[发明专利]真空负压静力试桩技术方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种桩基质量检测技术方法，尤其涉及一种真空负压静力试桩技术方法，特别对于吨位较大，不适合打锚桩且场地附近无可用堆重荷载的情况下，更具有不可替代的优势。

背景技术：

随着桩基在各类工程建设中越来越广泛的应用，因此，桩基的质量对工程非常重要，桩基质量检测就成为关系到工程建设成败的一个非常重要的环节，所以我们要对桩基的质量进行检测。目前桩基质量检测方法主要分为两大类，一类是静载荷试验法即测试桩的承载力；另一类是动力测试方法，这两大类方法在桩基工程检测中都得到了普遍的应用。目前动力试桩精度还较低，检测队伍的理论水平和实践经验也不足，因而只能是静载试验的一种补充，可作为工程桩验收的手段之一，尚不能代替桩的静载试验。

静载测试技术是随着桩基在建筑设计中使用越来越广泛而发展起来的。静荷载试验通过反力装置用千斤顶给桩施加竖向荷载，桩项沉降量采用大量程百分表或位移传感器量测。该方法可以确定单桩竖向极限承载力，结合在桩身和桩端预埋测试元件还可以测定桩侧摩阻力分布情况、桩端反力和桩身轴力等。在确定单桩极限承载力方面，它是目前准确、可靠的检验方法，判定某种动载检验方法是否成熟，均以静载试验成果的对比误差大小为依据。因此，每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。一般情况下，桩基静载试验的成果数据，如单桩承载力、沉降量等均认为是准确、可靠的，这已为无数的工程实例证明。但目前所采用的静载荷试验方法造成费时、费力、且成本较高，存在很多理论和技术问题而不能满足工程应用需要。同时随着高层建筑以及桥梁工程建设的增多，大承载力的混凝土灌注桩得到了广泛的应用，由此而引起的试验手段上的困难所造成的承载力试验无法准确完成的事实，引起了人们的注意，迫切需要寻找新的测试方法以解决或者改善这些问题。

发明内容：

针对现行试桩的静载荷试验方法存在的种种缺陷.本发明的目的在于提供一种真空负压静力试桩技术方法，检测桩基质量问题。通过建模方法，运用有限差分、有限元等数值法，解决单层或多层非饱和土体中液体或液、气混合体的渗流问题；运用孔隙流体渗透技术，解决流土、管涌等对土体的失稳破坏。

具体操作方法为：

1、首先在试桩上部覆软质密封层，构成一个密封空间，软质密封层为防渗层，防渗层保留一定渗透性，密封空间为刚性平台；

2、其次在试验时利用真空抽气机或射流泵抽去密封空间内的空气，密封空间内形成真空，密封空间内的真空度达到85％以上；

3、再次是外部大气压在密封空间的平台上产生巨大压力，将这一压力作为试桩加载所需要的反力；

4、最后是在试验完成后，仅需将空气逐步放入密封空间即可。

本发明有益效果是：不再需要任何其他堆重荷载，节省成本费用，试验时间也会大大缩短，也不再需要专门打设锚桩，确保工程质量及进程。

附图说明：

图1为本发明的技术方法原理图；

具体实施方式：

据图所示，在地表及浅层分布有渗透性比较好的地层情况下，如不进行防渗加固，则在真空区内、外压力差作用下，会有比较多的水或气体从下部土层渗流进入真空区内，尽管可以及时进行排水，但过多的水仍然会给试验工作带来不便，这样会使得真空区难以保持所需要的真空度，从而使刚性平台上覆压力不足以提供足够的加载反力。此外过强的渗流也可能会导致试桩周围土层出现管涌、冒砂等不利情况，严重时还可能使桩周土体整体失稳破坏，而导致试验彻底失败。但是如果加固后地表防渗层绝对不透水和不透气，则防渗层下伏土体中孔隙水或气体的压力与真空区内的压力差将完全由地表防渗层底部来承担，实际主要靠防渗层自身重量来平衡，如果真空区真空度为85％，为了平衡上述压力差，则防渗层厚度必须达到4至5米才可以满足，如此厚度的防渗层的处理加固工作量极大，加固成本也会很高，这样将使得真空负压静力试桩方法的优势不复存在。因此，防渗层还必须保留一定的渗透性，也就是说要允许试桩周围有一定的渗流存在，才能使试验成本不致过高。

该方法的基本思路是利用上覆软质密封层的刚性平台及裙边，在试桩的上部构成一个密封空间，软质密封层可采用密封性好的土工布；试验时利用真空抽气机或射流泵抽去密封空间内的空气使其形成真空，则外部大气压将在平台上产生巨大的压力，这一压力可以作为试桩加载所需要的反力；根据真空预压固结法处理地基的工程经验，目前的抽真空设备可以使得密封空间内的真空度达到85％以上，这将可以满足绝大多数工程的静载试验的需要，当然对吨位更大的情况，仅需要适当加大平台面积就可以解决；在试验完成后，仅需将空气逐步放入密封空间即可。