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1、桩基桩基 静静 载载 试试 验验静载试验分类静载试验分类n n桩基静载试验桩基静载试验 单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验 单桩竖向抗拔静载试验单桩竖向抗拔静载试验单桩竖向抗拔静载试验单桩竖向抗拔静载试验 单桩水平静载试验单桩水平静载试验单桩水平静载试验单桩水平静载试验 依据为依据为依据为依据为建筑基桩检测技术规范建筑基桩检测技术规范建筑基桩检测技术规范建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003)(JGJ106-2003) 公路桥涵施工技术规范公路桥涵施工技术规范公路桥涵施工技术规范公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)(JTJ 041
2、-2000) 港口工程基桩静载荷试验规程港口工程基桩静载荷试验规程港口工程基桩静载荷试验规程港口工程基桩静载荷试验规程(JTJ 255-2002)(JTJ 255-2002) 铁路工程基桩检测技术规程铁路工程基桩检测技术规程铁路工程基桩检测技术规程铁路工程基桩检测技术规程(TB 10218-2008)(TB 10218-2008)n n地基土载荷试验地基土载荷试验 浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、螺旋板载荷试验 依据为依据为依据为依据为建筑地
3、基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002(GB50007-2002） 岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范（GB 50021-2001GB 50021-2001）静载试验方法静载试验方法n n等贯入速率法n n循环加卸载法n n终极荷载长时间维持法（维持荷载法，我国）桩基静载试验桩基静载试验n n桩的基本知识桩的基本知识桩的基本知识桩的基本知识l l桩的分类：桩的分类：桩的分类：桩的分类： 按成桩对地基土影响程度分：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩按成桩对地基土影响程度分：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩按成桩对地
4、基土影响程度分：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩按成桩对地基土影响程度分：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩 按桩的功能分：抗压桩、抗拔桩、水平受荷桩按桩的功能分：抗压桩、抗拔桩、水平受荷桩按桩的功能分：抗压桩、抗拔桩、水平受荷桩按桩的功能分：抗压桩、抗拔桩、水平受荷桩 按成桩方法分：打（压）入桩、灌注桩，人工挖孔桩等。按成桩方法分：打（压）入桩、灌注桩，人工挖孔桩等。按成桩方法分：打（压）入桩、灌注桩，人工挖孔桩等。按成桩方法分：打（压）入桩、灌注桩，人工挖孔桩等。l l桩的承载机理：桩的承载机理：桩的承载机理：桩的承载机理： 单桩竖向抗压极限承载力由以下二个因素决定：一是桩身材单桩竖向抗压极限承载力
5、由以下二个因素决定：一是桩身材单桩竖向抗压极限承载力由以下二个因素决定：一是桩身材单桩竖向抗压极限承载力由以下二个因素决定：一是桩身材料强度；二是地基土对桩的极限支承能力。一般由第二因素决定。料强度；二是地基土对桩的极限支承能力。一般由第二因素决定。料强度；二是地基土对桩的极限支承能力。一般由第二因素决定。料强度；二是地基土对桩的极限支承能力。一般由第二因素决定。 在竖向受压荷载作用下，桩顶荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承担，在竖向受压荷载作用下，桩顶荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承担，在初始受荷阶在初始受荷阶段，桩顶位移小，荷载由桩上侧表面的土阻力承担，段，桩顶位移小，荷载由桩上侧表面的土阻力承担，
6、以剪应力形式传递给桩周土体，以剪应力形式传递给桩周土体，桩身应力和应变随深度递减。随着荷载的增大，桩顶位移加大，桩侧摩阻力由上而下桩身应力和应变随深度递减。随着荷载的增大，桩顶位移加大，桩侧摩阻力由上而下逐步被发挥出来，逐步被发挥出来，在达到极限值后，继续增加的荷载则全部由桩端上阻力承担，在达到极限值后，继续增加的荷载则全部由桩端上阻力承担，随着随着桩端持力层的压缩和塑性挤出，桩顶位移增长速度加大，在桩端阻力达到极限值后，桩端持力层的压缩和塑性挤出，桩顶位移增长速度加大，在桩端阻力达到极限值后，位移迅速增大而破坏，此时桩所承受的荷载就是桩的极限承载力。位移迅速增大而破坏，此时桩所承受的荷载就是
7、桩的极限承载力。l l1.1 1.1 检测用计量器具必须在检测用计量器具必须在检测用计量器具必须在检测用计量器具必须在计量检定周期计量检定周期计量检定周期计量检定周期的有效期内。的有效期内。的有效期内。的有效期内。 l l1.2 1.2 先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测 。l l1.3. 1.3. 检测开始时间应符合下列规定：检测开始时间应符合下列规定：检测开始时间应符合下列规定：检测开始时间应符合下列规定：l l承载力检测前的承载力检测前的承
8、载力检测前的承载力检测前的休止时间休止时间休止时间休止时间除应满足受检桩的混凝土龄期达除应满足受检桩的混凝土龄期达除应满足受检桩的混凝土龄期达除应满足受检桩的混凝土龄期达到到到到28d28d或预留同条件养护试块强度达到或预留同条件养护试块强度达到或预留同条件养护试块强度达到或预留同条件养护试块强度达到设计强度设计强度设计强度设计强度，尚不应少，尚不应少，尚不应少，尚不应少于表于表于表于表3.2.63.2.6规定的时间。规定的时间。规定的时间。规定的时间。 预制桩施工过程中对桩周土扰动，降低土体强度，也引预制桩施工过程中对桩周土扰动，降低土体强度，也引预制桩施工过程中对桩周土扰动，降低土体强度，
9、也引预制桩施工过程中对桩周土扰动，降低土体强度，也引起桩的承载力下降；随着休止时间的增加，土体重新固结，起桩的承载力下降；随着休止时间的增加，土体重新固结，起桩的承载力下降；随着休止时间的增加，土体重新固结，起桩的承载力下降；随着休止时间的增加，土体重新固结，强度逐渐恢复提高，桩的承载力也恢复。强度逐渐恢复提高，桩的承载力也恢复。强度逐渐恢复提高，桩的承载力也恢复。强度逐渐恢复提高，桩的承载力也恢复。桩基检测基本规定桩基检测基本规定单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验n n1 1 1 1、加载装置、加载装置、加载装置、加载装置（1 1）锚桩横梁反力装置 锚桩横梁反力装置提供的反力不小于预估
10、的最大试验荷载的1.31.5倍 对加载反力装置的全部构件进行强度和变形的验算，有安全储备 每根锚桩钢筋笼沿桩身通常配置，还应对抗拔力进行验算。（2）压重平台反力装置 压重不小于预估的最大试验荷载的1.2倍，一次加载。 加大荷载时，不宜大于地基承载力特征值的1.5倍。 单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验n n2 2 2 2、荷载测量、荷载测量、荷载测量、荷载测量l l基本规定：传感器误差基本规定：传感器误差1%1%、压力表精度优于、压力表精度优于0.40.4级、不超级、不超过工作压力过工作压力80%80%，千斤顶使用量程，千斤顶使用量程 荷载测量形式：荷载测量形式：荷载测量形式：荷载测量形
11、式： 一是通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定。一是通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定。一是通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定。一是通过用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定。用荷重传感器测力，不需考虑千斤顶活塞摩擦对出力的影用荷重传感器测力，不需考虑千斤顶活塞摩擦对出力的影用荷重传感器测力，不需考虑千斤顶活塞摩擦对出力的影用荷重传感器测力，不需考虑千斤顶活塞摩擦对出力的影响。响。响。响。 二是通过并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测二是通过并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测二是通过并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测二是通过并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，
12、根据千斤顶率定曲线换算荷载。定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。用油压表用油压表用油压表用油压表( ( ( (或压力或压力或压力或压力传感器传感器传感器传感器) ) ) )间接测量荷载需对千斤顶出力进行率定，受千斤顶间接测量荷载需对千斤顶出力进行率定，受千斤顶间接测量荷载需对千斤顶出力进行率定，受千斤顶间接测量荷载需对千斤顶出力进行率定，受千斤顶活塞摩擦的影响，不能简单地根据油压乘活塞面积计算荷活塞摩擦的影响，不能简单地根据油压乘活塞面积计算荷活塞摩擦的影响，不能简单地根据油压乘活塞面积计算荷活塞摩擦的影响，不能简单地根据
13、油压乘活塞面积计算荷载。载。载。载。 单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验n n3.3.3.3.沉降观测沉降观测沉降观测沉降观测l l基准梁、表座、基准桩的安装基准梁、表座、基准桩的安装 基准桩应打入地面以下足够的深度，一般不小于基准桩应打入地面以下足够的深度，一般不小于基准桩应打入地面以下足够的深度，一般不小于基准桩应打入地面以下足够的深度，一般不小于1m1m1m1m。 基准梁应一端固定，另一端简支，这是为减少温度变化引起的基准梁基准梁应一端固定，另一端简支，这是为减少温度变化引起的基准梁基准梁应一端固定，另一端简支，这是为减少温度变化引起的基准梁基准梁应一端固定，另一端简支，这是为减少
14、温度变化引起的基准梁挠曲变形。基准梁不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度变挠曲变形。基准梁不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度变挠曲变形。基准梁不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度变挠曲变形。基准梁不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度变化和刮风下雨的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应化和刮风下雨的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应化和刮风下雨的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应化和刮风下雨的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。注意。注意。注意。 沉降观测：百分表或电子位移计。沉降观测：百分表或电子位移计。单桩竖向抗压静
15、载试验单桩竖向抗压静载试验n n4 4、桩身内力测量、桩身内力测量目的：求各土层摩阻力、桩端支撑力。仪器：应变计、钢弦式传感器测轴向力、沉降 杆测量位移单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验n n现场检测现场检测现场检测现场检测l l加卸载方式：加卸载方式：慢速维持荷载法，分级加载，每级荷载相对稳定后加下慢速维持荷载法，分级加载，每级荷载相对稳定后加下 一级，分级卸载一级，分级卸载l l加载分级：不少于加载分级：不少于1010级，最大加载量不小于设计要求的级，最大加载量不小于设计要求的2 2倍。倍。 （特别注特别注特别注特别注 意：施工终压桩力不等于极限承载力！）意：施工终压桩力不等于极限承
16、载力！）意：施工终压桩力不等于极限承载力！）意：施工终压桩力不等于极限承载力！）l l沉降观测时间：每级加载后，每隔沉降观测时间：每级加载后，每隔15min15min观测一次；累计观测一次；累计1h1h后，每隔后，每隔 30min30min观测一次观测一次l l稳定标准：每级下沉量，在以下时间内不大于稳定标准：每级下沉量，在以下时间内不大于0.1mm0.1mm，认为稳定。，认为稳定。 巨粒土、砂土、坚硬黏土，最后巨粒土、砂土、坚硬黏土，最后30min30min 半坚硬、细粒土，最后1h。l l终止加载：终止加载： 本级荷载沉降量大于上一级沉降量的本级荷载沉降量大于上一级沉降量的5 5倍。（桩顶
17、总沉降稳定但小倍。（桩顶总沉降稳定但小 于于40mm,40mm,加载至总沉降超过加载至总沉降超过40mm40mm） 本级荷载沉降量大于上一级沉降量的本级荷载沉降量大于上一级沉降量的2 2倍，且经过倍，且经过24h24h未达到稳定标准。未达到稳定标准。 达到最大加载量达到最大加载量 工程桩作为锚桩时，锚桩上拔量达到允许值。工程桩作为锚桩时，锚桩上拔量达到允许值。 沉降曲线缓慢变形沉降曲线缓慢变形l l卸载：分级，卸载：分级，每级卸载量为两个加载级的荷载量每级卸载量为两个加载级的荷载量。单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验n n抗压极限承载力的确定抗压极限承载力的确定l l加卸载方式：加卸载方
18、式：慢速维持荷载法，分级加载，每级荷载相对稳定后加下慢速维持荷载法，分级加载，每级荷载相对稳定后加下 一级，分级卸载一级，分级卸载l l加载分级：不少于加载分级：不少于1010级，最大加载量不小于设计要求的级，最大加载量不小于设计要求的2 2倍。倍。 （特别注特别注特别注特别注 意：施工终压桩力不等于极限承载力！）意：施工终压桩力不等于极限承载力！）意：施工终压桩力不等于极限承载力！）意：施工终压桩力不等于极限承载力！）l l沉降观测时间：每级加载后，每隔沉降观测时间：每级加载后，每隔15min15min观测一次；累计观测一次；累计1h1h后，每隔后，每隔 30min30min观测一次观测一次
19、l l稳定标准：每级下沉量，在以下时间内不大于稳定标准：每级下沉量，在以下时间内不大于0.1mm0.1mm，认为稳定。，认为稳定。 巨粒土、砂土、坚硬黏土，最后巨粒土、砂土、坚硬黏土，最后30min30min 半坚硬、细粒土，最后1h。l l终止加载：终止加载： 本级荷载沉降量大于上一级沉降量的本级荷载沉降量大于上一级沉降量的5 5倍。（桩顶总沉降稳定但小倍。（桩顶总沉降稳定但小 于于40mm,40mm,加载至总沉降超过加载至总沉降超过40mm40mm） 本级荷载沉降量大于上一级沉降量的本级荷载沉降量大于上一级沉降量的2 2倍，且经过倍，且经过24h24h未达到稳定标准。未达到稳定标准。 达到
20、最大加载量达到最大加载量 工程桩作为锚桩时，锚桩上拔量达到允许值。工程桩作为锚桩时，锚桩上拔量达到允许值。 沉降曲线缓慢变形沉降曲线缓慢变形l l卸载：分级，卸载：分级，每级卸载量为两个加载级的荷载量每级卸载量为两个加载级的荷载量。单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验n抗压极限承载力的确定抗压极限承载力的确定l l对于荷载对于荷载沉降（沉降（P-SP-S）曲线呈陡降形时，取其发生明显陡降起始点对）曲线呈陡降形时，取其发生明显陡降起始点对应的荷载值。应的荷载值。l根据沉降时间（S-T）曲线确定，取曲线尾部出现明显向下弯曲的上一级荷载。l l本级桩顶荷载沉降量大于上一级沉降量的本级桩顶荷载沉降
21、量大于上一级沉降量的2 2倍，且经过倍，且经过24h24h未达到稳定未达到稳定标准时，取标准时，取上一级荷载上一级荷载。l l对于缓变形对于缓变形P-SP-S曲线，根据沉降量确定，取曲线，根据沉降量确定，取S=40mmS=40mm对应的荷载值；当桩对应的荷载值；当桩长大于长大于40m40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；直径时，宜考虑桩身弹性压缩量；直径d d800mm800mm的桩，取的桩，取S=0.05DS=0.05D（D D为桩端直径）对应的荷载值。为桩端直径）对应的荷载值。l备注：当按上述四款判定桩的竖向承载力未达到极限时，取最大试验荷载作为极限承载力。单桩水平静载试验单桩水平静载试验n n
22、适用范围适用范围适用范围适用范围l l桩顶自由时的单桩水平静载试验桩顶自由时的单桩水平静载试验 l l检测单桩的水平承载力，推定地基土抗力系数的比例系数，测量桩身检测单桩的水平承载力，推定地基土抗力系数的比例系数，测量桩身应力，计算桩身弯矩应力，计算桩身弯矩 l l设计试桩设计试桩加载至桩顶出现较大水平位移或桩身结构破坏，加载至桩顶出现较大水平位移或桩身结构破坏，工程桩工程桩检测检测以水平位移允许值控制以水平位移允许值控制n n仪器设备安装仪器设备安装仪器设备安装仪器设备安装l l反力由相邻桩提供，承载力为预估最大试验荷载的反力由相邻桩提供，承载力为预估最大试验荷载的1.31.51.31.5倍
23、。倍。l l作用点与承台标高一致作用点与承台标高一致l l接触处应安置球形支座，接触处应安置球形支座，作用是在试验过程中，保持作用力的方向始作用是在试验过程中，保持作用力的方向始作用是在试验过程中，保持作用力的方向始作用是在试验过程中，保持作用力的方向始终水平通过桩轴线，不随桩的倾斜或扭转而改变。保证千斤顶对试桩终水平通过桩轴线，不随桩的倾斜或扭转而改变。保证千斤顶对试桩终水平通过桩轴线，不随桩的倾斜或扭转而改变。保证千斤顶对试桩终水平通过桩轴线，不随桩的倾斜或扭转而改变。保证千斤顶对试桩的施力点在试验过程中保持不变的施力点在试验过程中保持不变的施力点在试验过程中保持不变的施力点在试验过程中保
24、持不变单桩水平静载试验单桩水平静载试验n n仪器设备安装仪器设备安装l l位移计安装，在水平力作用平面对称在水平力作用平面对称安装两个位移计测量水平位移；当需安装两个位移计测量水平位移；当需要测量转角要测量转角, ,在以上在以上 50cm50cm安装位移计，安装位移计，利用上下位移计差与位移计距离的比利用上下位移计差与位移计距离的比值可求得地面以上桩的转角值可求得地面以上桩的转角单桩水平静载试验单桩水平静载试验n n现场检测现场检测现场检测现场检测l l单向多循环加载法，应力应变试验应采用维持荷载法单向多循环加载法，应力应变试验应采用维持荷载法l l加卸载方式和位移测量加卸载方式和位移测量l
25、l终止加载条件终止加载条件 桩顶水平位移超过桩顶水平位移超过202030mm30mm（软土取（软土取40mm40mm） 桩身已经断裂桩身已经断裂 桩侧地标有明显裂纹或隆起。桩侧地标有明显裂纹或隆起。n n数据分析与判定数据分析与判定数据分析与判定数据分析与判定l l单桩临界荷载的判定单桩临界荷载的判定 单桩的水平临界荷载单桩的水平临界荷载单桩的水平临界荷载单桩的水平临界荷载HcrHcr指桩身受拉区砼明显退出工作前、桩身产生开指桩身受拉区砼明显退出工作前、桩身产生开指桩身受拉区砼明显退出工作前、桩身产生开指桩身受拉区砼明显退出工作前、桩身产生开裂时所能承受的最大荷载裂时所能承受的最大荷载裂时所能承受的最大荷载裂时所能承受的最大荷载 l l单桩极限承载力的判定单桩极限承载力的判定 单桩水平极限承载力单桩水平极限承载力单桩水平极限承载力单桩水平极限承载力HuHu指桩身材料破坏前或产生结构所能承受变形前的指桩身材料破坏前或产生结构所能承受变形前的指桩身材料破坏前或产生结构所能承受变形前的指桩身材料破坏前或产生结构所能承受变形前的最大荷载最大荷载最大荷载最大荷载 临界荷载极限荷载
