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3.4 嵌岩桩极限承载力的预测
竖向静力载荷试验是确定单桩竖向承载力最可靠方法,为充分挖掘基桩承载能力,一般要求试桩加载到相当多的荷载级数甚至破坏。对于大直径桩,特别是嵌岩桩,一般很难达到试桩的极限或破坏荷载,确定的承载力并非真正意义上的极限承载力,势必造成使用上的浪费。因此,利用初始加载阶段的实测数据,应用数学手段来预估其极限承载力既具工程意义亦具经济价值。
由于试桩Q-S曲线中已包含大量基桩极限承载力信息,通过对曲线分析处理,应用适当方法进行外推估算能比较准确地得到单桩极限承载力。国内外学者对此进行了大量理论分析和试验研究,提出了不少外推方法。使用较多的有波兰法、曲率法/斜率倒数法、指数曲线法、灰色理论法等。
根据本书8.2节红层嵌岩桩厚型桩试验的测试结果可见(表3-6),本书中4根原型桩的Q-S曲线均呈缓变型、未见明显陡降点,在最大加载条件下的总位移均未达到规范要求的(0.03~0.06)D(D为桩身直径,对大直径桩取小值、对小直径桩桩取大值),可知单桩极限承载力大于其最大加载值。现采用不同方法对其极限承载力进行估算,极限沉降量取s=0.03D,即s=30mm。
表3-6 原型试验桩极限承载力预测结果对比表
由表3-5可知,预测法是在一定的假设条件下,根据已知的试验数据外推求得的试桩极限承载力。当试验结果距极限状态不远时可较好地求得桩的极限承载力,各种方法具有良好的一致性。当试验状态与极限状态相去甚远时,因各方法的假定条件不同,其结果的离散性较大。