تعیین ظرفیت باربری شمع‌های فلزی لوله‌ای در خاک ماسه‌ای با استفاده از آزمایش بارگذاری استاتیکی فشاری

شمع‌ها، اعضا سازهای نسبتا بلندی هستند که برای انتقال بارهای سازه از میان لایه‌های خاک با ظرفیت باربری کم (و یا نشست زیاد) به خاک‌های سخت و محکم با ظرفیت باربری زیاد در ژرفای بیشتر و یا روی بستر سنگی به‌کار می‌روند. در طراحی پی‌ها، تعیین ظرفیت باربری شمع‌ها به عنوان مساله‌ای مبهم و دارای عدم اطمینان شناخته شده است. در این مقاله با انجام آزمایش بارگذاری استاتیکی فشاری، ظرفیت باربری شمع‌های فلزی لوله‌ای در خاک ماسه‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرد. جهت نصب شمع‌های مورد آزمایش در خاک، روش جک‌زنی به‌کار گرفته شد به طوری‌که از جک هیدرولیکی در ابتدا برای راندن شمع‌ها به داخل خاک و سپس برای اعمال بار فشاری در آزمایش بارگذاری استاتیکی استفاده گردید. پس از ثبت نتایج، مقادیر ظرفیت باربری شمع‌ها در محل با مقادیر حاصل از روش‌های تحلیلی مقایسه شدند. در ادامه، برای بررسی رفتار اصطکاکی شمع‌ها با استفاده از داده‌های آزمایش کشش، سهم ظرفیت اصطکاکی شمع‌ها در ظرفیت باربری نهایی تخمین زده شد. نتایج نشان داد که به علت نحوه نصب شمع‌ها توسط روش جک‌زنی و نیز تاثیر پالگ خاک بر روی ظرفیت باربری، مقادیر ظرفیت باربری شمع‌ها در محل به‌طور متوسط بیشتر از مقادیر تحلیلی آنها می‌باشند. همچنین، نتایج به‌دست آمده بیانگر سهم قابل توجه مقاومت اصطکاکی در ظرفیت باربری نهایی شمع‌ها می‌باشد.

Determination of Bearing Capacity of Steel Pipe Piles in Sandy Soil using Static Compressive Load Test

Piles are relatively long structural foundation members that are used to transmit loads from soil layers with low bearing capacity (or high settlement) to deep soil layers with high bearing capacity. In foundation design, determination of pile bearing capacity is considered as a complex issue. In this paper, the bearing capacity of steel pipe piles in sandy soil is studied using the results of static compressive load test. Piles were installed in soil using the jacking method. In this method, at first, a hydraulic jack was applied for installing piles and then, it was used for applying the compressive load required in the static load test. After recording data, the values of bearing capacity of the piles were compared with the values calculated from analytical methods. Then, the values of the friction capacity of piles were evaluated using the results of the tension test. The results showed that due to the effects of soil plug on the bearing capacity of piles and installing piles using the jacking method, the obtained values of bearing capacity of the piles are much than their analytical ones. Moreover, the results indicate the effect of frictional resistance on the ultimate bearing capacity of the piles.