(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211059943.2 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 湖北工业大 学 地址 430068 湖北省武汉市洪山区南李路 28号 (72)发明人 刘永莉　徐静　肖衡林　席铭洋　 王亚琴　冯东伟　刘志杰　李丽华　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 杨宏伟 (51)Int.Cl. E02D 33/00(2006.01) E02D 27/12(2006.01) E02D 5/52(2006.01) E02D 5/30(2006.01)E02D 5/74(2006.01) E02D 15/04(2006.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种补偿下段桩抗拔力不足的反向自平衡 试桩法 (57)摘要 本发明公开了一种补偿下段桩抗拔力不足 的反向自平衡试桩法， 根据地质资料计算确定平 衡点， 从而确定上段桩和下段桩的长度， 桩孔成 孔后绑扎钢筋笼， 在下段桩钢筋笼和上段桩钢筋 笼内分别绑扎若干第一预留套管和第二预留套 管， 安装锚索和位移杆， 下放钢筋笼后浇注下段 桩， 固化后通过第二预留套管往 下开钻锚固孔直 达桩顶持力层； 在锚固孔内打入锚 杆后灌浆形成 下段桩锚固装置； 之后浇注上段桩， 在位移杆上 连接百分表； 分别进行桩身加载和桩顶加载， 通 过荷载位移曲线得出桩基极限承 载力； 本发明能 补偿下段桩抗拔力不足问题， 无需精确计算平衡 点即可得到最接 近实际情况的极限承载力。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 115305975 A 2022.11.08 CN 115305975 A 1.一种补偿下 段桩抗拔力不足的反向 自平衡试桩法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 桩孔成孔， 利用成孔工艺在场地按照设计要求进行桩孔成孔操作； 步骤2、 钢筋笼制作， 根据地质资料计算确定平衡点， 确定上段桩和下段桩的长度， 根据 桩孔尺寸和承载力要求制作钢筋笼， 钢筋笼分为上段桩钢筋笼和下段桩钢筋笼， 上段桩钢 筋笼和下 段桩钢筋笼之间安装 桩身荷载箱； 步骤3、 在下段桩钢筋笼和上段桩钢筋笼内分别绑扎若干第一预留套管和第二预留套 管； 步骤4、 在下段桩内顶部位置的钢筋笼上绑扎固定下段桩桩顶封端板， 将锚索和第一位 移杆下端分别自由穿过第一预留套管固定在下 段桩桩顶封端板上； 步骤5、 在上段桩内底部的钢筋笼上绑扎固定上段桩桩底封端板， 将第 二位移杆下端自 由穿过第一预留套管固定在上 段桩桩底封端板上； 步骤6、 下放钢筋笼， 浇注下段桩， 下段桩固化后通过第二预留套管往下开钻锚固孔， 直 达桩顶持力层； 步骤7、 在锚固孔内打入 锚杆， 然后将第二预留套管灌浆处 理， 形成下 段桩锚固装置； 步骤8、 在上 段桩桩顶设置桩顶封端板， 并浇注上 段桩； 步骤9、 上段桩养护固化后， 在每个位移杆上端均安装一个百分表， 形成位移监测装置， 分别监测上 段桩桩底和下 段桩桩顶位移； 步骤10、 启动桩身荷载箱进行桩身加载， 迫使上段桩和下段桩发生相背移动， 根据 百分 表得到的上下段桩的位移以及 桩身荷载箱内压力传感器得到的力， 绘制上段桩和下段桩的 荷载位移曲线图， 通过曲线趋势得 出上段桩负极限承载力Qu‑和下段桩正极限承载力Qd+； 步骤11、 在桩顶封端板上安装桩顶荷载箱， 在桩顶荷载箱上安装反力端板， 并将反力端 板与锚索上端锚固， 形成反力锚固装置； 步骤12、 启动桩顶荷载箱进行桩顶加载， 迫使上段桩和下段桩发生相向位移， 根据 百分 表得到的上下段桩的位移以及 桩顶荷载箱内压力传感器得到的力， 绘制上段桩和下段桩的 荷载位移曲线图， 通过曲线趋势得 出上段桩正极限承载力Qu+和下段桩负极限承载力Qd‑； 步骤13、 最后试桩竖向抗压总极限承载力Q压为上段桩正承载力、 下段桩正承载力及桩 体自重之和， 桩竖向抗拔总极限承载力Q拔为上段桩负承载力和下段桩负承载力之和减桩体 自重， 具体如公式如下： G为桩体自重 。 2.根据权利要求1所述补偿下段桩抗拔力不足的反向自平衡试桩法， 其特征在于： 桩孔 成孔具体方法如下： 步骤1.1、 场地平整： 在四通一平的基础上进行桩位测量放样、 泥浆备料准备以及准备 钻孔工； 步骤1.2、 埋设护筒： 用专用钻斗挖除或人工开挖所要埋护筒的土层后， 将护筒放入其 中， 埋设应垂直稳固， 同时护筒就 位后的中心与桩中心位应在同一垂直线上； 步骤1.3、 钻孔： 将钻机钻头中心区与护筒中心十 字对称方 可进行钻孔；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115305975 A 2步骤1.4、 清孔： 钻孔达到设计要求后进行置换泥浆并清孔， 向孔 内注入护壁泥浆， 替换 掉孔内含渣的泥浆； 当钻孔深度达到 设计孔深时， 对孔位、 孔径、 孔深、 沉渣厚度和倾斜度等 进行检查， 确保成孔指标满足规范要求。 3.根据权利要求1所述补偿下段桩抗拔力不足的反向自平衡试桩法， 其特征在于： 所述 桩身荷载箱和桩顶荷载箱结构一样， 均包括液压千斤顶和安装于液压千斤顶自由伸缩端的 压力传感器。 4.根据权利要求1所述补偿下段桩抗拔力不足的反向自平衡试桩法， 其特征在于： 所述 下段桩锚固装置 至少设置 两根锚杆。 5.根据权利要求1所述补偿下段桩抗拔力不足的反向自平衡试桩法， 其特征在于： 所述 反力锚固装置的锚索至少两根， 并且环绕桩顶荷载箱均匀分布。 6.根据权利要求3所述补偿下段桩抗拔力不足的反向自平衡试桩法， 其特征在于： 桩身 荷载箱和桩顶荷载箱内的液压千斤顶均采用分级加载的方式， 每级加载为预估极限荷载的 1/10～1/15 。 7.根据权利要求6所述补偿下段桩抗拔力不足的反向自平衡试桩法， 其特征在于： 桩身 加载和桩顶加载过程中， 第一级按2倍分级荷载加荷并记录数据； 每一小时的位移不超过 0.1mm并连续出现两次， 认为已达 到相对稳定， 加下一级荷载。 8.根据权利要求6所述补偿下段桩抗拔力不足的反向自平衡试桩法， 其特征在于： 桩身 加载和桩顶加载终止条件如下： (1)已达到极限加载值； (2)某级荷载作用下， 桩的位移量 为前一级荷载作用下位移量的5倍； (3)某级荷载作用下， 桩的位移量大于前一级荷载作用下位移量的2倍， 且经24h尚未达 到相对稳定； (4)累计上拔 量超过10 0mm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115305975 A 3