桩基检测静载试验培训教材

,单击此处编辑母版标题样式,福建省建筑科学研究院,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,许国平制作,静 载 试 验,2011年福建省基桩检测上岗证培训,福建省建筑科学研究院 许国平,电话：,83705449,手机：,13600891976,E-mail：,XGP,QQ:,584023468,静载试验分类,桩基静载试验,单桩竖向抗压静载试验,单桩竖向抗拔静载试验,单桩水平静载试验,依据为,建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003),公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000),港口工程基桩静载荷试验规程(JTJ 255-2002),铁路工程基桩检测技术规程(TB 10218-2008),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,依据为,建筑地基基础设计规范(GB50007-2002）,岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）,福建省建筑科学研究院,静载试验分类,复合地基静载荷试验,依据为,建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002),锚杆(土钉)拉拔试验,依据为,建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）,建筑基坑支护技术规范(JGJ120-99),建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）,建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）,锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）,岩土锚杆(索)技术规程（CECS22：2005）,福建省建筑科学研究院,地基土载荷试验,浅层平板载荷试验可适用于确定浅部地基土层的承压板下,应力主要影响范围内,的承载力。承压板面积不应小于,0.25m,2,，对于,软土,不应小于,0.5m,2,。试坑宽度,不应小于,承压板宽度或直径的,三倍,，应保持试验土层的原状结构和天然湿度，宜在拟试压表面用粗砂或中砂层找平中砂层找平，,厚度不超过20mm,。,深层平板载荷试验可适用于确定,深部地基土及大直径桩桩端土层,在承压板下应力主要影响范围内的承载力。承压板采用直径为,0.8m的刚性板,，紧靠承压板周围外侧的土层高度应,不少于80cm,。,加荷分级不应少于8级。最大加载量不应小于设计要求的两倍。,每级加载后,按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量，当在,连续两小时内，每小时的沉降量小于0.1mm,时，则认为已趋稳定,可加下一级荷载。,对于浅层平板试验，当出现下列情况之一时，即可终止加载：,1.承压板周围的土明显地侧向挤出；2.沉降s急骤增大，p-s曲线出现现陡降段；3.在某一级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定；4.沉降量与承压板宽度或直径的之比大于或等于,0.06,；当满足,前3种,情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载。,福建省建筑科学研究院,地基土载荷试验,对于深层平板试验，,当出现下列情况之一时，可终止加载：,1.沉降s急骤增大，荷载沉降曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过,0.04d,(d为承压板直径）；,2.在某级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定；,3.本级沉降量大于前一级沉降量的,5倍,；,4.当持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。,当满足,前3种,情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载。,承载力特征值的确定应符合下列规定：,1.当p-s曲线上有,比例界限,时，取该比例界限所对应的荷载值；,2.当,极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍,时，取极限荷载值的,一半；,3.当不能按上述二款要求确定时，可取,s/b=0.010.015,所对应的荷载，但其值,不应大于最大加载量的一半,。,同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过其平均值的,30%,时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值,f,ak,。,福建省建筑科学研究院,复合地基载荷试验,各种地基处理方法的承载力检验,对于灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、强夯地基、注浆地基、预压地基，地基承载力检验应采用,地基土平板,载荷试验，检验数量为每单位工程不小于3点；,对于水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基及夯实水泥土桩复合地基，地基承载力检验应采用,复合地基,载荷试验，其承载力检验，数量为总数的0.5%1%，但不应小于3点。,福建省建筑科学研究院,复合地基载荷试验,单桩复合地基载荷试验的承压板可用,圆形或方形,，面积为一根桩承担的处理面积；多桩复合地基载荷试验的承压板可用,方形或矩形,，其尺寸按实际桩数所承担的,处理面积,确定。,每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每半个小时读记一次。当,一小时内沉降量小于0.1mm,时，即可加下一级荷载。,当出现下列情况之一时，即可终止加载：1 沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起；,2 承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的,6：,3 当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的2倍。,承载力特征值的确定应符合下列规定：1.当Q-s曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半,；,福建省建筑科学研究院,复合地基载荷试验,一根桩承担的处理面积可按如下方法计算：,对于矩形布桩，一根桩承担的处理面积等于两个方向的桩距的乘积；,对于等边三角形布桩，一根桩承担的处理面积等于0.866乘以桩距的平方；,对于梅花形布桩，一根桩承担的处理面积等于桩的行距与排距的乘积。,福建省建筑科学研究院,复合地基载荷试验,2.按相对变形值确定：,1）对砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换墩：当以,粘性土,为主的地基，可取s/b或s/d等于,0.015,所对应的压力；当以,粉土或砂土,为主的地基，可取s/b或s/d等于,0.01,所对应的压力。,2）对土挤密桩。,石灰,桩或,柱锤冲扩,桩复合地基，可取s/b或s/d等于,0.012,所对应的压力；对,灰土挤密,桩复合地基，可取s/b或s/d等于,0.008,所对应的压力。,3）对,水泥粉煤灰碎石,桩或,夯实水泥土,桩复合地基，当以,卵石、圆砾、密实粗中砂,为主的地基，可取s/b或s/d等于,0.008,所对应的压力；当以,粘性土、粉土,为主的地基，可取s/b或s/d等于,0.01,所对应的压力。,4）对,水泥土搅拌,桩或,旋喷,桩复合地基，可取s/b或s/d等于,0.006,所对应的压力。,5）对有经验的地区，也可按,当地经验,确定相对变形值。按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的,一半,。,试验点不应少于,三点,，当试验实测值的极差不超过其平均值的,30%,时，取此平均值作为该复合地基承载力特征值。,福建省建筑科学研究院,桩基静载试验,桩的基本知识,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，而灌注桩又分沉管灌,注桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔桩、挤扩多支盘灌注桩等。,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,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，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,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，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，,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。,福建省建筑科学研究院,桩基静载试验,桩的选型误区：,（,1,）凡嵌岩桩必为端承桩（）,导致嵌岩深度加大，工期延长，造价提高,（,2,）将挤土沉管灌注桩用于高层建筑（）,由于挤土效应造成断桩、缩颈、上浮，事故频发且严重,（,3,）预制桩质量稳定性高于灌注桩（）,优于沉管灌注桩是肯定的。但有以下三点应特别注意：沉桩挤土效应；无法穿透硬夹层，桩长受限制；单桩承载力可调范围小，难于实现变刚度调平设计。,福建省建筑科学研究院,桩基静载试验,桩的选型误区：,（,4,）人工挖孔桩质量可靠（）,地下水位以上人工挖孔桩可实现彻底清孔、直观检查持力层，且,无断桩缩颈现象。,存在隐患：边挖孔边抽水，细颗粒流失，地面下沉，乃至护壁整体脱落临近新灌注混凝土桩抽水，带走水泥，造成离析在流动性淤泥中挖孔，引起淤泥侧向流动，导致土体失稳滑移，桩体倾斜断桩,（,5,）灌注桩不适当扩底（）,岩石,f,r,混凝土,f,c,情况下扩底，不必要；,桩侧土层较好、桩长较大情况下扩底，既损失扩底端以上部分侧,阻力，又增加扩底费用，可能得失相当或失大于得；,将扩底端置于有软弱下卧层的薄硬层上，增大沉降。,福建省建筑科学研究院,桩基静载试验,桩的质量通病,冲钻孔灌注桩：,通常存在以下两方面问题：一是属于桩身完整性，常见的缺陷为夹泥、断裂、缩径、,扩径、混凝土离析及桩顶混凝土密实度较差等；二是嵌岩桩，影响桩底支承条件的,质量问题，主要是灌注混凝土前清孔不彻底，桩底沉渣厚度超标，影响承载力。,人工挖孔桩：,混凝土浇筑不当造成离析，如未采用串筒或串筒距离过大；,孔底地下水未抽干就灌注混凝土，造成桩底混凝土离析；,边抽水边挖孔，造成地下水位下降，对护壁造成不利影响，影响桩侧阻力发挥。,PHC,管桩：,锤击拉应力引起桩身开裂；,接头焊接质量差或冷却时间不够，造成接头断裂；,打桩或压桩时偏心，容易造成桩身断裂；,桩间距小，沉桩造成的挤桩效应导致桩上浮，影响桩竖向承载力；,短桩长的压桩力控制不当，造成承载力不足。,福建省建筑科学研究院,单桩静载试验的破坏模式,桩承载力一般取决于土对桩的支承能力，即土强度发挥程度，桩侧阻和端阻是否充分发挥和桩,土间相对位移密切相关，侧阻力充分发挥的位移约,3,7mm,，端阻力充分发挥的位移和桩型有关，打入桩较小，而灌注桩要大得多。桩侧阻力的发挥一般是桩体和土之间的剪切破坏，而端阻力发挥有的是“刺入”破坏，有的是“压剪”破坏（大直径桩）。,常见的几种,Q-s,曲线：,软弱土层的摩擦桩，一般桩端呈刺入破坏，桩端阻力分担比例小，曲线呈,陡降型，破坏特征点明显；如图,a,桩端持力层为砂土、粉土，发挥端阻所需位移大，曲线呈缓变型，如图,b,扩底桩，端阻破坏所需位移量过大，端阻占比例大，曲线呈缓变型，如图,c,桩端有较厚沉渣的钻孔桩，桩端呈刺入破坏，曲线呈陡降型，如图,d,桩周为加工软化型土无硬持力层的桩，侧阻在较小位移发挥并出现软化现,象桩端承载力低，曲线呈突变陡降型，与图,d,相似,孔底有虚土，或有一定沉渣的钻孔桩，随着孔底虚土或沉渣压缩，曲线坡,度变缓，形成“台阶形”，如图,e,嵌岩短桩，由于桩身材料强度破坏导致桩承载力破坏，曲线呈突变陡降,型，如图,f,福建省建筑科学研究院,3.1.1 工程桩应进行,单桩承载力,和,桩身完整性,抽样检测。,3.2.3 应根据调查结果和确定的检测目的，选择检测方法，制定检测方案。检测方案宜包含以下内容：,工程概况，检测方法及其依据的标准，抽样方案，所需的机械或人工配合，试验周期,。,3.2.4 检测前应对,仪器设备,检查调试。,3.2.5 检测用计量器具必须在,计量检定周期,的有效期内。,3.2.6 检测开始时间应符合下列规定：,承载力检测前的休止时间除应满足受检桩的混凝土龄期达到,28d,或预留同条件养护试块强度达到,设计强度,，尚不应少于表3.2.6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。受超孔隙水压力消散速率的影响，砂土中桩的承载力恢复随时间增加较快且增幅较小，黏性土中则较慢且增幅较大。,施工后，宜先进行工程桩的桩身完