,根据规范终止加载。结果显示,该桩单桩竖向抗压极限承载力为17 11kN。图1(a)为试2 桩加载Q-s曲线,分段进行加载,分别为:7 0 0 kN、10 50 k N、140 0 k N和17 50 kN。测试加荷方式为慢速维持荷载法,试2 桩的每级荷载增量为350 kN,当试验荷载加至1750kN并维持451min,该级荷载作用下,桩顶累计沉降量超过40mm,根据规范终止加载。试4桩的每级荷载增量为50 0 kN,当试验荷载加至35
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