——兼及CASE法適用條件
日前,筆者在汕頭出差時聽到一種“高”論,有位“專家”將類似如圖1所示的曲線指責為錯誤,認為其上行波不對,沒有擬合價值,言下之意測試者應當更換高應變設備,購買他們代理的進口產品,他認為如樁身沒有缺陷,上行波應自入射點開始逐步上升,然后到樁底才開始下拐。據說,該位先生當即受到了一位巖海用戶的詰難。筆者其后聽到他的觀點也不禁啞然,該位“專家”沒有弄懂長樁和短樁、自由錘與柴油錘之間上行波信號方面的區別。甚至沒有弄清巖土本構關系的基本原理。

圖1 長大鉆孔灌注樁的實測曲線
誠然,由于上行波包含了所有樁身阻抗變化和樁周土阻力反饋上來的信息,讀懂上行波,是進行有效高應變分析的關鍵,然而什么樣的上行波才算合理呢?上面提到的“專家”到底存在什么樣的誤區呢?
眾所周知,正常情況下樁周土阻力的激發用“彈性加載——塑性維持——卸載”三階段描述較為合理。只有當“塑性維持”時間較長,以至于彈性加載段和卸載段可以忽略不計,其模型才可以簡化為CASE法所假定的理想剛塑性(此時,CASE法可以合理應用),在這種高應變試驗前提下,下層土體的阻力傳到樁頂時,上層土阻力仍在塑性維持階段未及卸載,一直到樁底反射拉力出現以前,上行波便由各層土阻力極限值依次疊加而成,構造出一種逐步上升的走向(圖2),柴油錘作用下的中短樁,其土阻力發揮正是這種模式,換言之,該“專家”談及的上行波走向也只有在類似這種條件下才能成立。然而在我們實際的灌注樁,尤其幾十米長的鉆孔灌注樁測試過程中,這種條件是很難滿足的,其所用自由錘打擊力的作用時間不足以保證土阻力塑性段有足夠的維持時間,不足以保證深層土阻力與淺層土阻力疊加時二者都處于極值狀態,或者說,在這種條件下,當深層土阻力抵達時,上層土阻力已處于卸載乃至完全卸載狀態(圖3),此時怎么可能出現該“專家”所說的上行波走向呢?值得一提的是,在這種條件下,應用包含有理想剛塑性模型的CASE法也是非常不恰當的。

圖2 柴油錘作用下預制樁實測曲線

圖3