一种非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置及方法与流程

本申请属于基桩测试领域，尤其涉及一种非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置及方法。

背景技术：

1、随着工程建设的规模日益扩大，桩基础的应用日趋广泛，其尺寸逐渐增大，对承载力的要求也随之提高。在进行项目设计或施工前，对于缺乏项目经验的地区，试桩工作成为必要环节。这不仅是为了验证，更是为了优化基桩的设计参数。其中，基桩静载荷试验尤为关键，常用的试验方法包括堆载法和锚桩法。

2、常用的设备和方法包括应力应变计法和滑动测微计法。前者将应力应变计埋在桩身土层的分界位置，通常安装在桩身钢筋笼上。但在实际应用中，这种方法存在一些挑战，如传感器的成活率低、数据稳定性差、易受施工干扰等。而后者则通过在桩身预埋专用测管，并使用滑动测微计探头来测试位移，并据此计算应变。虽然这种方法更为精确，但其高昂的测试费用和严格的埋设质量要求限制了其广泛应用。其他类似的直接位移方法也存在安装困难、造价高和测试精度难以保证等问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置及方法。

2、本申请提供一种非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置，包括：基准梁、测管、磁致式位移测杆、多个磁环以及自动化数据采集设备；

3、多个所述磁环根据预设的测点在钢筋笼上分布，所述测管穿过所述磁环；

4、所述磁致式位移测杆包括多个连接杆和多个磁致位移传感器，所述连接杆与所述磁致位移传感器交替连接，所述磁致位移传感器与所述磁环一一对应；

5、在测试时，将磁致式位移测杆放进测管内，上端与所述基准梁连接，然后通过所述自动化数据采集设备采集所述磁环的位移信息进行桩侧摩阻力测试。

6、可选地，所述测管的下端密封。

7、本申请还提供一种基于所述非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置的非接触式基桩桩侧摩阻力测试方法，其特征在于，包括：

8、在静载试验开始前，采集在钢筋笼的多个测点上布置的磁环所对应的位置信息作为初始数据；

9、在静载试验分级加载时，采集每级荷载下在桩身内多个测点上布置的磁环所对应的位置信息作为测试数据；

10、根据所述初始数据和测试数据计算获得每个测点位置处桩身沉降量，并根据所述桩身沉降量计算获得相邻测点间桩身混凝土压缩量；

11、根据所述桩身混凝土压缩量计算获得相邻测点间桩身混凝土应变，并根据所述桩身混凝土应变及桩顶荷载计算获得平均桩侧摩阻力。

12、可选地，还包括：

13、根据所述各级荷载下桩土相对位移及对应的桩侧摩阻力，根据桩土界面荷载传递函数的双曲线模型通过线性回归计算获得桩侧极限侧摩阻力。

14、本申请的优点和有益效果：

15、本申请提供的一种非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置，包括：基准梁、测管、磁致式位移测杆、多个磁环以及自动化数据采集设备；将桩身轴力及桩侧摩阻力采用线测法，较好的弥补了点测法带来的传感器成活率低、埋设困难、数据稳定性差、受施工干扰大等缺陷；采用非接触式测量方法，仅在成桩时埋设磁环和测管，受施工影响较小，测量过程中，磁致式位移测杆放置在测管内，不直接接触桩体，根据磁场变化定位磁环位移，测试系统安装简单方便；本发明磁致式位移测杆安装简便，可以重复使用，节约工程造价，其推广使用具有巨大的现实意义，经济、社会效益显著。

技术特征：

1.一种非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置，其特征在于，包括：基准梁、测管、磁致式位移测杆、多个磁环以及自动化数据采集设备；

2.根据权利要求1所述非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置，其特征在于，所述测管的下端密封。

3.基于权利要求1所述非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置的非接触式基桩桩侧摩阻力测试方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置的非接触式基桩桩侧摩阻力测试方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本申请提供一种非接触式基桩桩侧摩阻力测试装置及方法，属于基桩测试领域。该装置包括基准梁、测管、磁致式位移测杆、多个磁环以及自动化数据采集设备。磁环根据预设测点在基桩钢筋笼上分布，测管穿过磁环。基桩加载试验时，将由多个连接杆和磁致位移传感器组成的磁致式位移测杆放置于测管内，且磁致位移传感器与磁环一一对应，磁致式位移测杆上端与基准梁连接。然后通过自动化数据采集设备采集磁环的位移信息进行桩侧摩阻力测试。同时，提出根据桩土界面荷载传递函数中的双曲线模型，通过测试获得的桩土位移及桩侧摩阻力计算桩侧极限摩阻力的方法。本装置结构简单，通过磁致位移传感器检测位移，准确度高且成本低廉。

技术研发人员：张红亮,周宝江,邵旭,范传敬,李继广
受保护的技术使用者：中交第一航务工程勘察设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27