申请/专利权人：中铁第四勘察设计院集团有限公司;中铁四院集团西南勘察设计有限公司

申请日：2019-02-26

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109826247B

主分类号：E02D33/00

分类号：E02D33/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2019.06.25#实质审查的生效;2019.05.31#公开

摘要：本发明实施例涉及基坑领域，提供一种基坑试桩结构及基坑试桩方法，其中，试桩结构包括第一桩段、加载装置、第二桩段和堆载物；第一桩段的桩顶位于待挖基坑的坑底处，第一桩段的桩顶与加载装置的一侧相连；加载装置的相对侧与第二桩段的桩底相连，第二桩段的桩顶位于待挖基坑的坑顶处；堆载物设置在第二桩段的桩顶处，用于对第一桩段进行加载。本发明实施例提供的基坑试桩结构及基坑试桩方法，通过该试桩结构得到的试桩结果即为桩基的桩顶至桩底的试验数值，试桩结果准确且无需换算；以及，将第二桩段的桩顶设于待挖基坑的坑顶处，在第二桩段的桩顶处设有堆载物，使得该试桩过程在地面进行，减小了试桩堆载物的吨位。

主权项：1.一种基坑试桩结构，其特征在于，包括：第一桩段、加载装置、第二桩段和堆载物；所述第一桩段的桩顶位于待挖基坑的坑底处，所述第一桩段的桩顶与所述加载装置的一侧相连；所述加载装置的相对侧与所述第二桩段的桩底相连，所述第二桩段的桩顶位于待挖基坑的坑顶处；所述堆载物设置在所述第二桩段的桩顶处，用于对所述第一桩段进行加载；所述基坑试桩还包括：数据读取箱；所述数据读取箱包括与所述加载装置相连的加载力读取部件，所述加载力读取部件用于读取所述加载装置的加载力；所述数据读取箱包括与所述加载装置相连的位移读取部件，所述位移读取部件用于读取所述加载装置的位移值；还包括：加载板；所述加载板的一侧与所述第二桩段的桩顶相连，所述堆载物设置在所述加载板的相对侧。

全文数据：基坑试桩结构及基坑试桩方法技术领域本发明实施例涉及基坑技术领域，尤其涉及一种基坑试桩结构及基坑试桩方法。背景技术由于市区基坑风险系数较大，基坑开挖后试桩会增大基坑风险，而且基坑底面不便于做大规模堆载，一般需要加设锚桩。如果在地面试桩，首先桩头必须打到地面，且要考虑地面部分的侧摩阻力，导致试桩吨位较大，堆载规模较大，得到的数值需要扣除基坑空钻端的侧摩阻力，数值不直接，不够准确。若采用自平衡法试桩，由于桩负摩阻力比摩阻力小，一般自平衡加载环设置位置较低，得到的结果需要经过换算，数值不准确。而且，一般的自平衡法加载千斤顶无法取出重复利用。发明内容本发明实施例提供一种基坑试桩结构及基坑试桩方法，用以解决现有技术中试桩结果不准确的问题。本发明实施例提供一种基坑试桩结构，包括：第一桩段、加载装置、第二桩段和堆载物；所述第一桩段的桩顶位于待挖基坑的坑底处，所述第一桩段的桩顶与所述加载装置的一侧相连；所述加载装置的相对侧与所述第二桩段的桩底相连，所述第二桩段的桩顶位于待挖基坑的坑顶处；所述堆载物设置在所述第二桩段的桩顶处，用于对所述第一桩段进行加载。本发明实施例提供一种基坑试桩方法，包括：将绑扎好的钢筋笼吊入待挖基坑的设定位置处，且使所述钢筋笼的顶部与待挖基坑的坑顶齐平；在所述钢筋笼与待挖基坑的坑底相对处预埋加载装置；浇筑所述钢筋笼形成桩身并在所述桩身与待挖基坑的坑顶齐平处设置堆载物。本发明实施例提供的基坑试桩结构及基坑试桩方法，通过使第一桩段的桩顶与设计桩基的桩顶标高位置齐平，且在第一桩段的桩顶处设置加载装置，使得该试桩过程得到的试桩结果即为桩基的桩顶至桩底的试验数值，试桩结果准确且无需换算；以及，将第二桩段的桩顶设于待挖基坑的坑顶处，在第二桩段的桩顶处设有堆载物，使得该试桩过程在地面进行，减少了基坑暴露时间，增加基坑的安全性；同时，地面试桩可以大幅减小了试桩堆载物的吨位，减少堆载的工程量，且地面试桩条件比基坑坑底的试桩条件好。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明基坑试桩结构实施例的结构示意图；图2为本发明基坑试桩方法实施例的流程框图；其中，1-第一桩段；2-第二桩段；3-加载装置；4-加载板；5-数据读取箱；6-堆载物。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。图1示出了本发明基坑试桩结构的一个优选实施例，如图1所示，该试桩结构包括：第一桩段1、加载装置3、第二桩段2和堆载物6；第一桩段1的桩顶位于待挖基坑的坑底处，第一桩段1的桩顶与加载装置3的一侧相连；加载装置3的相对侧与第二桩段2的桩底相连，第二桩段2的桩顶位于待挖基坑的坑顶处；堆载物6设置在第二桩段2的桩顶处，用于对第一桩段1进行加载。具体地，在对基坑桩基进行试桩时，首先在待挖基坑的设定位置打桩，即该打桩位置与基坑开挖后桩基的设置位置相同；则先将钢筋笼绑扎好，并将绑扎好的钢筋笼吊装入待挖基坑的设定位置处，且使得该钢筋笼的顶部与待挖基坑的坑顶齐平；在钢筋笼与待挖基坑的坑底相对处固定加载箱，例如，该加载装置3为环形加载装置3，例如，该加载装置为千斤顶等；之后，对钢筋笼进行浇筑完成桩身的施工，即，位于加载装置以下的桩段为工程桩段即，第一桩段1、位于加载装置以上的桩段为试桩段即，第二桩段2。即，第一桩段1的高度达到设计基桩的桩顶标高，第二桩段2的高度达到地面标高；此时在第二桩段2的桩顶处设置堆载物6，例如，堆载物6可以为混凝土块或其他重物等；即通过该堆载物6对该第一桩段1进行加载，测试该第一桩段1的承载力，即对第一桩段1进行试桩。由于第一桩段1的长度与桩基的长度一致，且在第一桩段1的桩顶处设置加载装置3，以及在地面进行堆载，即采用自平衡法与堆载法相结合的方式，使得得到的试桩结果即为桩基的桩顶标高以下的试桩值，不需进行换算，使得试桩结果准确，同时也大幅减小了试桩堆载物6的吨位，减少堆载的工程量；且在试桩完成、基坑开挖后，可以将该加载装置3挖出回收，待下次试桩时可重复利用，达到了资源合理利用的目的。在本发明实施例中，通过使第一桩段的桩顶与设计桩基的桩顶标高位置齐平，且在第一桩段的桩顶处设置加载装置，使得该试桩过程得到的试桩结果即为桩基的桩顶至桩底的试验数值，试桩结果准确且无需换算；以及，将第二桩段的桩顶设于待挖基坑的坑顶处，在第二桩段的桩顶处设有堆载物，使得该试桩过程在地面进行，减少了基坑暴露时间，增加基坑的安全性；同时，地面试桩可以大幅减小了试桩堆载物的吨位，减少堆载的工程量，且地面试桩条件比基坑坑底的试桩条件好。另外，堆载物6的堆载值可以根据第一桩段1的承载力值、第二桩段2的负摩阻力值即第二桩段2的自重值来确定；例如，堆载物6的堆载值＝第一桩段1的承载力值-第二桩段2的负摩阻力值-第二桩段2的自重值。而现有的试桩过程中，若采用地面试桩，堆载物6的在堆载值＝第一桩段1的承载力值+第二桩段2的摩阻力值，由于可知，本发明提供的试桩方法可以大幅减小试桩过程中的堆载重量，特别是在基坑较深的情况下，堆载重量的减小效果越明显。进一步地，基坑试桩结构，还包括：数据读取箱5；数据读取箱5包括与加载装置3相连的加载力读取部件，加载力读取部件用于读取加载装置3的加载力。例如，数据读取箱5内的加载力读取部件包括相互连接的力传感器和显示器；例如，该力传感器设置在加载装置3与第一桩段1的连接处，该显示器设置在地面；则可通过该加载力读取部件实时获取加载装置3处的加载力值，进而得到试桩过程中第一桩段1的承载力值。进一步地，数据读取箱5包括与加载装置3相连的位移读取部件，位移读取部件用于读取加载装置3的位移值。例如，数据读取箱5内的位移读取部件包括相互连接的位移传感器和显示器；例如，该位移传感器设置在加载装置3与第一桩段1的连接处，该显示器设置在地面；则可通过该位移读取部件实时获取加载装置3处的位移情况。进一步地，基坑试桩结构，还包括：加载板4；加载板4的一侧与第二桩段2的桩顶相连，堆载物6设置在加载板4的相对侧。即，在第二桩段2的桩顶处设置加载板4，例如，该加载板4水平放置，则该加载板4的一侧中与第二桩段2相连的区域外的部分与地面贴合；堆载物6堆载在该加载板4上，用于对第一桩段1进行堆载。由于不需要在加载板4的底部读取数据，故加载板4可不必同普通堆载法一样架空，即该第二桩段2的桩顶应与加载板4可靠连接。本发明还提供一种基坑试桩方法，如图2所示，该试桩方法包括：将绑扎好的钢筋笼吊入待挖基坑的设定位置处，且使钢筋笼的顶部与待挖基坑的坑顶齐平；在钢筋笼与待挖基坑的坑底相对处预埋加载装置3；浇筑钢筋笼形成桩身，并在桩身与待挖基坑的坑顶齐平处设置堆载物6。具体地，在对基坑桩基进行试桩时，首先在待挖基坑的设定位置打桩，即该打桩位置与基坑开挖后桩基的设置位置相同；则先将钢筋笼绑扎好，并将绑扎好的钢筋笼吊装入待挖基坑的设定位置，且使钢筋笼的顶部与待挖基坑的坑顶齐平；在钢筋笼与待挖基坑的坑底相对处固定加载箱，例如，该加载装置3为环形加载装置3，例如，该加载装置为千斤顶等；之后，对钢筋笼进行浇筑完成桩身的施工，即，位于加载装置以下的桩段为工程桩段即，第一桩段1、位于加载装置以上的桩段为试桩段即，第二桩段2。此时在第二桩段2的桩顶处设置堆载物6，即通过该堆载物6对该第一桩段1进行加载，测试该第一桩段1的承载力，即对第一桩段1进行试桩。由于第一桩段1的长度与桩基的长度一致，且在第一桩段1的桩顶处设置加载装置3，以及在地面进行堆载，即采用自平衡法与堆载法相结合的方式，使得得到的试桩结果即为桩基的桩顶标高以下的试桩值，不需进行换算，使得试桩结果准确，同时也大幅减小了试桩堆载物6的吨位，减少堆载的工程量；且在试桩完成、基坑开挖后，可以将该加载装置3挖出回收，待下次试桩时可重复利用，达到了资源合理利用的目的。在本发明实施例中，通过使第一桩段1的桩顶与设计桩基的桩顶标高位置齐平，且在第一桩段1的桩顶处设置加载装置3，使得该试桩过程得到的试桩结果即为桩基的桩顶至桩底的试验数值，试桩结果准确且无需换算；以及，该试桩过程在地面进行，减少了基坑暴露时间，增加基坑的安全性；同时，地面试桩可以大幅减小了试桩堆载物6的吨位，减少堆载的工程量。进一步地，该基坑试桩方法，还包括：在桩身与待挖基坑的坑顶齐平处设置加载板4，即在第二桩段2的装盾构处设置加载板4；由于不需要在加载板4的底部读取数据，故加载板4可不必同普通堆载法一样架空，即该第二桩段2的桩顶应与加载板4可靠连接；且将堆载物6放置在该加载板4上，以使堆载物6对第一桩段1进行加载。进一步地，基坑试桩方法，还包括：在待挖基坑的坑顶处设置数据读取箱5，并将数据读取箱5内的加载力读取部件与加载装置3相连。例如，数据读取箱5内的加载力读取部件包括相互连接的力传感器和显示器；例如，该力传感器设置在加载装置3与第一桩段1的连接处，该显示器设置在地面；则可通过该加载力读取部件实时获取加载装置3处的加载力值，进而得到试桩过程中第一桩段1的承载力值。进一步地，基坑试桩方法，还包括：将数据读取箱5内的位移读取部件与加载装置3相连。例如，数据读取箱5内的位移读取部件包括相互连接的位移传感器和显示器；例如，该位移传感器设置在加载装置3与第一桩段1的连接处，该显示器设置在地面；则可通过该位移读取部件实时获取加载装置3处的位移情况。其中，堆载物6的堆载值根据桩身处于加载装置3以下部分的承载力值、桩身处于加载装置3以上部分的负摩阻力值及自重值来确定；其中，承载力值及负摩阻力值根据地勘参数确定。即，桩身处于加载装置以下部分为第一桩段1，桩身处于加载装置以上部分为第二桩段2，则加载装置3上部的反力由第二桩段2的负摩阻力及其自重、以及堆载物6的自重两部分提供。则在进行试桩的过程中，可根据地勘参数预估桩基的承载力特征值即，第一桩段1的承载力特征值以及预估第二桩段2与周边土体的负摩阻力值；即，堆载物6的堆载值可以根据第一桩段1的承载力值、第二桩段2的负摩阻力值及第二桩段2的自重值来确定；例如，堆载物6的堆载值＝第一桩段1的承载力值-第二桩段2的负摩阻力值-第二桩段2的自重值。而现有的试桩过程中，若采用地面试桩，堆载物6的在堆载值＝第一桩段1的承载力值+第二桩段2的摩阻力值，由于可知，本发明提供的试桩方法可以大幅减小试桩过程中的堆载重量，特别是在基坑较深的情况下，堆载重量的减小效果越明显。进一步地，基坑试桩方法，还包括：完成试桩后进行基坑开挖，同时使得所述加载装置3被挖出回收。上述试桩方法可以用于施工前试桩和检测试桩，若在施工前采用上述试桩方法进行试桩，则可在完成试桩后进行基坑开挖，基坑开挖后可以快速形成基坑底板，减少基坑底板的暴露风险，增加基坑的安全性；同时，在基坑开挖的过程中，还可以将预埋在基坑坑底处的加载装置3挖出，以使该加载装置3可以回收重复利用，达到了资源合理利用的效果。另外，若该试桩方法用于施工前试桩时，可以通过调整堆载物的加载重量充分体现第一桩段的承载能力，不会因为地勘报告的差别较多或其他原因导致不能充分利用第一桩段的承载能力。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

权利要求：1.一种基坑试桩结构，其特征在于，包括：第一桩段、加载装置、第二桩段和堆载物；所述第一桩段的桩顶位于待挖基坑的坑底处，所述第一桩段的桩顶与所述加载装置的一侧相连；所述加载装置的相对侧与所述第二桩段的桩底相连，所述第二桩段的桩顶位于待挖基坑的坑顶处；所述堆载物设置在所述第二桩段的桩顶处，用于对所述第一桩段进行加载。2.根据权利要求1所述的基坑试桩结构，其特征在于，还包括：数据读取箱；所述数据读取箱包括与所述加载装置相连的加载力读取部件，所述加载力读取部件用于读取所述加载装置的加载力。3.根据权利要求2所述的基坑试桩结构，其特征在于，所述数据读取箱包括与所述加载装置相连的位移读取部件，所述位移读取部件用于读取所述加载装置的位移值。4.根据权利要求1-3任一项所述的基坑试桩结构，其特征在于，还包括：加载板；所述加载板的一侧与所述第二桩段的桩顶相连，所述堆载物设置在所述加载板的相对侧。5.一种基坑试桩方法，其特征在于，包括：将绑扎好的钢筋笼吊入待挖基坑的设定位置处，且使所述钢筋笼的顶部与待挖基坑的坑顶齐平；在所述钢筋笼与待挖基坑的坑底相对处预埋加载装置；浇筑所述钢筋笼形成桩身，并在所述桩身与待挖基坑的坑顶齐平处设置堆载物。6.根据权利要求5所述的基坑试桩方法，其特征在于，还包括：在所述桩身与待挖基坑的坑顶齐平处设置加载板，并将所述堆载物设置在所述加载板上。7.根据权利要求5所述的基坑试桩方法，其特征在于，还包括：在待挖基坑的坑顶处设置数据读取箱，并将数据读取箱内的加载力读取部件与加载装置相连；将所述数据读取箱内的位移读取部件与所述加载装置相连。8.根据权利要求5所述的基坑试桩方法，其特征在于，所述堆载物的堆载值根据所述桩身处于加载装置以下部分的承载力值、所述桩身处于加载装置以上部分的负摩阻力值及自重值来确定；其中，承载力值及负摩阻力值根据地勘参数确定。9.根据权利要求8所述的基坑试桩方法，其特征在于，所述堆载物的堆载值＝桩身处于加载装置以下部分的承载力值-所述桩身处于加载装置以上部分的负摩阻力值-所述桩身处于加载装置以上部分的自重值。10.根据权利要求6-9任一项所述的基坑试桩方法，其特征在于，还包括：完成试桩后进行基坑开挖，同时使得所述加载装置被挖出回收。

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