桩基承载力检测技术培训PPT课件.ppt

贵州省建筑科学研究检测中心 桩基承载力检测技术培训 桩基础培训班 黄质宏 二 一二年十二月 可编辑 目录 可编辑 一 概述 可编辑 桩基检测工作必要性1 桩基工程受岩土条件 设计 桩土体系相互作用 施工以及技术水平和经验等影响具有复杂性 2 桩基工程的质量问题 直接危及主体结构的正常使用与安全 3 桩的施工具有高度的隐蔽性 发现质量问题难 事故处理更难 4 我国每年用桩量巨大 超过300万根 概述 可编辑 桩基检测技术现状和发展1 整体检测 所有桩进行检测 2 快速检测 保证施工进度 3 全断面检测 不留安全隐患死角 4 无损检测 减少人为破坏 概述 可编辑 桩基检测工作主要检测对象桩身完整性反映桩身截面尺寸相对变化 桩身材料密实性和连续性的综合定性指标 影响桩身完整性的因素1 截面尺寸相对变化 扩径 缩径等 桩身截面尺寸相对变化 相对衡量的尺度可以是 1 设计桩径 2 考虑施工规范允许的负偏差后的施工桩径 3 考虑充盈系数后的平均施工桩径 概述 可编辑 抽检 整体检测 所有桩进行检测 快速检测 保证施工进度 全断面检测 不留安全隐患死角 无损检测 减少人为破坏 完整桩 缩颈桩 扩颈桩 多缺陷桩 概述 截面尺寸相对变化 可编辑 影响桩身完整性的因素1 桩身材料密实性 主要包括空洞 蜂窝 松散等 2 桩身连续性 主要包括桩身断裂 裂缝 夹泥 杂物 等 特别强调连续性包涵了桩长不够的情况 桩身缺陷可使桩身完整性恶化 在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低 概述 可编辑 基桩常见的质量通病 灌注桩 桩底沉渣过厚 断桩或夹泥 扩径 缩径 离析 可编辑 桩基检测工作主要检测对象桩身完整性分类及分类原则桩身完整性分类 分为 类 概述 可编辑 桩基检测工作主要检测对象桩身混凝土强度桩身混凝土强度一般通过钻芯法取样进行室内抗压强度求得 受检桩混凝土芯样试件抗压强度代表值小于混凝土设计强度等级的桩 可判定该桩成桩质量不满足设计要求 概述 桩身芯样 芯样抗压试验 可编辑 桩基检测工作主要检测对象桩底持力层情况1 沉渣厚度沉渣厚度不满足设计或规范要求的桩成桩质量不满足设计要求 2 桩端持力层岩土性状 强度 或厚度桩端持力层岩土性状 强度 或厚度未达到设计或规范要求的桩成桩质量不满足设计要求 概述 可编辑 桩基检测工作主要检测对象基桩承载力包括单桩竖向抗压承载力 单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力 临界和极限承载力 概述 可编辑 二 基桩检测分类 程序及相关规定 可编辑 基桩检测分类 程序及相关规定 桩基检测按检测方法分类 可编辑 常用检测方法及内容介绍1 钻芯法 用钻机钻取芯样以检测桩长 桩身缺陷 桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度 密实性 连续性 判定桩端岩土性状的方法 基桩检测分类 程序及相关规定 钻芯法现场检测 桩身芯样 桩身中下部混凝土胶结差 可编辑 常用检测方法及内容介绍2 低应变法 采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振 实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线 通过波动理论分析或频域分析 对桩身完整性判定的方法 基桩检测分类 程序及相关规定 低应变现场检测 可编辑 常用检测方法及内容介绍3 声波透射法 在预埋测声管之间发射并接收声波 通过实测声波在混凝土介质中传播的声时 频率和波幅衰减等声学参数的相对变化 对桩身完整性检测的方法 基桩检测分类 程序及相关规定 声波投射法现场检测 可编辑 常用检测方法及内容介绍4 静载试验 在桩顶部逐级施加竖向压力 竖向上拔力或水平推力 观测桩顶部随时间产生的沉降 上拔位移或水平位移 以确定相应的单桩竖向抗压承载力 单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力 临界和极限承载力 推定土抗力参数方法 基桩检测分类 程序及相关规定 压重平台静载试验 堆载机械化 压重平台静载试验 人工堆载 可编辑 锚桩反力梁静载试验 水平静载荷试验 竖向抗拔静载试验 基桩检测分类 程序及相关规定 可编辑 基桩检测按检测目的分类1 施工前检测 即为试桩 目的是为设计提供依据 2 验收检测 目的是查明隐患 确保安全 3 验证 桩身完整性检测异常 采用单桩竖向抗压静载试验验证 4 其他目的搜集科研资料 编制规范 开拓新的桩型和施工工艺 进行静动对比等 基桩检测分类 程序及相关规定 可编辑 基桩检测的工作程序 可编辑 抽样原则 抽样原则与抽样数量 1 施工质量有疑问的桩 如施工过程中出现停电 停水或堵管现象时 可能会影响到桩身质量问题 2 设计方认为重要的桩 如桩顶荷载大 沉降要求严格的桩 3 局部地质条件出现异常的桩 4 施工工艺不同的桩 5 承载力验收时适量选择完整性检测中判定的III类桩 6 同类型桩宜均匀随机性分布 可编辑 抽样数量 一 完整性检测的抽样数量 规范 规定 1 柱下三桩或三桩以下承台抽检数不得少于1根 即每个承台下基桩至少有1根被检测 涵盖了单柱单桩应全数检测之意 2 对于设计等级为甲级 或地质条件复杂 成桩质量可靠性较低的灌注桩 抽检数量不少于总桩数的30 且不得少于20根 其他桩基工程的抽检数量不少于总桩数的20 且不得少于10根 3 对端承型大直径灌注桩 选用钻芯法或声波透射法进行检测 除满足上述两款规定外 抽检数量不应少于总桩数的10 4 地下水位以上终孔的人工挖孔桩和单节混凝土预制桩 因成桩质量较可靠 抽检数量可适当减少 但不应少于总桩数的10 且不少于10根 可编辑 二 承载力检测的抽样数量 规范 规定 1 单位工程内同一条件下的工程桩竖向抗压静载试验抽检数量不得少于总桩数的1 且不少于3根 当总桩数在50根以内时 不应少于2根 2 当有本地区相近条件的对比料时 高应变法可作为单桩竖向抗压承载力验收检测的补充 抽检数量为总桩数的5 且少于5根 3 对端承型大直径灌注桩 因试验荷载大或受场地限制 很难进行静载试验 此时选用钻芯法测定沉渣厚度 进行桩端持力层的钻芯鉴别 对桩的竖向抗压承载力进行可靠估算 抽检数量不应少于总桩数的10 且少于10根 4 桩的竖向抗拔和水平静载试验抽检数量均为总桩数的1 且不少于3根 可编辑 检测结果评价 检测结果评价和检测报告 一 完整性检测结果评价 规范 给出了完整性类别的划分标准 如表示 注 对完整性类别为IV类的基桩 因存在严重缺陷 对承载力有很在影响 所以必须进行工程处理 可编辑 二 承载力检测结果评价 规范 规定 给出每根受检桩的承载力检测值 并据此给出单位工程同一条件下的单桩承载力特征值是否满足设计要求 检测报告 检测报告包括的内容 1 委托方名称 工程名称 地点 建设 勘察 设计 监理和施工单位 基础 结构型式 层数 设计要求 检测目的 检测数量 检测日期 2 地质条件描述 3 受检桩的桩号 桩位和相关施工记录 4 检测方法 检测仪器设备 检测过程叙述 5 受检测桩的检测数据 实测与计算分析曲线 表格和汇总结果 6 与检测内容相应的检测结论 特别强调的是 仅有检测结果而无任何检测数据和曲线的报告则为无效报告 可编辑 检测程序1 调查 资料收集包括 1 1勘察资料 设计资料 施工记录 了解施工工艺和施工中出现的异常情况 1 2进一步明确委托方的具体要求 1 3现场实施的可行性 基桩检测分类 程序及相关规定 可编辑 检测程序2 选择试验方法 制订试验方案 试验方案应包含 工程概况 试验方法及其依据的标准 所需的机械或人工配合 试验周期 等等 3 试验准备主要指进场前的室内准备 如检查仪器设备的检定有效期 室内检查调试等 基桩检测分类 程序及相关规定 可编辑 检测龄期要求1 低应变法或声波透射法 受检桩的混凝土强度至少达到设计强度的70 且不小于15MPa 2 钻芯法检测 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 3 高应变法和载荷试验 桩身混凝土应达到28龄期或设计强度 强度低 应力波及声波衰减加剧 如果不是以检测混凝土强度为目的的验证检测 也可根据实际情况适当缩短混凝土龄期 高应变法和载荷试验在桩身产生的应力水平高 若桩身混凝土强度低 有可能引起桩身损伤或破坏 为分清责任 桩身混凝土应达到28龄期或设计强度 基桩检测方法 程序及相关规定 可编辑 检测龄期要求4 承载力检测 应同时满足地基土休止时间和桩身混凝土龄期 或设计强度 双重规定 5 休止时间1 砂土 7天 2 粉土 10天3 非饱和粘土 15天 4 饱和粘性土 25天注 对于泥浆护壁灌注桩 宜适当延长休止时间 若验收检测工期紧无法满足休止时间规定时 应在检测报告中注明 成桩后桩的承载力随时间而变化的现象称为桩的承载力时间 或歇后 效应 随着休止时间的增加 可使桩的承载力提高 基桩检测分类 程序及相关规定 可编辑 三 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验目的适用范围基本要求试验设备试验方法资料整理承载力确定方法注意事项 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 大吨位静载 30000kN 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 桩基现场测试的传统方法 静载试验法 锚桩反力梁 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 堆载法 锚桩法 德国 straubing码头 预应力锚索 吨位约300吨 可编辑 堆载法 锚桩法 国外工程实录锚桩桁架法 2400吨 可编辑 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验目的1 确定单桩竖向抗压极限承载力及单桩竖向抗压承载力特征值 2 判定竖向抗压承载力是否满足设计要求 3 当埋设有桩底反力 桩身应力 应变测量元件时 可测定桩周各土层的摩阻力和桩端阻力 4 当埋设桩端沉降测管 测量桩端沉降量和桩身压缩变形时 可了解桩身质量 桩端持力层 桩身摩阻力和桩端阻力等情况 5 验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测结果 进行验收检测 进行试桩 为设计提供依据 其他目的 积累数据 进行研究等 验正检测 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 适用范围达到试验目的的刚性桩 如素混凝土桩 钢筋混凝土桩 钢桩等 及半刚性桩 如水泥搅拌桩 高压旋喷桩等 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基本要求1 加载方式1 1为设计提供依据的竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法 1 2施工后的工程桩验收检测宜采用慢速维持荷载法 当有成熟的地区经验时 也可采用快速维持荷载法 1 慢速维持荷载法每级荷载维持时间最少为2小时 2 无论慢速维持荷载法还是快速维持荷载法的加荷速率皆比建筑物实际建造过程中施工加载速率快 所以 规范中快慢试桩沉降差异是可以忽略的 3 一般来说快速法试验得出的极限承载力较慢速法略高 4 采用快速法时 各地应总结积累经验 并可结合当地条件提出适宜的沉降相对稳定控制标准 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基本要求2 检测数量2 1试桩 当设计有要求或满足下列条件之一时 施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值 设计等级为甲级 乙级的桩基 地质条件复杂 桩施工质量可靠性低 本地区采用的新桩型或新工艺 检测数量在同一条件下不应少于3根 且不宜少于总桩数的1 当工程桩总数在50根以内时 不应少于2根 基桩竖向抗压静载荷试验 对于上覆竖向荷载不大的构筑物 如烟囱 埋深及水浮力大的地下结构 送电线路塔等基础中的桩 荷载最不利组合为拔力或推力 承载力静载试验以竖向拔桩或水平推桩为主 并非所有的工程桩承载力检验都要做竖向抗压试验 可编辑 基本要求2 检测数量2 2验收检测 对单位工程内且在同一条件下的工程桩 当符合下列条件之一时 应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测 设计等级为甲级的桩基 地质条件复杂 桩施工质量可靠性低 本地区采用的新桩型或新工艺 挤土群桩施工产生挤土效应 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基本要求验收检测抽检数量 不应少于总桩数的l 且不少于3根 当总桩数在50根以内时 不应少于2根 注 对上述第1 4款规定条件外的工程桩 当采用竖向抗压静载试验进行验收承载力检测时 抽检数量宜按本条规定执行 基桩竖向抗压静载荷试验 验收检测为不应少于总桩数的1 试桩为不宜少于总桩数的1 可编辑 基本要求3 试 锚桩要求3 1试桩的成桩工艺质量标准与工程桩一致 3 2对预制桩作试桩 当桩顶遭破损时 应在清理桩顶后采用高强度水泥砂浆抹平 修复 对于灌注桩 应在桩头作加强处理 可在桩顶配置加密钢筋网2 3层 或以薄钢板圆筒作为加劲箍与桩顶混凝土浇成一体 用高标号砂浆将桩顶抹平 以保证在试桩过程中桩头不破坏 目的是为使试桩具有代表性 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基本要求3 试 锚桩要求3 3对于锚桩应根据其最大上拔力设计值在桩身配置足量的通长钢筋 锚桩顶部1m范围内的箍筋要加强 保证钢筋笼的圆度 试 锚桩的相对高差及锚桩钢筋露出坑面的长度 可根据试桩单位的试验设备要求确定 因锚桩质量问题而导致试桩失败或中途停顿的情况时有发生 为此建议在试桩前对灌注桩及有接头的混凝土预制桩进行完整性检测 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基本要求4 试桩 锚桩 或堆载平台的支墩 和基准桩之间的最小中心距 随着试桩 基准桩和锚桩 压重平台支墩 三者间相互距离的缩小 地基土变形对试桩 基准桩的附加应力和变位影响加剧 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验设备1 反力系统1 1反力系统可根据现场实际条件取下列三种形式之一 a 锚桩横梁反力系统 即锚桩法 要求锚桩 反力梁装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的1 2倍 锚桩不应少于4根 b 压重平台反力系统 即堆载法 压重量不得少于预估最大试验荷载的1 2倍 压重应在试验开始前一次加上 并均匀稳固放置于平台上 压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1 5倍 有条件时宜利用工程桩作为堆载支点 对单桩极限承载力较小的摩擦桩可用土锚做反力 对岩面浅的嵌岩桩 可利用岩锚做反力装置 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验设备1 反力系统 c 锚桩压重联合反力系统 即堆锚结合法 当试桩最大加荷量超过锚桩的抗拔能力时 可在横梁上放置或悬挂一定重物 由锚桩和重物共同承受千斤顶加载反力 1 2反力系统一般由主梁 次梁 桩帽 压板 拉杆 锚桩或主梁 工字钢 堆重物等组成 采用锚桩压重联合反力装置 应注意 1 当各锚桩的抗拔力不一样时 重物应相对集中在抗拔力较小的锚桩附近 2 试验时 先用重物作为试验荷载 试验后期联合反力装置共同起作用 要求连接拉杆预留足够的空隙 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验设备2 压力系统2 1压力系统一般由千斤顶 油泵 压力表 压力传感器 高压油管 多通 逆止阀等组成 压力表和压力传感器必须按计量部门的要求 定期率定方可使用 试验前 需检查压力系统是否有漏油现象 若有 必须排除 必须保证测量压力的准确与稳定 2 2传感器的测量误差不应大于1 压力表精度优于等于0 4级 试验用压力表 油泵 油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80 最大试验荷载对应的油压不宜小于压力表量程的1 4 避免 大称称轻物 0 4级指的是0 4 满量程 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 千斤顶 油泵 2 3千斤顶平放于试桩中心 当采用2个以上千斤顶加载时 应将千斤顶并联同步工作 并使千斤顶的合力通过试桩中心 试验设备 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验设备3 沉降测量系统3 1沉降量测系统主要包括沉降的量测仪表 百分表 机电百分表 电子位移计 自动采集仪 计算机及打印机等 百分表夹具 基准桩 墩 和基准梁 3 2百分表误差不大于0 1 FS 分辨率优于等于0 01mm 3 3沉降的量测仪表必须按计量部门的要求 定期率定方可使用 FS为英文fullscale 意思为满量程 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 机械百分表 电子百分表 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 位移传感器 可编辑 观察沉降 数据采集 可编辑 基桩竖向抗压静载荷试验 试验设备3 沉降测量系统3 4沉降的量测仪表必须按计量部门的要求 定期率定方可使用 对于直径或变宽大于500mm桩 应在其2个正交直径方向对称安置4个位移测量仪表 对于直径小于500mm桩 可安置2个位移测量仪表 3 5沉降测定平面宜在桩顶下200mm以下位置 测点应牢固的固定在桩身 不得在承压板上或千斤顶设置沉降观测点 避免因承压板变形导致沉降观测数据失实 可编辑 试验设备3 沉降测量系统3 6固定或支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温 振动及其他外界因素影响而发生竖向变位 基准梁是作为不动点 测试的变形量的百分表一般就安装在基准梁上 基准梁架设在基准桩上 基准桩打入地面下一般不下于1 0m 基准梁的一端应固定在基准桩上 另一端应简支于基准桩上 目的是减少温度变化引起的基准梁挠曲变形 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验设备4 埋设元件4 1在有桩端沉降测试时 要埋设1 2根 50mm的预埋管 并采取一定的保护措施 防止混凝土浇筑时水泥浆进入 堵塞预埋管 4 2在有桩身应力测试时 需埋设钢筋应力计 混凝土应变计等测量元件 所有测量元件必须有产品合格证书和标定等材料 埋设测量元件时 需采取一定的保护措施 确保埋设元件的完好和测量数据的准确 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验方法1 加载和卸载方法加载和卸载按下列方法进行 1 1加载分级 每级加载值约为预估单桩竖向极限承载力的1 10 1 12 每级加载等值 第一级可按2倍每级加载值加载 1 2卸载分级 卸载亦应分级等量进行 每级卸载值一般取加载值的2倍 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验方法1 加载和卸载方法加载和卸载按下列方法进行 1 3预计需要时 试桩的加载和卸载可采取多次循环方法 1 4加 卸载时应使荷载传递均匀 连续 无冲击 每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的 10 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验方法2 沉降观测方法2 1每级荷载施加后按第5 15 30 45 60min测读桩顶沉降量 锚桩上拔量 桩端沉降值 桩身应力值 以后每隔30min测读一次 2 2试桩沉降相对稳定标准 每一小时内的桩顶沉降量不超过0 1mm 并连续出现两次 从分级荷载施加后第30min开始 按1 5h连续三次每30min的沉降观测值计算 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验方法2 沉降观测方法2 3当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时 再施加下一级荷载 2 4卸载时 每级荷载维持lh 按第15 30 60min测读桩顶沉降量 锚桩上拔量 桩端沉降值 桩身应力值 后 即可卸下一级荷载 卸载至零后 应测读桩顶残余沉降量 锚桩残余上拔量 桩端残余沉降值 桩身残余应力值 维持时间为3h 测读时间为第15 30min 以后每隔30min测读一次 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 快速维持荷载法按下列步骤进行 1 每级荷载施加后维持1h 按第5 15 30min测读桩顶沉降量 以后每隔15min测读一次 2 测读时间累计为1h时 若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降增量相比未明显收敛时 应延长维持荷载时间 直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的沉降增量为止 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 快速维持荷载法按下列步骤进行 3终止加荷条件可按03规范第1 3 4 5款执行 4卸载时 每级荷载维持15min 按第5 15min测读桩顶沉降量后 即可卸下一级荷载 卸载至零后 应测读桩顶残余沉降量 维持时间为2h 测读时间为第5 15 30min 以后每隔30min测读一次 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验方法3 终止加载条件当出现下列情况之一时 可终止加载 3 1某级荷载作用下 桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍 注 当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时 宜加载至桩顶总沉降量超过40mm 3 2某级荷载作用下 桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍 且经24h尚未达到相对稳定标准 桩身存在水平整合型裂缝 桩端有沉渣或吊脚时 可能出现超过前一级5倍沉降的 假陡降 当桩身强度不足桩被压断时可能出现 真陡降 所以要求加载使桩下沉量超过40mm 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 试验方法3 终止加载条件当出现下列情况之一时 可终止加载 3 3已达到设计要求的最大加载量 3 4当工程桩作锚桩时 锚桩上拔量已达到允许值 3 5当荷载 沉降曲线呈缓变型时 可加载至桩顶总沉降量60 80mm 在特殊情况下 可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm 非嵌岩的长 超长 桩及大直径 扩底 桩Q s曲线一般呈缓变形 在桩顶沉降达到40mm时 桩端阻力一般不能充分发挥 因此 放宽桩顶总沉降量控制标准时合理的 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 资料整理1 桩的极限承载力及相应的沉降 2 各级荷载作用下的桩顶 端 沉降汇总表 3 各级荷载作用下的锚桩上拔量汇总表 4 荷载 桩顶 端 沉降曲线 Q s曲线 桩顶 端 沉降 荷载 取对数 曲线 s lgQ曲线 桩顶沉降 时间 取对数 曲线 s lgt曲线 等 5 各级荷载作用下 桩身各断面应力 摩阻力 端阻力汇总表 6 断面应力分布图 7 摩阻力分布图 8 端阻力 沉降曲线 等等 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 承载力确定方法1 单桩竖向抗压极限承载力 可按下列方法综合分析确定 1 1根据沉降随荷载变化的特征确定 对于陡降型Q s曲线 取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值 1 2根据沉降随时间变化的特征确定 取s lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 承载力确定方法1 3出现某级荷载作用下 桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍 且经24h尚未达到相对稳定标准的情况 取前一级荷载值 1 4对于缓变型Q s曲线可根据沉降量确定 宜取s 40mm对应的荷载值 当桩长大于40m时 宜考虑桩身弹性压缩量 对直径大于或等于8000mm的桩 可取s 0 05D D为桩端直径 对应的荷载值 注 当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时 桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 Qp 比列界限荷载Qy 屈服荷载Qu 极限荷载Qf 破坏荷载Su 极限荷载时对应的沉降 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 承载力确定方法2 单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定应符合下列规定 2 1参加统计的试桩结果 当满足其极差不超过平均值的30 时 取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力 2 2当极差超过平均值的30 时 应分析极差过大的原因 结合工程具体情况综合确定 必要时可增加试桩数量 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 承载力确定方法2 单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定应符合下列规定 对桩数为3根或3根以下的柱下承台 或工程桩抽检数量少于3根时 应取低值 3 单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承级力特征值应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 检测结果评价检测结论应给出给出每根受检桩的承载力检测值 并据此给出单位工程同一条件下的单桩承载力特征值是否满足设计要求的结论 桩身完整性不符合要求和单桩承载力不满足设计要求是连个独立的概念 完整性为 类或 类而承载力不满足设计要求显然存在结构安全隐患 竖向抗压承载力满足设计要求而完整性为 类或 类也可能存在安全和耐久性方面的问题 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 检测结果评价的理解1 给出 单桩承载力特征值是否满足设计要求的结论 相当于用小样本推断大母体 和过去所讲的 仅对来样负责 不同 2 单桩承载力特征值是否满足设计要求 的结论书面形式 并无全部基桩承载力均满足设计要求的涵义 3 承载力检测结果仅代表试桩那一刻的承载力 不能包含日后自然或人为因素对承载力的影响 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 检测结果评价的理解4 承载力评价出现满足规范不满足设计要求时 考虑到责权划分 可以作为问题或建议提出 但仍需设计方复核和有关各责任主体表态确认 5 工程基桩整体评价满足设计要求的必要条件是 包括补强处理后复检在内的承载力和完整性应全部符合要求 而其充分条件是结合设计施工因素 确定有限的抽检数量具有代表性 能推断出整体 若评价依据不充分 应分析原因 并经确认后扩大抽检 基桩竖向抗压静载荷试验 基桩检测方法 程序及规定 可编辑 注意事项1 试锚桩的间距 试锚桩的间距必须满足有关规范要求 若不能满足有关规范要求 要与业主单位 设计人员联系 2 锚桩的抗拔力 试验前 应考虑锚桩的桩侧阻力 钢筋的抗拉力 接桩部位的抗拉强度等因素 对锚桩的抗拔力进行复核 3 桩顶部宜高出坑底面 试坑底面宜与桩承台底标高一致 目的分别是为了1 为便于沉降测量仪表安装 2 为使试验桩受力条件与设计相同 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 注意事项3 试桩处理 对于采用锤击法 或静压法 沉桩的预制桩 当桩顶遭破损时 应在清理桩顶后采用高强度水泥砂浆抹平修复 对于灌注桩 需接桩 桩头作加强处理 接桩时要凿去桩头表层混凝土 直至凿到混凝土强度符合设计要求为止 接桩立模时要求桩顶中心竖向对准试桩接桩处截面中心 误差应 10mm 桩顶需加三层的钢筋网片 桩顶周边还需用厚8mm 宽300 400mm的钢板箍加固 接桩采用C40混凝土 加早强剂 桩顶混凝土面须抹水平 水平误差 1度 起伏差 2mm 保证在试桩过程中桩头不破坏 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 注意事项4 设备安装 4 1务必注意安全 4 2焊接必须按规范进行 确保焊接强度 4 3尽量保证每根拉杆 钢筋的受力均匀 4 4计算好主梁的底面高程 预留足够空间放置千斤顶 4 5千斤顶合力必须对准桩顶中心 误差应 10mm 4 6基准桩 墩 距试 锚桩中心必须 D 为桩径 并不得小于 并确保基准桩 墩 在试验过程中不下沉和不上抬 基桩竖向抗压静载荷试验 2020 1 8 84 可编辑 注意事项5 试验 5 1对高压油管 快速接头 多通 逆止阀 压力表和电动油泵 在试验前须先进行压力检验 检查有无漏油现象 5 2采用标准压力表控制荷载时 荷载分级计算表须经专人校核 并须根据空载 电动油泵启动 千斤顶活赛上升而荷载为零 时压力表的初始读数值来修正加载表 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 注意事项5 试验 5 3检查机电百分表安装的稳定性和灵敏度 并检查和记录下百分表面位读数 5 4加载时不允许超载 当压力随着时间的增长而有所降低时 必须及时进行补压 5 5即使采用自动记录系统 试验开始前及每级沉降稳定后均须人工测读一次百分表值 5 6即使试桩已破坏 也要测量卸载时的回弹量 基桩竖向抗压静载荷试验 可编辑 四 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验目的适用范围基本要求试验设备试验方法资料整理承载力确定方法注意事项 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 德国straubing码头基桩抗拔试验 可编辑 1 试验目的1 1确定单桩竖向抗拔极限承载力及单桩竖向抗拔承载力特征值 1 2判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求 1 3当埋设有桩身应力 应变测量元件时 可测定桩周各土层的摩阻力 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 适用范围能达到试验目的的钢筋混凝土桩 钢桩等 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 基本要求1 加载方法单桩竖向抗拔静载试验宜采用慢速维持荷载法 需要时 也可采用多循环加 卸载方法 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 基本要求2 试桩数量对于承受拔力和水平力较大的桩基 应进行单桩竖向抗拔 水平承载力检测 检测数量不应少于总桩数的l 且不应少于3根 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 基本要求3 试 支座桩要求3 1试桩采用与实际工作条件接近的试验桩或工程桩 3 2试桩应根据其最大上拔力设计值配置足量的通长钢筋 预制桩应保证接桩部位的抗拉强度 3 3采用支座桩 或工程桩 提供支座反力时 支座桩顶面应平整并具有一定的强度 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 基本要求4 试桩 支座桩 支墩 和基准桩之间的最小中心距 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验设备1 反力系统反力系统一般采用支座桩或支墩横梁反力架装置 该装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的1 2倍 采用天然地基提供反力时 施加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值的1 5倍 反力梁的支点重心应与支座中心重合 1 当采用天然地基做反力时 两边支座处的地基强度应相近 且两别支座与地面的接触面积宜相同 避免加载过程中两边沉降不均造成试桩偏心受拉 2 为保证反力梁的稳定性 应注意反力桩顶面直径 或边长 不小于反力架的梁宽 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验设备2 压力系统2 1压力系统一般由千斤顶 油泵 压力表 压力传感器 高压油管 多通 逆止阀等组成 压力表和压力传感器必须按计量部门的要求 定期率定方可使用 试验前 需检查压力系统是否有漏油现象 若有 必须排除 必须保证测量压力的准确与稳定 2 2千斤顶平放于试桩中心 当采用2个以上千斤顶加载时 应将千斤顶并联同步工作 并使千斤顶的合力通过试桩中心 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验设备3 上拔变形量测系统3 1上拔变形量测系统主要包括沉降的量测仪表 百分表 机电百分表 电子位移计 自动采集仪 计算机及打印机等 百分表夹具 基准桩 墩 和基准梁 3 2百分表误差不大于0 1 FS 分辨率优于等于0 01mm 3 3上拔变形的量测仪表必须按计量部门的要求 定期率定方可使用 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验设备3 上拔变形量测系统3 4对于直径或变宽大于500mm桩 应在其2个正交直径方向对称安置4个位移测量仪表 对于直径小于500mm桩 可安置2个位移测量仪表 3 5桩顶上拔量观测点可固定在桩顶面的桩身混凝土上 桩顶上拔量测量平面必须在桩身位置 严禁在混凝土桩的受拉钢筋上设置位移观测点 避免因钢筋变形导致上拔量观测数据失实 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验设备3 上拔变形量测系统3 6固定或支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温 振动及其他外界因素影响而发生竖向变位 3 7基准桩与试桩 支座桩 或支墩 之间的最小中心距应符合上表的规定 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验设备4 埋设元件在有桩身应力测试时 需埋设钢筋应力计 混凝土应变计等测量元件 所有测量元件必须有产品合格证书和标定等材料 埋设测量元件时 需采取一定的保护措施 确保埋设元件的完好和测量数据的准确 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验方法1 加载和卸载方法加载和卸载按下列方法进行 1 1加载分级 每级加载值约为预估单桩竖向极限承载力的1 10 1 12 每级加载等值 第一级可按2倍每级加载值加载 1 2卸载分级 卸载亦应分级等量进行 每级卸载值一般取加载值的2倍 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验方法加载和卸载按下列方法进行 1 3预计需要时 试桩的加载和卸载可采取多次循环方法 1 4加 卸载时应使荷载传递均匀 连续 无冲击 每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的 10 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验方法2 上拔变形观测方法2 1每级荷载施加后按第5 15 30 45 60min测读桩顶上拔变形量 桩身应力值 以后每隔30min测读一次 2 2试桩上拔变形相对稳定标准 每一小时内的桩顶上拔变形量不超过0 1mm 并连续出现两次 从分级荷载施加后第30min开始 按1 5h连续三次每30min的沉降观测值计算 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验方法2 3当桩顶上拔变形速率达到相对稳定标准时 再施加下一级荷载 2 4卸载时 每级荷载维持lh 按第15 30 60min测读桩顶上拔变形量 桩身应力值 后 即可卸下一级荷载 卸载至零后 应测读桩顶残余上拔变形量 桩身残余应力值 维持时间为3h 测读时间为第15 30min 以后每隔30min测读一次 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 试验方法3 终止加载条件当出现下列情况之一时 可终止加载 1在某级荷载作用下 桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量5倍 2按桩顶上拔量控制 当累计桩顶上拔量超过100mm时 3按钢筋抗拉强度控制 桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0 9倍 4对于验收抽样检测的工程桩 达到设计要求的最大上拔荷载值 若在较小荷载下出现某级荷载的桩顶上拔量大于前一级荷载下的5倍时 应综合分析其原因 若是试验桩 必要时可继续加载 因混凝土桩当桩身出现多条环向裂缝后 其桩顶位移可能会出现小的突变 而此时并非达到桩侧土的极限抗拔力 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 资料整理1 单桩竖向抗拔静载试验变形汇总表 2 单桩竖向抗拔静载试验荷载 变形 U 曲线图 3 单桩竖向抗拔静载试验变形 时间 lgt 曲线图 4 当进行桩身应力 应变测试时 应整理出有关数据的记录表及绘制桩身应力变化 桩侧阻力与荷载 变形等关系曲线 等等 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 确定承载力方法单桩竖向抗拔极限承载力可按下列方法综合判定 1根据上拔量随荷载变化的特征确定 对陡变型U 曲线 取陡升起始点对应的荷载值 2根据上拔量随时间变化的特征确定 取 lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一级荷载值 3当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时 取其前一级荷载值 4 当作为验收抽样检测的受检桩在最大上拔荷载作用下 未出现上述所列三款情况时 可按设计要求判定 此处所指的 断裂 是钢筋强度不够情况下的断裂 非因钢筋受力不均匀导致部分钢筋受力太大下的断裂 这种情况下应补充试验 工程桩验收检测时 混凝土桩抗拔极限承载力可能受抗裂或钢筋强度制约 而土的抗拔阻力尚未发挥到极限 一般取最大荷载或取上拔量控制值对应的荷载作为极限荷载 不能轻易外推 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 确定承载力方法1 单桩竖向抗拔极限承载力统计值的确定与单桩竖向抗压静载试验方法相同 2 单位工程同一条件下的单桩竖向抗拔承载力特征值应按单桩竖向抗拔极限承载力统计值的一半取值 3 当工程桩不允许带裂缝工作时 取桩身开裂的前一级荷载作为单桩竖向抗拔承载力特征值 并与按极限荷载一半取值确定的承载力特征值相比取小值 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 注意事项 1 试 支座桩 支墩 的间距 试 支座桩的间距必须满足有关规范要求 若不能满足有关规范要求 要与业主单位 设计人员联系 2 对支座桩 支墩 的承压能力进行复核 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 注意事项 3 设备安装 a 务必注意安全 b 焊接必须按规范进行 确保焊接强度 c 尽量保证每根拉杆 钢筋的受力均匀 d 计算好主梁的底面高程 预留足够空间放置千斤顶 e 基准桩 墩 距试 支座桩 支墩 中心必须 d d为桩径 并不得小于 并确保基准桩 墩 在试验过程中不下沉和不上抬 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 注意事项 4 试验 a 对高压油管 快速接头 多通 逆止阀 压力表和电动油泵 在试验前须先进行压力检验 检查有无漏油现象 b 采用标准压力表控制荷载时 荷载分级计算表须经专人校核 并须根据空载 电动油泵启动 千斤顶活赛上升而荷载为零 时压力表的初始读数值来修正加载表 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 注意事项 c 检查机电百分表安装的稳定性和灵敏度 并检查和记录下百分表面位读数 d 加载时不允许超载 当压力随着时间的增长而有所降低时 必须及时进行补压 e 即使采用自动记录系统 试验开始前及每级上拔量稳定后均须人工测读一次百分表值 f 即使试桩已破坏 也要测量卸载时的回弹量 基桩竖向抗拔静载荷试验 可编辑 五 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验目的适用范围基本要求试验设备试验方法资料整理承载力确定方法注意事项 基桩水平静载荷试验 可编辑 120 继续开挖 土压力增大 挡土效果不好量化 基桩水平静载荷试验 可编辑 121 三种常见破坏模式 塔楼倾覆 桩水平剪坏 整体滑移 基桩水平静载荷试验 可编辑 122 a b 常见破坏模式 倾覆 可编辑 123 模型简化 忽略裙房对塔楼的有利作用 仅考虑塔楼自身的抗倾覆能力 评估标准 首层墙肢是否出现受拉 桩是否出现受拉 常见破坏模式 倾覆 可编辑 124 三种常见破坏模式 塔楼倾覆 桩水平剪坏 整体滑移 常见破坏模式 基桩水平静载荷试验 可编辑 125 塔楼桩水平剪坏 裙房桩水平剪坏 常见破坏模式 剪切 基桩水平静载荷试验 可编辑 126 模型简化 忽略裙房对塔楼的有利作用 忽略承台及墙体侧壁土的水平约束 评估标准 忽略承台底与土体的摩擦作用 仅考虑桩自身的水平承载力 常见破坏模式 剪切 基桩水平静载荷试验 可编辑 127 三种常见破坏模式 塔楼倾覆 桩水平剪坏 整体滑移 常见破坏模式 可编辑 128 常见破坏模式 滑移 可编辑 129 地梁 框架柱 承台侧面被动土压力和桩身水平承载力 注意 裙房部分桩同时抵抗裙房地震剪力和土压力 常见破坏模式 滑移 可编辑 130 承台下部桩基侧向刚度 参考桩基规范 桩的侧向刚度是直接叠加的 转变为求单桩侧向刚度 桩基同上部结构 刚度对比 可编辑 131 单位力作用下单桩的水平位移 桩基同上部结构 刚度对比 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验目的1 确定单桩水平临界和极限承载力 推定土抗力参数 2 判定水平承载力是否满足设计要求 3 通过桩身内力及变形测试 测定桩身弯矩 桩的水平承载力除了桩顶自由的单桩试验外 还有带承台桩 桩顶不能自由转动的 桩顶施加垂直荷载的水平静载试验 通常情况下 试验条件很难做到和工程桩的情况完全一致 此时应通过试验桩测得桩周土的地基反力特性 即地基土的水平抗力系数 它反映了桩在不同深度处桩侧土抗力和水平位移之间的关系 可视为土的固有特性 根据工程桩的情况 如不同桩顶约束 不同自由长度 用它确定土的抗力大小 进而计算单桩的水平承载力和弯矩 基桩水平静载荷试验 可编辑 适用范围能达到试验目的的钢筋混凝土桩 钢桩等 基桩水平静载荷试验 可编辑 基本要求1 加载方式单桩水平静载试验宜采用单向单循环水平维持荷载法 根据设计要求也可采用多循环等其他水平荷载试验方法 对个别受长期水平荷载的桩基也可采用慢速维持加载法 稳定标准可参照竖向静载试验 1 单向多循环加载法 主要是为了模拟实际结构的受力形式 但会对内力测试带来不稳定因素 为方便内力测试 建议采用慢速或快速维持荷载法 2 由于结构物承受的实际荷载异常复杂 所以当需考虑长期水平荷载作用影响时 宜采用慢速维持荷载法 3 水平试验桩通常以结构破坏为主 为缩短试验时间 也可采用更短时间的快速维持荷载法 基桩水平静载荷试验 可编辑 基本要求2 试桩数量对于承受拔力和水平力较大的桩基 应进行单桩竖向抗拔 水平承载力检测 检测数量不应少于总桩数的l 且不应少于3根 基桩水平静载荷试验 可编辑 基本要求3 试 反力桩要求3 1试桩采用与实际工作条件接近的试验桩或工程桩 3 2对于埋设有量测元件的试桩应严格控制方向 应使最终实际受荷方向与设计方向之间夹角小于 5 基桩水平静载荷试验 可编辑 基本要求4 试 反力桩要求试桩 支座桩和基准桩之间的最小中心距 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验设备1 反力系统反力系统一般采用反力桩横梁反力架装置 该装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的1 2 基桩水平静载荷试验 可编辑 基桩水平静载荷试验 可编辑 可编辑 可编辑 试验设备2 压力系统2 1压力系统一般由千斤顶 油泵 压力表 压力传感器 高压油管 多通 逆止阀等组成 压力表和压力传感器必须按计量部门的要求 定期率定方可使用 试验前 需检查压力系统是否有漏油现象 若有 必须排除 必须保证测量压力的准确与稳定 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验设备2 压力系统2 2采用千斤顶施加水平力 水平力作用线应通过地面标高处 地面标高应与实际工程桩基承台底面标高一致 2 3在千斤顶与试桩接触处宜安置一形铰座 以保证千斤顶作用力能水平通过桩身轴线 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验设备3 水平位移量测系统水平位移量测系统主要包括水平位移的量测仪表 百分表 机电百分表 电子位移计 自动采集仪 计算机及打印机等 百分表夹具 基准桩 墩 和基准梁 水平位移的量测仪表必须按计量部门的要求 定期率定方可使用 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验设备3 水平位移量测系统3 1水平位移量测系统主要包括沉降的量测仪表 百分表 机电百分表 电子位移计 自动采集仪 计算机及打印机等 百分表夹具 基准桩 墩 和基准梁 3 2水平位移的量测仪表必须按计量部门的要求 定期率定方可使用 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验设备3 3每一试桩在力的作用水平面上和在该平面以上50cm左右各安装二只百分表 下表测量桩身在地面处的水平位移 上表测量桩顶水平位移 根据两表位移差与两表距离的比值求得地面以上桩身的转角 如果桩身露出地面较短 可只在力的作用平面上安装百分表测量水平位移 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验设备3 4固定或支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温 振动及其他外界因素影响而发生竖向变位 3 5基准桩与试桩 反力桩之间的最小中心距应符合上表的规定 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验设备4 埋设元件在有桩身应力测试时 需埋设钢筋应力计 混凝土应变计等测量元件 所有测量元件必须有产品合格证书和标定等材料 埋设测量元件时 需采取一定的保护措施 确保埋设元件的完好和测量数据的准确 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验方法试验加卸载可采用单项多循环法和慢速维持荷载法 下面介绍单向多循环加载法 1 加载和卸载方法取预估水平极限承载力的1 10 1 15作为每级荷载的加载增量 根据桩径大小并适当考虑土层软硬 对于直径300 1000mm的桩 每级荷载增量可取2 5 20kN 基桩水平静载荷试验 可编辑 试验方法2 水平位移观测方法每级荷载施加后 恒载4min后可测读水平位移 然后卸载至零 停2min测读残余水平位移 至此完成一个加卸载循环 如此循环5次 完成一级荷载的位移观测 试验不得中间停顿 基桩水平静载荷试