《表3 试验用粉砂基本物理性质》

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《竖向受荷单桩动力响应特性模型试验研究》

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混凝土桩采用PVC管作模板浇筑，强度等级为C30，配合比（重量比）是水泥∶砂∶石=1∶1.01∶2.36；纵筋6B6。加载板厚为3cm，底面磨平的不锈钢板，板尺寸大于桩头横截面尺寸，使桩头受力均匀；加载板中心带小孔，实际埋桩时让重锤穿过小孔进行桩基定位，保证垂直偏心距离不超过桩径1/100。试验用土为粉砂，基本物理性质如表3所示。为比较不同摩阻比下的桩基动力特性，先后在模型槽内进行了两次单桩试验，两次试验中使用同批次同标号同尺寸的两根混凝土桩，第一次用透水砖人工击实填土模拟低密实度情况，此种填土下的桩基为端承型桩。第二次用夯实能为60kN·m的振动夯实机械夯实，控制每20cm夯实5cm，模拟高密实度情况，此种填土下的桩基为摩擦型桩。两次填土的基本物理性质如表4所示。每次填土完成后，静止恢复一周，进行多组动力工况加载，研究循环荷载幅值，静偏荷载，动荷载频率，循环次数等对桩顶累计沉降及单周动位移的影响。低密实度试验所有工况完成后，挖出土体进行重新填土开展高密实度工况。高密实度动力工况结束后，在原土场地开展静力触探测试填土质量，贯入速率控制在0.15-0.18m/min，得到比贯入阻力，进而判断填土极限承载力。选用《工业与民用建筑工程地质勘察规范TJ21-77》推荐的换算公式计算比贯入阻力ps=4823.7kPa，地基土容许承载力为σ0=0.89ps0.63+14.4=420.8kPa。待土静止2-3天后直接按桩基规范推荐的慢速维持荷载法进行静荷载试验。如图4所示，两种情况下的荷载沉降曲线均为陡降型，低密实度极限承载力仅为3kN，极限位移是3.1mm，约0.03D(D为桩基直径），高密实度工况拐点处分级荷载为13.8kN，取为极限承载力，此时桩顶沉降是1.3mm，约为0.012D。