在第1部分我们的博客系列万博app手机版官网下载我们讨论了不同类型的深层基础,其中一些进入他们的设计。一旦选择了深度基础系统并确定了负载要求,就开始构建它们的过程。在这篇文章中,我们将专注于与深层基础相关的质量控制和完整性测试。
成功的深基础项目包括质量计划,以验证设计假设,并确定承包商是否可以按计划安装深基础。对于大多数项目,质量计划围绕两个不同的操作程序构成:观察和测试。
观察
只要深度基础一直存在,观察是深度基础质量方案的一部分。在许多情况下,他们为设计团队提供了一些最有用的信息,以评估个体深基础元素的能力,以满足设计要求。遗憾的是,观察通常不会解释为什么发生某些东西,而是仅给出结果,例如高灌浆的一部分延伸桩的一部分,或者突然降低穿透性阻力。希望岩土工程师从设计甚至施工阶manbet万博app段收集了足够的信息,以以有意义的方式解释观察结果。
建设深基础系统期间的具体观察因系统而异。通常,观察结果包括相对于设计深度/高度,耐驾驶或钻孔的安装深度/高度,以及如何拆除桩顶的量度。对于钻井基础,除了测试灌浆或混凝土以进行一致性和强度之外,还观察到相对于钻孔量的混凝土或灌浆的量。可以观察到钻孔轴的底部以记录脚趾将承受声音材料。
类似地,通常会观察到从动管桩造成损坏,扫描和/或水的指示。随着技术的近期进步,大多数观测结果由电子记录设备补充,可以计算驱动基础的打击次数,记录螺旋铸造桩的深度,灌浆容积和压力以及许多其他数据。但是,计算机还无法录制建筑的每个细节。因此,在安装深层基础期间需要人类观察者。
负载测试
由于相关成本,负载测试通常仅在测试桩上执行,而且还可以偶尔在生产桩上执行。一些负载测试是破坏性的。破坏性负载测试是一种可能损坏深基础的测试,或者显着改变支持深层基础的土壤或岩石。在任何一种情况下,测试桩可能无法在测试之后设计,并且这样的测试桩被牺牲并且不纳入支撑结构的基础系统中。
其他测试则是非破坏性的。无损荷载试验是对深基础的抗力和结构强度进行评估,同时在试验后使深基础的性能满足工程要求的试验。经过无损检测的深基础仍可用于支撑该结构。
有不同类型的负载测试,甚至执行它们的目的也不同。静荷载试验可以通过将荷载施加于深基础的顶部或底部来进行。施加在试桩上的荷载类型和大小决定了静荷载试验是破坏性的还是非破坏性的。大多数静荷载试验的目的是确定深基础的极限阻力,因此这种类型的试验通常被认为是破坏性试验。
动荷载试验只能在深基础顶部或附近施加荷载。与静荷载试验类似,动荷载试验可能具有破坏性,也可能不具有破坏性,这取决于荷载类型和大小,但确定也取决于深基础的类型。然而,大多数动力试验是无损的,因为只有一部分设计荷载作为一个力作用于深基础。
对于顶部施加荷载的静荷载测试,需要某种形式的反力系统(通常是由梁连接的桩)施加荷载。主梁居中于试桩之上,液压千斤顶和测压元件置于主梁和桩顶之间。在桩顶安装了位移测量仪,可以计算深基坑的极限承载力。在桩底施加荷载时,最常用的是Osterberg Cell (O-cell),它类似于液压千斤顶,包含测量O-cell膨胀和应变的仪器。
这种方法不需要反应系统,因为深基础的皮肤摩擦提供了测试深基础的末端轴承,反之亦然。与顶部负载测试一样,在将负载施加到深基础的底部时,深基础的顶部是仪表,以评估基础的终极承载能力。为将负荷施加至顶部或深地基的底部的任一种情况下,仪器在不同的位置可沿深基础长度安装,以允许由不同的土壤或岩石层提供的皮肤电阻的评价。
动态载荷试验包括通常由滴重或动力驱动的锤子施加的冲击载荷,如柴油锤用于安装驱动桩的柴油锤。它们还可以使用质量和爆炸来在通常被称为准静态负载测试中创造力脉冲。最常见的是,通过测试设备 - PDA(桩驱动分析仪)引用动态测试,用于高菌株,全动态测试或司动力学,用于高应变,准静态负载测试。两种类型的测试都需要数值方法来确定不同桩段和桩脚趾提供的整体深层电阻和电阻。
从岩土工程的角manbet万博app度来看,使用仪器对失效进行负载测试是最有用的。这种方法使我们能够从荷载试验中获得最多的信息,并且可以通过降低安全系数(或增加LRFD方法的阻力系数),或通过使用较高的轴阻力值或端承阻力值来减少深基础的总长度。
当然,总有一种可能性,即荷载试验表明某些土层或岩层提供的阻力没有深基础系统设计时估计的那么大。通常在保守的设计中,这种情况不会发生,但也可能发生。当电阻被低估时,沿着深基础长度进行测量,允许在修改设计时使用实际电阻值。进行荷载试验的缺点是,它通常需要一个坚固的(也就是昂贵的)反应系统来承受施加于地基顶部的荷载,并牺牲用于施加于地基底部的荷载所需的设备(这也可能很昂贵)。定义失败也有困难,并且有不同的标准方法来定义失败。我们可能需要第三部分来讨论这个话题!
完整性测试
完整性测试通常是在对生产桩进行观察的同时进行的。因此,完整性测试是无损测试,旨在帮助评估深基础的就地形状。manbet体育滚球Braun Intertec最常在钻孔的深地基上进行完整性测试,因为将桩打入地下本身就是一种完整性测试形式。对于深基础,最常用的完整性测试是跨井声波测井和使用脉冲回波或瞬态响应方法的低应变测试。
跨井声波测井需要在井筒内安装通道管。当灌浆或混凝土达到足够的强度后,传感器和接收器被放置在管道内。声波从换能器传播到接收器所需的时间是在换能器和接收器一起从管的底部升起时测量的。重复这一过程,直到所有可能的组合传感器和接收器对之间的管被测试。对数据进行评估,以确定声波到达时间是否存在显著差异,从而表明在深基础内存在异常。
通过将加速度计连接到深基础顶部并使用特殊帽的轻质(1至8磅)锤子撞击顶部来进行低应变完整性测试。锤子上的盖子延长了冲击脉冲,使其适用于完整性测试。然后,加速度计测量对诱导应力波的桩响应。良好的测试将在预期的长度上显示出明显的脚趾反射。
然而,许多因素可以影响测试的质量和结果。这些因素包括土壤抗性,材料性能(强度,密度等),深基础内的加固,深基础的长度。As a general rule of thumb, integrity testing is practical for deep foundations with a length that is about 30 times its diameter, (e.g., we can reliably test a 1-foot diameter deep foundation to a length of about 30 feet) although Braun Intertec team members have successfully performed tests on deep foundation lengths up to 60 times the diameter on multiple occasions.
把它放在一起
经验,这是它的精彩老师一再教导我们一个成功的项目从规划和设计开始,以良好的,质量的计划结束。我们可以知道承包商在地面下方建立的唯一“真实方式”是挖掘它,这突破了将其放在那里的目的。一个综合计划,包括详细观察,负载测试和适用的完整性测试,可以为我们提供足够的信息来应用我们对深基础系统的整体能力来满足项目要求的整体能力。
有关深层基础的更多信息,请联系Matt Glisson。