1、靜載荷試驗方法及實施辦法1 .地基基礎檢測的目的與分類地基基礎檢測，按照檢測對象，可分為：(1) 對樁基進行檢測，常見樁型有：現場灌注樁：人工挖孔樁，鉆孔灌注樁，沉管灌注樁(振動、錘擊)，夯擴樁,CFGtt,素混凝土樁預制樁：預制方樁，預應力管樁(2) 天然地基和處理后的地基進行檢測天然地基：地表，坑底復合地基：粉噴樁，碎石樁，石灰樁強夯地基及其它回填換填地基(3)對巖基進行檢測(4)對錨桿進行檢測1.1. 樁基檢測的目的和分類傳統的樁基檢測目的，主要是圍繞基樁樁身完整性和承載力兩大軸線所展開,由此衍生出多種檢測方法。最常用有下述五種方法，現將各自特點分別列于表：表1.1灌注樁質量檢測方法統計

2、表廳F檢測方法主要檢測目的特點1靜荷載試驗確定承載力可憑經驗判斷完整性成本高，費時，可靠性高2局應笠動力檢測確定承載力判定樁身完整性成本高，局限性大，人為因素多3應力波反射法低應變動測判定樁身完整性成本低，局效率，對小樁后效4聲波透射法判定樁身完整性成本低，局效率，對人樁啟效5鉆芯法檢測檢測樁長、樁身心強度及樁底沉渣厚度和巖土性質，判定樁身完整性成本較局，直觀可靠除鉆芯法外，一般的樁基檢測方法，可分為靜載試驗法和動力檢測法兩大類。動力檢測法，根據作用于樁頂上的能量大小，分為高應變動測和低應變動測兩種。當作用與樁頂的能量較大，直接測得的打擊力與設計極限值相當，可計算相應動測極限承載力時，即稱為高

3、應變動測。當作用與樁頂的能量小，僅能使樁土間產生微小的擾動，此時即為低應變動測法。目前高應變動測有波動方程分析法、Case法、曲線擬合法和動靜法等。低應變動測有機械阻抗法、應力波反射法、球擊法、動力參數法和水電效應法等。動力參數法、機械阻抗法和水電效應法等方法由于儀器和學術觀點的影響，只在某些地區開展，本書中暫不作介紹。隨著檢測技術的日趨成熟，人們對于樁基的質量檢測更加重視，更加深入人心,并對施工各時段的檢測進行了進一步細化，可歸納為：1 .為設計人員提供地基或樁基力學參數或工藝參數。2 .在施工過程中為指導施工，監控施工質量而進行實時或跟蹤檢測，此時稱為施工檢測。3 .施工完成后，對工程質量

4、作進一步的驗證，此時稱為驗收檢測。4 .對正在施工或已投入使用的建筑物地基基礎，由于施工、設計、災害、改造和質量爭議等原因對其質量作進一步驗證，此時稱為鑒定檢測。對于不同施工時段、不同檢測目的分別采用不同的檢測程序、不同的檢測方法或采用多種方法對比檢測，使得樁基檢測工作更趨理性，更加科學客觀，更為經濟可靠。1.2. 檢測技術的發展簡介1.3. 靜載荷試驗方法分類地基基礎的靜載荷試驗，可分為以下幾種方法：(1)單樁豎向抗壓靜載試驗(2)單樁豎向抗拔靜載試驗(3)單樁(帶承臺)水平靜載荷試驗(4)土層錨桿/巖石錨桿抗拔試驗(5)復合地基靜載荷試驗(6)淺層平板靜載荷試驗(7)深層平板靜載荷試驗(8

5、)巖基靜載荷試驗2.單樁豎向抗壓靜載荷試驗對于樁基實施的靜載荷試驗，可分為以下三種：(1)單樁豎向抗壓靜載試驗，其檢測目的是確定單樁豎向抗壓極限承載力值,判定豎向抗壓承載力能否滿足設計要求。與高應變進行對比試驗，驗證高應變的檢測承載力結果的可靠性。該方法同時開展樁身內力及變形檢測，可進一步測定樁側和樁端阻力。(2)單樁豎向抗拔靜載試驗，其主要目的是確定單樁抗拔極限承載力。(3)單樁水平靜載試驗，該方法用以確定單樁水平臨界和極限承載力,推定土的抗力系數。在單樁靜載荷試驗中，豎向抗壓試驗最為常見，對此作詳細介紹，其它兩種試驗方法不常采用，本書中不作累述。2.1. 單樁豎向抗壓靜載試驗的實施2.1.

6、1. 為設計提供依據的試驗在大批量的工程樁施工前，常選取本場區地質條件具有代表性的位置，采用與工程樁相同的施工方法，先行施工幾根試樁。通過對試樁進行豎向抗壓靜載試驗，確定單樁極限承載力值，以判定樁基設計參數的合理性和施工工藝的可行性。依據國家標準建筑地基基礎設計規范(GB5000A2002)»和其它有關行業及地方標準，為設計提供依據的靜載試驗一般要進行破壞性試驗，即試驗應加載至破壞時為止，使試驗者足以能夠通過綜合分析，確定單樁極限承載力。當設計者明確要求時，或滿足下列任一條件時，應對試樁進行靜載荷試驗：(1) 設計等級為甲級、乙級的建筑樁基；(2) 地質條件復雜、施工質量可靠性低的建

7、筑樁基；(3) 本地區采用的新樁型或新工藝。規范同時要求，檢測數量在同一條件下不宜少于總樁數的1%,且不應少于3根。2.1.2. 為工程驗收實施的檢測對于工程樁驗收實施的靜載試驗，可不進行破壞性試驗，即一般要求最大加載量為單樁承載力特征值的2倍。針對某一具體工程，根據設計所使用的不同規范，地基基礎設計的不同等級，以及不同的基礎形式(單樁或群樁基礎)和不同的施工工藝，設計者采用的承載力設計值和承載力特征值可能有所不同。由此我們確定的最大試驗荷載和試驗分級方法亦可能會存在一些差異，不能生搬硬套某一規范的某些規定，必須適時作變通處理。針對某些特殊目的所開展的靜載試驗，諸如開展低應變、鉆芯法或高應變檢

8、測后對于樁基承載力有懷疑，需作進一步的驗證時，或者需要對樁基質量作鑒定檢測時，必須根據不同的設計要求，編制不同的檢測方案。2.1.3. 靜載試驗的具體實施過程由于單樁靜載試驗作業周期長，檢測方參與人員多，并涉及到大量的檢測人員組織與管理，作業過程中參與配合的單位和部門多。因此必須精心計劃，周密組織。具體實施步驟為：(1) 針對不同的檢測目的、不同的設計要求和依據不同的技術規范，根據不同工地的具體實際，廣泛收集技術資料，精心編寫技術穩妥、切實可行的檢測方案。有必要時可前往現場踏勘或會同有關單位人員召開技術交底和技術碰頭會。(2) 依據檢測方案，組織技術人員和工人，清理準備靜載儀器設備，檢校各種計

9、量儀表，如期進場開展試驗。(3) 到達作業現場后，按照技術規范和檢測方案要求搭設壓重試驗平臺，正確安裝檢測儀器儀表。靜載試驗所需的反力，一般由以下三種形式的裝置提供：a)錨樁橫梁反力裝置(圖7.3.1),該裝置采用4根或4根以上的工程樁和幾根主梁和次梁，為試驗提供反力。山一新點樁圖7.3.1錨樁試驗裝置示意圖b）壓重平臺反力裝置（圖7.3.2）,在搭設的壓重平臺上，安全堆放足夠量的配重物如砂袋或預制碎構件，所有配重物要求試驗開始時一次加足。主梁千斤頂千斤頂支承墩支承墩圖4-8堆載試驗裝置示意圖圖7.3.2堆載試驗裝置示意圖c）錨樁壓重聯合反力裝置，當試驗的最大加載量超過錨樁的抗拔能力時,可在橫

10、梁上堆放一定重物，由錨樁和重物共同提供試驗所需的反力。靜載試驗一般采用油壓千斤頂加載，千斤頂通過油管與油泵相連接，由油泵對千斤頂加載，其加載量通過與油管連通的壓力表讀出。試驗加載采用慢速維持荷載法，即逐級加載法。每級荷載加載后達到相對穩定后方可加下一級荷載。每級荷載作用下，樁身的沉降量由穩定安裝在基準梁上的百分表讀出。加載試驗終止后，依據規范要求進行卸載和卸載沉降觀測。2.1.4. 關于試驗荷載分級2.1.5. 現場檢測完成后，對現場檢測記錄資料進行分析整理，繪制Q-s曲線和s-lgt曲線，確定單樁極限承載力，并對所有檢測樁進行統計分析，判斷能否滿足設計要求，編寫檢測報告。2.1.5.1. 常

11、見的Q-s曲線形態單樁Q-s曲線與只受基底土性制約的平板載荷試驗不同，它是總側阻Q、總端阻Q隨時間（或沉降）聯動變化的綜合反映，因此在許多試驗種，開始加載初期不出現線性段，單樁靜載試驗得破壞模式與特征難以由Q-s曲線反映出來。一條典型的緩變型Q-s曲線（如圖7.3.4）應具有以下四個特征：（1）比例界限Q（又稱第一拐點），它是Q-s曲線上起始的擬直線段的終點所對應的荷載。（2）屈服荷載Q,它是曲線上曲率最大點所對應的荷載。（3）極限荷載Q,它是曲線上某一極限位移su所對應的荷載。此荷載亦可稱為工程上的極限荷載。（4）破壞荷載Q,它是曲線的切線平行于s軸（或垂直于Q軸）時所對應的荷載。事實上Q為

12、工程上的極限荷載，Q才是真正的極限荷載。但是現今世界各國也包括我國，所開展以驗收為目的的載荷試驗，往往達不到極限荷載Q便終止了試驗，而單樁豎向承載力特征值往往最大試驗荷載除以規定的安全系數（一般為2）,這顯然是偏于安全的。圖7.3.4典型的緩變型Q-s曲線F面介紹工程實踐中常見的幾種Q-s曲線，如圖7.3.5,從中可進一步剖析荷載傳遞和承載力性狀。圖中Qu為樁側土阻力，Qu為樁端土阻力，Q=Qu+Qu為極限承載力。(1)軟弱土層中的摩擦樁(超長樁除外)。由于樁端一般為刺入剪切破壞，樁端阻力分擔的荷載比例小，Q-s曲線呈陡降型，破壞特征點明顯，如圖7.3.5(a)。(2)樁端持力層為砂土、粉土的

13、樁。由于端阻所占比例較大，發揮端阻所需沉降大，Q-s曲線呈緩變型，破壞特征點不明顯，如圖7.3.5(b)樁端阻力的潛力雖較大，但對于建筑物而言已失去利用價值，因此常以某一極限位移Su,一般取Su=40-60mm控制確定其極限承載力。(3)擴底樁。支承于礫、砂、硬黏土或粉土上的擴底樁，由于端阻破壞所需沉降量過大，端阻力所占比例較大，其Q-s曲線呈緩變型，極限承載力一般可取Su=0.05D控制，如圖7.3.5(c)。(4)泥漿護壁作業，樁端有一定沉淤的鉆孔樁。由于樁底沉淤強度低、壓縮性高，樁端一般呈刺入剪切破壞，接近于純摩擦樁，Q-s曲線呈陡降型，破壞特征點明顯，如圖7.3.5(d)o(5)樁周為

14、加工軟化型土(硬黏性土、粉土或高結構性黃土等)且無硬持力層的樁。由于側阻在較小位移下發揮出來并出現軟化現象，樁端承載力低，因而形成突變、陡降型Q-s線型，與圖7.3.5(d)所示孔底有沉淤的摩擦樁的Q-s曲線相似。(6)干作業鉆孔樁孔底有虛土。Q-s曲線前段與一般摩擦樁相同，隨著孔底虛土壓密，Q-s曲線的坡度變緩，形成臺階，如圖7.3.5(e)o(7)嵌入堅硬基巖的短粗端承樁。由于采用挖孔成樁，清底好，樁不太長，樁身壓縮量小和樁端沉降小，在側阻力尚未充分發揮的情況下，便由于樁身材料強度的破壞而導致樁的承載力破壞，Q-s曲線呈突變、陡降型，如圖7.3.5(f)。當樁的施工存在明顯的質量缺陷，其Q

15、-s曲線將呈現異常。異常形態隨缺陷的位置和性質、樁周土層性質、樁型等而異。3 .復合地基靜載荷試驗3.1. 單樁復合地基靜載荷試驗與多樁復合地基靜載荷試驗3.2. 單樁復合地基檢測試驗承壓板面積的確定已知置換率為m單樁截面積為Ap則單樁的處理面積A=Apm3.3. 荷載分級3.4. 試驗要點及注意事項4 .淺層平板靜載荷試驗4.1. 土工試驗和靜載試驗方法4.2. 荷載分級4.3. 注意事項5 .深層平板靜載荷試驗5.1. 兩種試驗方法5.2. 荷載分級5.3. 注意事項6 .巖基靜載荷試驗6.1. 兩種試驗方法6.2. 荷載分級6.3. 注意事項7 .幾種靜載荷試驗方法的比較歸納7.1. 試驗用承壓板的異同7.2. 試驗最大荷載的異同7