本发明涉及一种长短桩组合围护结构受力及变形现场测试方法，属土木工程测试方法领域。
背景技术：
随着城市地下空间利用的迅速发展，对相关基坑围护技术的要求也相应地提高。基坑围护结构一般是临时性的结构，若过于追求安全，将造成人力和物力资源的浪费。
目前，基坑围护设计通常采用等长桩的方法，但在基坑底面以下桩身的弯矩随深度增加而逐渐减小，按等长桩的形式进行布桩时桩体下部的抗弯承载性能没有得到充分的发挥，也无法充分利用土质条件和桩土共同作用的原理，造成了工期的增加以及工程造价的浪费。所以采用长短桩组合围护结构在工程中越来越常见，但是目前规范中仍没有提供长短桩组合围护结构设计的方法，而大多采用的是模型试验，但模型试验由于相似比的问题无法精确的反映实际长短桩组合围护结构受力及变形。因此，找到一种简便合理的长短桩组合围护结构受力及变形现场测试方法，是一个很有工程应用价值的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是，针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种长短桩组合围护结构受力及变形现场测试方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种长短桩组合围护结构受力及变形现场测试方法，步骤如下：
(1)确定试验桩段的位置，根据现场基坑围护结构的实际位置与开挖工况，确定试验桩的位置；所述基坑围护结构为钻孔灌注桩；
(2)确定试验桩的组合方式，试验桩的组合方式为：一个长桩一个短桩，一个长桩两个短桩，一个长桩三个短桩，两个长桩两个短桩；
(3)确定试验桩的长短，在原来等长桩长的基础上加长或缩短；
(4)桩身受力及变形测量；
(5)数据采集。
所述桩身受力及变形测量包括：
(1)设计混凝土埋入式应变计间距及个数：根据桩长确定混凝土埋入式应变计的间距及个数；
(2)绑扎埋入式混凝土应变计：将埋入式混凝土应变计根据设计的间距绑扎在钢筋笼上，埋入式混凝土应变计绑扎的位置需要在同一根钢筋上；应变计导线端头位置需用电胶带作保护措施防止接线端头受到污染而不能与数据采集仪良好的连接；埋入式混凝土应变计导线需沿钢筋笼往钢筋笼顶端延续，并超出钢筋笼2-3m；
(3)绑扎测斜管：将测斜管用细铁丝绑扎在钢筋笼上，绑扎的位置在应变计相对的位置上；测斜管两端需要做封闭处理，防止测斜管被泥沙等杂物堵塞；测斜管顶端需短于钢筋笼顶端40-50cm，防止桩头破除时测斜管顶端遭到破坏；
(4)吊放钢筋笼：将绑扎好测斜管和应变计绑的钢筋笼吊放到已成孔的桩孔内；
(5)灌注水下混凝土：在已吊放好钢筋笼的桩孔内灌注水下混凝土；
(6)桩头破除：将试验桩的桩头破除0.8-1m，露出测斜管和应变计的导线；
(7)测斜管加长：试验桩的每个测斜管加长1.5m；
(8)冠梁施工：待桩头破除和测斜管加长后，进行冠梁施工。
所述数据采集步骤为：
(1)将埋入式混凝土应变计导线端头接在数据采集仪上，记录基坑每开挖一层土层的读数，测试直到基坑开挖完；
(2)将测斜仪放入测斜管中，每隔0.5m记录一次数据。
所述方法采用测试装置包括试验桩、钢筋笼、测斜管、测斜仪、埋入式混凝土应变计和数据采集仪。所述埋入式混凝土应变计按设计的要求间距绑扎在钢筋笼上；所述测斜管用细铁丝绑扎在钢筋笼上，绑扎的位置在埋入式混凝土应变计相对的位置上；绑扎好测斜管和埋入式混凝土应变计的钢筋笼吊放到已成孔的桩孔内；埋入式混凝土应变计端头通过导线与数据采集仪连接。
所述测斜仪为zx-806b型测斜仪；所述埋入式混凝土应变计为bx120-5aa。
本发明的有益效果是，采用本发明提供的种长短桩组合围护结构受力及变形现场测试方法，可以精确测出长短桩组合围护结构的内力和位移，为长短桩组合围护结构设计提供有效的信息，设计方法简便实用，具有很好的应用推广价值。
附图说明
图1为本发明测试方法流程图；
图2是某工地基坑围护平面图；
图3是试验桩应变计和测斜管布置图；
图4是图3的俯视图；
图5是图4的a区域放大图；
图6是试验桩段平面示意图；
图7是图2中a1段试验桩布置图；
图8是图2中a2段试验桩布置图；
图9是图2中a3段试验桩布置图；
图10是zx-806b型测斜仪活动探头示意图。
图中：1为试验桩，2为钢筋笼，3为冠梁，4为测斜管，5为埋入式混凝土应变计，6为电线，7为测斜管凹槽，8为水泥搅拌桩，9为基坑，10为基坑底部，11为高导轮，12为低导轮，13为电缆。
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本发明提出的一种长短桩组合围护结构受力及变形现场测试方法进一步说明，该实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。
南昌某地下室基坑平面形状为长方形，基坑长122m，宽58m，基坑开挖深度为11.9m，基坑支护平面示意图如图2所示。本实施例工程采用钻孔灌注桩作围护结构，桩体直径1m，中心距为0.95m，桩长为19.80m；设置两道钢筋混凝土支撑分别架设于地面以下1.5m及7.2m位置处。
本实施例一种长短桩组合围护结构受力及变形现场测试方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)根据现场实际基坑支护情况确定试验桩段的位置，如图2所示，选取6个试验桩段，分为a区试验桩段和b区试验桩段。
(2)确定试验桩的组合方式：a区试验桩段分为a1(一长一短)，a2(一长两短)，a3(一长三短)；b区试验桩段分为b1(一长一短)，b2(一长两短),b3(一长三短)。图7、图8、图9为分别为a区试验桩的组合方式的剖面图
(3)确定试验桩的长短：a区试验桩段长桩桩长为19.80m，短桩桩长为17.80m；b区试验桩段长桩桩长为19.80m，短桩桩长为16.80m。
(4)桩身内力及变形测量：
a、设计埋入式混凝土应变计间距：如图2和图3所示，a区试验桩段长桩每隔1.5m绑扎一个埋入式混凝土应变计5，每根长桩安装13个；短桩每隔1.5m绑扎一个埋入式混凝土应变计5，每个短桩安装10个；b区试验桩段长桩每隔1.5m绑扎一个埋入式混凝土应变计5，每根长桩安装13个；短桩每隔1.5m绑扎一个埋入式混凝土应变计5，每个短桩安装9个；应变计导线需沿钢筋笼往钢筋笼顶端延续，并超出钢筋笼2-3m；埋入式混凝土应变计5选用的规格型号为bx120-5aa，将应变计导线连接数据采集仪并清零。
b、绑扎测斜管：如图3所示，测斜管的长度为2m，通过接头将测斜管4接长，测斜管两端需要作封闭处理，防止泥沙等杂物掉入管内阻塞管道；将连接好的测斜管用细铁丝绑扎在应变计相对的钢筋上；如图4、图5和图6所示，测斜管绑扎时应使测斜管的凹槽7对到基坑壁内侧；测斜管顶端需短于钢筋笼顶端40-50cm，防止破桩头时测斜管遭到破坏。
c、吊放钢筋笼：将绑扎好测斜管4和埋入式混凝土应变计5的钢筋笼吊放到已成孔的桩孔内并灌注水下混凝土；
d、桩头破除：将试验桩的桩头破除0.8m，露出测斜管和应变计的导线；
e、测斜管加长：试验桩的每个测斜管加长1.5m；
f、冠梁施工：如图3所示，待桩头破除和测斜管加长后，进行冠梁3施工并露出测斜管4和埋入式混凝土应变计导线6。
(5)数据采集
a、将混凝土埋入式应变计导线6端头接在数据采集仪上，基坑分三次开挖，开挖深度分别为3.2m、4m、4.7m；记录基坑每开挖一层土层的读数，测试直到基坑开挖完；
b、如图10所示，将测斜仪的活动探头放入测斜管中，测斜仪的型号为zx-806b型测斜仪，活动探头的高导轮11对准测斜管靠近基坑壁内侧的凹槽7处，稳定下放直到离测斜管底部20cm为止；数据清零，待稳定后，每隔0.5m往上拉一次，稳定后，记录数据。
测量数据采集直到基坑开挖完为止。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。