地基檢測課件

靜載荷試驗

王衛(wèi)紅山西華晉巖土工程勘察有限公司目錄

一、概述二、目的三、前期工作四、現(xiàn)場檢測

五、數(shù)據分析與承載力判定

六、幾點想法

一、概述

（靜載荷試驗，是在樁頂逐級施加軸向壓力、軸向上拔力或在承臺底面處施加水平力，觀測樁相應檢測點隨時間而產生的位移，據此判定樁的豎向抗壓承載力、豎向抗拔承載力或水平承載力的試驗方法。靜載荷試驗適用于混凝土預制樁(包括預應力管樁)、鋼樁及各種類型的混凝土灌注樁，也適用于確定各種地基土、復合地基的承載力。試樁應加載至地基破壞或按設計要求確定的最大加荷量。

靜載荷試驗中，工程中用得最多的是單樁豎向抗壓靜載荷試驗，利用各種形式的反力裝置（有錨樁法、堆載法、堆錨結合、對推法等類型）對檢測的基樁、地基土、復合地基逐級等量施加荷載記錄相應的變形（位移），以判定或檢驗其承載力是否滿足設計要求，為設計提供參數(shù)，為驗收提供依據。這種試驗是接近于豎向抗壓樁的實際工作條件的試驗方法。豎向抗壓靜載荷試驗適用于檢測基樁的豎向抗壓承載力、地基土承載力、復合地基承載力。

二、目的

1、為設計提供依據（試樁）在工程樁施工前，在地質條件具有代表性的區(qū)域，先施工幾根樁，進行靜載荷試驗，以確定設計參數(shù)的合理性和施工工藝的可行性。為設計提供依據的靜載試驗應加載至破壞，即試驗應進行到判定單樁極限承載力為止。2、為工程驗收提供依據（工程樁）絕大多數(shù)的靜載荷試驗是為工程驗收提供依據，大多數(shù)為工程驗收提供依據的靜載荷試驗，可按設計要求確定最大加荷量，不進行破壞試驗，即加荷至預定最大試驗荷載后即終止加荷。最大加荷量一般要求是單樁（復合地基）承載力特征值的2倍。三、前期工作

1、工作量的確定；2、設備準備、安裝；工作量的確定

A、基樁的豎向抗壓承載力試驗B、復合地基承載力試驗C、地基土承載力試驗檢測類型檢測數(shù)量要求遵循規(guī)范適用情況基樁的豎向抗壓承載力試驗在同一條件下不應少于3根，且不宜少于總樁數(shù)的1%；當工程樁總數(shù)在50根以內時，不宜少于2根?！督ㄖ鶚稒z測技術規(guī)范》（JGJ106-2003）混凝土預制樁(包括預應力管樁)、鋼樁及各種類型的混凝土灌注樁。復合地基承載力試驗數(shù)量為樁總數(shù)的0.5%~1%，且每項單體工程不應少于3處。有單樁強度檢測要求時，數(shù)量為總數(shù)的0.5%~1%，但不應少于3根。《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2002）水泥土攪拌樁高壓旋噴樁、CFG樁砂樁、振沖樁、土和灰土擠密樁、夯實水泥土樁等復合地基。地基土承載力試驗（淺層平板載荷試驗）每單位工程不應少于三點，1000m2以上工程，每100m2至少應有1點，3000m2以上工程，每300m2至少應有1點。每一獨立基礎下至少應有1點，基槽每20延米應有1點?！督ㄖ鼗A設計規(guī)范》（GB50007-2002）灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、強夯地基、注漿地基、預壓地基。強條

水泥土攪拌樁和高壓旋噴樁進行復合地基豎向承載力竣工驗收時，承載力檢測應采用復合地基載荷試驗和單樁載荷試驗。（P54第11.4.3條）檢測數(shù)量：

（復合地基承載力檢測數(shù)量為樁總數(shù)的0.5%~1%，且每項單體工程不應少于3處。有單樁強度檢測要求時，數(shù)量為總數(shù)的0.5%~1%，但不應少于3根。）四、設備準備、安裝

設備準備、安裝1、試驗采用壓重平臺反力裝置，加載量由放置在千斤頂與橫梁之間的荷重傳感器測量，沉降量由安置在樁頂?shù)奈灰苽鞲衅鳒y量，位移傳感器安裝在固定的基準梁上。荷重傳感器和位移傳感器測量數(shù)據由靜力測試儀采得，并人工記錄各級的沉降數(shù)據。2、復合地基載荷試驗承壓板面積為一根樁承擔的處理面積。（舉例）3、承壓板的地面標高應與樁頂設計標高相適應。4、承壓板地面下宜鋪設粗砂或中砂墊層，墊層厚度取50~150mm。5、試驗標高處的試坑長度和寬度，應不小于承壓板尺寸的3倍。（復合地基承載力檢測）6、基準梁的支點應設在試坑之外。

墊層位移傳感器設備準備、安裝7、加荷裝置（油壓千斤頂）①采用的千斤頂型號、規(guī)格應相同；②當多個千斤頂并聯(lián)工作時，荷載通道的傳感器標定系數(shù)要除以千斤頂?shù)膫€數(shù)；③千斤頂?shù)暮狭χ行膽c樁軸線重合，與載荷梁的中心對應。以免在加載過程中，載荷梁產生傾翻。④沒有傳感器時，通過壓力表測定油

壓，根據千斤頂率定曲線換算荷載。

8、壓重宜在檢測前一次性加足，并均勻穩(wěn)固地放置于平臺上。堆載反力較大時，宜采用錨樁作為反力。9、配重的計算加載量不應小于設計要求的單樁承載力特征值的2倍，加載反力裝置能提供的反力不得小于最大加載量的1.2倍。(舉例)10、試樁、錨樁、基準樁之間的中心距離有關規(guī)定。

千斤頂配重樁帽基準梁水泥土攪拌樁單樁承載力檢測四、現(xiàn)場檢測1、加缷載方式：按一定要求（逐級等量）將荷載分級加到樁上，在樁下沉未達到某一規(guī)定的相對穩(wěn)定標準前，該級荷載維持不變；當達到穩(wěn)定標準時，繼續(xù)加下一級荷載；當達到規(guī)定的終止試驗條件時終止加載；然后再分級卸載到零。為設計提供依據的豎向抗壓靜載荷試驗應采用慢速維持荷載法。

檢測類型分級標準每級荷載施加后測讀樁頂沉降量間隔時間沉降穩(wěn)定標準基樁的豎向抗壓承載力試驗分級荷載宜為最大加載量或預估極限承載力的1/10，第一級可取分級荷載的2倍。每級加載后，間隔5、10、15min各測讀一次，以后每隔15min測讀一次，累計1小時后每隔30min測讀一次。每1h的沉降不超過0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級荷載施加后第30min開始，由1.5h內連續(xù)三次每30min觀測值計算），認為已達到相對穩(wěn)定，可加下一級荷載；復合地基承載力試驗加載等級可分為8~12級。最大加載量不應小于設計要求壓力值的2倍。每加一級荷載前后均應各讀記承壓板沉降量一次，以后每半小時讀記一次。當一小時內沉降量小于0.1mm時，即可加下一級荷載。地基土承載力試驗（淺層平板載荷試驗）加載分級不應少于8級。最大加載量不應小于設計要求壓力值的2倍。每級加載后，間隔10、10、10、15、15min以后每隔半小時測讀一次。當在連續(xù)兩小時內，每小時的沉降量小于0.1mm時，則認為已趨于穩(wěn)定，即可加下一級荷載。檢測類型試驗終止條件卸載規(guī)定基樁的豎向抗壓承載力試驗a、某級荷載下，樁頂?shù)某两盗繛榍耙患壓奢d作用下的沉降量下的5倍，且沉降量大于40mm。b、某級荷載作用下，樁的沉降量大于前一級荷載下的2倍，且經24小時尚未達到相對穩(wěn)定的。已達到設計要求的最大加載量。c、當載荷沉降曲線呈緩變形時，可加至樁頂沉降量60~80mm，在特殊情況下，可根據具體要求加載至樁頂累計沉降量超過80mm。每級卸載量為加載量的2倍，每級荷載維持1小時，按第15,30,60min測讀樁頂沉降量后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，應測讀樁頂殘余沉降量，維持時間為3h，測讀時間為第15,30min，以后每隔30min讀一次。復合地基承載力試驗a、沉降急驟增大，土被擠出或壓板周圍出現(xiàn)明顯隆起；b、承壓板的累計沉降量已大于其寬度或直徑的6%；c、當達不到極限荷載，而最大加載壓力已大于設計要求壓力值的兩倍。卸載等級可為加載級數(shù)的一半，等量進行，每卸一級，間隔半小時，讀記回彈量，待卸完全部荷載后間隔三小時讀記總回彈量。地基土承載力試驗（淺層平板載荷試驗）a、承壓板周圍的土明顯地側向擠出；b、沉降s急驟增大，荷載~沉降（p~s）曲線出現(xiàn)陡降段；c、在某一級荷載下，24小時內沉降速率不能達到穩(wěn)定；d、沉降量與承壓板寬度或直徑之比大于或等于0.06。舉例：深層攪拌樁復合地基承載力特征值為180kPa,最大加載為設計復合地基承載力特征值的2倍,即360kPa.

加荷等級加荷等級一二三四五六七八九十累計荷載（kPa）

3672108144180216252288324360儀器的使用：（靜力載荷檢測儀JCQ-503A）靜力載荷測試儀器是一種專門為檢測研制的一種智能化多功能儀器。配合力傳感器或壓力傳感器油泵流量控制器、高壓油泵、千斤頂?shù)仍O備。有一個載荷測試通道（kN）和四個位移測試通道（mm），載荷通道配用測力傳感器或壓力傳感器（標定系數(shù)的計算方法不同）。

多個千斤頂并聯(lián)時，傳感器的標定系數(shù)要除以千斤頂?shù)膫€數(shù)。設置：時間、標定系數(shù)、通道設置(0~4通道)

清零：清零數(shù)據、清零通道數(shù)據（荷載和位移）五、數(shù)據分析與承載力判定1、承載力值的確定（規(guī)范）2、數(shù)據室內分析（華寧勘察軟件的應用）1、承載力值的確定：

A、單樁豎向抗壓極限承載力Qu：《建筑基樁檢測技術規(guī)范》（JG106-2003）第4.4.2條

按照按下列方法綜合分析確定：

(1)根據沉降隨荷載變化的特征確定：對陡降型Q-s曲線，取其發(fā)生明顯陡降的起點對應的荷載值。

(2)根據沉降隨時間變化的特征確定：取s-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值。

(3)某級荷載作用下，樁的沉降量大于前一級荷載下的2倍，且經24小時尚未達到相對穩(wěn)定的。取其前一級荷載值。

(4)對于緩變型Q-s曲線可根據沉降量確定，宜取

s=40mm對應的荷載值。Q-s曲線s-lgt曲線

Q-s曲線為陡降型，曲線中的直線段起點位置明顯，圖中的第二拐點以后在各級荷載下樁位移大增，曲線變?yōu)橹本€形，故該點所對應的荷載即可作為樁的極限荷載值。

s-lgt曲線在每級荷載下均有一條，在達到極限荷載之前的每級荷載下，各級曲線保持為直線型，直線的斜率可反映各級荷載下樁的沉降速率，當樁達到破壞時，曲線急劇變陡，且向下出現(xiàn)轉折，說明沉降速率大增，樁端土已被破壞。當曲線比前一級曲線的斜率顯著增大時，而且曲線變?yōu)檎劬€，尾部斜率增大時，可將該條曲線所對應的荷載作為極限承載力值。

B、復合地基承載力特征值：

《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2002）附錄A.0.9

按照按下列方法綜合分析確定：（1）當壓力-沉降曲線上極限荷載能確定，而其值不小于對應比例界限的2倍時，可取比例界限；當其值小于對應比例界限的2倍時，可取極限荷載的一半。（舉例）（2）當壓力-沉降曲線是平緩的光滑曲線時，取相對變形值。

例如：水泥土攪拌樁或旋噴樁復合地基，取s/d或s/b等于0.006所對應的壓力作為復合地基承載力特征值。

按相對變形值確定的承載力特征值不應大于最大加載壓力的一半。

C、地基土承載力特征值：

《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）附錄C.0.6

按照按下列方法綜合分析確定：（1）當壓力-沉降曲線上有比例界限時，取該比例界限所對應的荷載值；（2）當極限荷載小于對應比例界限的荷載值的2倍時，取極限荷載值的一半。（3）當不能按上述二款要求確定時，當壓板面積為0.25~0.5m2，可取s/d=0.01~0.015所對應的荷載，但其值不應大于最大加荷量的一半。

承載力統(tǒng)計值，當實測值滿足極差不超過平均值的30%，取其平均值為承載力值。按相對變形值確定的承載力特征值不應大于最大加荷壓力的一半。舉例：復合承載力特征值（120kPa）

建議：單樁：最大加載量取單樁承載力特征值的2.2倍。復合地基：加荷等級定為11~12級。避免不必要的工程處理。加荷等級一二三四五六七八九十十一累計荷載（kPa）

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