(8.2.1)-8.2樁基檢測-樁基靜載試驗(yàn)

土木工程測試技術(shù)

8樁基檢測

內(nèi)容提綱成孔質(zhì)量檢測樁基靜載試驗(yàn)基樁低應(yīng)變檢測基樁高應(yīng)變檢測一、豎向抗壓靜載試驗(yàn)；二、單樁豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)；三、單樁水平靜載試驗(yàn)；靜載試驗(yàn)可確定樁的承載力，可為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，也可以為工程驗(yàn)收提供依據(jù)，是獲得樁軸向抗壓、抗拔以及橫向承載力的最基本、最可靠的方法。我國建筑工程中慣用的靜載試驗(yàn)方法是維持荷載法。又可分為慢速維持荷載法和快速維持荷載法。8.2樁基靜載試驗(yàn)利用堆載或錨樁等反力裝置，由千斤頂施力于單樁、復(fù)合地基或天然地基，并記錄被測對(duì)象的位移變化，由獲得的力與位移曲線（Q-S），或位移時(shí)間曲線（S-Lgt）等資料，按照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可確定:

（1）單樁、復(fù)合地基或天然地基等極限承載力

（2）對(duì)工程樁的承載力進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)

（3）實(shí)測樁身摩阻力和樁端阻力(研究性試驗(yàn))

適用范圍：單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)、單樁水平靜載荷試驗(yàn)、單樁豎向抗拔靜載荷試驗(yàn)、地基處理的靜載荷試驗(yàn)、天然地基的平板豎向靜載荷試驗(yàn)等。靜載方法原理8.2樁基靜載試驗(yàn)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，就是采用接近于豎向抗壓樁實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法。荷載作用于樁頂，樁頂產(chǎn)生位移（沉降），可得到單根試樁Q－S曲線，還可獲得每級(jí)荷載下樁頂沉降隨時(shí)間的變化曲線S－lgt，當(dāng)樁身中埋設(shè)量測元件（傳感器、位移桿）時(shí)，還可以直接測得樁側(cè)各土層的極限摩阻力和端承力（成本較高，主要用于大型、重點(diǎn)工程和科研試驗(yàn)）。

（一）豎向抗壓靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)1、錨樁橫梁反力裝置；2、堆重平臺(tái)反力裝置；3、錨樁堆重聯(lián)合反力裝置；4、地錨反力裝置；試驗(yàn)加載裝置8.2樁基靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)錨樁橫梁反力裝置示意圖8.2樁基靜載試驗(yàn)堆重平臺(tái)反力裝置示意圖8.2樁基靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)堆載試驗(yàn)裝置示意圖8.2樁基靜載試驗(yàn)傘形地錨裝置示意圖錨樁橫梁反力裝置8.2樁基靜載試驗(yàn)堆重平臺(tái)反力裝置8.2樁基靜載試驗(yàn)堆重平臺(tái)反力裝置8.2樁基靜載試驗(yàn)傘形地錨裝置示意圖地錨反力裝置2000T樁基靜載設(shè)備，曾用于北京海洋館作靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)測試儀表一般選用單臺(tái)或多臺(tái)同型號(hào)的千斤頂并聯(lián)加載；荷載可用并聯(lián)于千斤頂?shù)母呔葔毫Ρ頊y定油壓，并換算為荷載，重要的樁基試驗(yàn)還需在千斤頂上放置應(yīng)力環(huán)或壓力傳感器實(shí)行雙控校正。沉降測量一般采用百分表或電子位移計(jì)，設(shè)置在樁的2個(gè)正交直徑方向，對(duì)稱安裝4個(gè)；小直徑樁可安裝2個(gè)或3個(gè)。沉降測定平面離開樁頂?shù)木嚯x不應(yīng)小于0.5倍樁徑。8.2樁基靜載試驗(yàn)樁身量測元件國內(nèi)樁身埋設(shè)的測試元件用得較多的是電阻式應(yīng)變計(jì)和振弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)，用屏蔽導(dǎo)線引出。在國外，以美國材料及試驗(yàn)學(xué)會(huì)（ASTM）推薦的量測鋼管樁樁身應(yīng)變的方法較為常用，即沿樁身的不同標(biāo)高處預(yù)埋不同長度的金屬管及測桿，用千分表量測桿趾部相對(duì)于樁頂處的下沉量，經(jīng)計(jì)算求得應(yīng)變與荷載。樁端阻力一般用埋置于樁端的扁千斤頂量測。鋼筋應(yīng)力計(jì)

8.2樁基靜載試驗(yàn)加載方法一般采用慢速維持荷載法，即逐級(jí)加載，每一級(jí)荷載達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定后，再加下一級(jí)荷載，直至破壞，然后卸載至零。我國沿海軟土地區(qū)也較多采用快速維持荷載法，即每隔lh加一級(jí)荷載。快速法所得的極限荷載所對(duì)應(yīng)的沉降值比慢速法的偏小百分之十幾。另外還有多循環(huán)加卸載法（每級(jí)荷載達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定后卸載到零）及等貫入速率法。此法的加荷速率常取0.5mm／min,加載至總貫人量為50－70mm，或荷載不再增大為止。8.2樁基靜載試驗(yàn)試驗(yàn)資料整理繪制有關(guān)試驗(yàn)成果曲線，一般繪制Q－S（按整個(gè)圖形比例橫：豎=2：3，取Q/S的坐標(biāo)比例)S-lgt、S-lgQ曲線以及其他進(jìn)行輔助分析所需曲線。8.2樁基靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)典型的緩變荷載-位移（Q-s）曲線單樁豎向極限承載力的確定在工程實(shí)踐中，除了遵循有關(guān)的規(guī)范規(guī)程外，可參照下列標(biāo)準(zhǔn)確定極限承載力：l）當(dāng)今S曲線的陡降段明顯時(shí)，取相應(yīng)于陡降段起點(diǎn)的荷載；2）對(duì)于緩變型Q－S曲線，一般可取S＝40～60mm對(duì)應(yīng)的荷載；3）取S－lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級(jí)荷載。

8.2樁基靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)典型的單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)曲線a)軟至半硬粘土中或松砂中的摩擦樁；b)硬粘土中的摩擦樁；c)樁端支承在軟弱而有孔隙的巖石上；d)樁端開始離開了堅(jiān)硬巖石，當(dāng)被試驗(yàn)荷載壓下后又重新支承在巖石上；e)樁身的裂縫被試驗(yàn)的下壓荷載閉合；f)樁身混凝土被試驗(yàn)荷載剪斷某樁靜載試驗(yàn)Q－s曲線Q-S曲線

S-lgt曲線

8.2樁基靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)樁復(fù)壓載荷-沉降曲線（二）豎向抗拔靜荷載試驗(yàn)高聳建（構(gòu)）筑物往往承受較大的水平力，導(dǎo)致部分樁承受上拔力，多層地下室的底板也會(huì)承受較大水浮力，而抗拔樁是重要的措施。迄今為止，樁基礎(chǔ)上拔承載力的計(jì)算還沒有從理論上得以很好解決，現(xiàn)場原位抗拔試驗(yàn)就顯得相當(dāng)重要。8.2樁基靜載試驗(yàn)試驗(yàn)加載裝置一般采用千斤頂加載，其反力裝置一般采有兩根錨樁和承載梁組成，試樁和承載梁用拉桿連接，將千斤頂置于兩根試樁之上，頂推承載梁，引起試樁上拔。應(yīng)盡量利用工程樁為反力錨樁，若灌注樁作錨樁，直沿樁身通長配筋，以免出現(xiàn)樁身的破損。8.2樁基靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)單樁豎向抗拔靜載荷試驗(yàn)示意圖1-試樁；2-錨樁；3-液壓千斤頂；4-表座；5-測微表；6-基準(zhǔn)；7-球鉸；8-反力梁；9-地面變形測點(diǎn)；10-10cm×10cm薄鐵板8.2樁基靜載試驗(yàn)豎向抗拔荷載作用下單樁的破壞形態(tài)8.2樁基靜載試驗(yàn)樁靜載試驗(yàn)U-δ曲線（三）單樁水平靜載試驗(yàn)單樁水平靜載試驗(yàn)采用接近于水平受荷樁實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法達(dá)到下列目的：1．確定試樁承載能力試樁的水平承載力可直接由水平荷載和水平位移曲線判定，亦可根據(jù)實(shí)測樁身應(yīng)變來判定8.2樁基靜載試驗(yàn)（三）單樁水平靜載試驗(yàn)2．確定試樁在各級(jí)荷載下彎矩分布規(guī)律當(dāng)樁身埋設(shè)有量測元件時(shí)，可以較精確求得各級(jí)水平荷載作用下樁身彎矩的分布情況，從而為檢驗(yàn)樁身強(qiáng)度，推求不同深度彈性地基系數(shù)提供依據(jù)。3．確定彈性地基系數(shù)4．推求實(shí)際地基反力系數(shù)8.2樁基靜載試驗(yàn)8.2樁基靜載試驗(yàn)單樁水平靜載荷試驗(yàn)裝置