桩基工程检测技术

关于桩基工程检测技术第一页，共一百六十页，2022年，8月28日第二页，共一百六十页，2022年，8月28日讲解大纲第1章桩基基础知识第2章低应变动力检测第3章高应变动力检测第4章声波透射法第5章钻芯法检测第6章单桩竖向抗压静载试验第7章单桩竖向抗拔静载试验第8章单桩水平静载试验第9章自平衡法静载试验第10章灌注桩成孔质量检测第11章灌注桩钢筋笼长度检测第12章规范要点及技术总结第三页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识第四页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识一、地基分类建筑地基分类：天然地基/人工地基

均质地基、多层地基：通过改良、置换、夯实、碾压等方式以增强压缩模量复合地基：通过设置增强体，以提高地基土承载力桩基础：通过设置桩，将荷载传递到深层土体中第五页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识二、重要术语桩基础——由设置于土体中的桩和联接于桩顶端的承台共同组成的基础单桩基础——采用1根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础群桩基础——由2根以上基桩组成的桩基础基桩——桩基础中的单桩第六页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识三、桩的分类1、按对土层的影响分类：（1）挤土桩如：预制桩（2）部分挤土桩如：开口式钢管桩（3）非挤土桩如：灌注桩2、按桩的使用功能分类：（1）竖向抗压桩：①摩擦桩；②端承桩；③摩擦端承桩；④端承摩擦桩；（2）水平受荷桩；（3）抗拔桩；（4）复合受荷桩。

第七页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识3、按成桩方法分类（1）预制桩：①锤击法（柴油锤）②静压法（静压桩机）（2）灌注桩①钻孔灌注桩②挖孔灌注桩③沉管灌注桩④冲抓成孔灌注桩⑤爆扩桩⑥螺旋桩

······第八页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识四、桩基础事故来源1、勘察：勘察不全面、提供参数不准确，误导设计2、设计：桩选型不当、设计参数不当、经验不足3、施工：人员素质、材料质量、工序方法、质量控制手段4、检测：人员素质、方法选用不合适、检测不规范5、环境：机械挖土触碰桩头、支护失稳滑坡、大面积堆载、重型机械行进、工程桩挤土第九页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识第十页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识预制桩主要质量事故分析（1）桩身本身质量问题（生产、装卸、运输、堆放）（2）接桩质量（接桩材料、方法）（3）桩身垂直度（垂直度控制、挤土效应、地面超载、基坑开挖、持力层坡度不合理）（4）“拒打”造成质量问题（勘察失实、设计不当、施工锤重锤垫不当、停歇时间长、复杂地质现象。例：罗兰春天）（5）“上浮吊脚”造成承载力不足（挤土上浮）（6）捶打出现桩身质量问题（桩尖软土—中部拉应力、桩尖硬土—桩头拉应力）第十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识第十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识第十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识钻（冲）孔灌注桩主要质量事故分析（1）钻孔倾斜（2）坍孔（护壁不力、钻进速度快、操作碰撞、土质疏松、承压水较强、水头较高）（3）充盈系数过大（左右桩刚度不一致）（4）缩径（钢筋笼过密、地下承压水侵蚀）（5）夹泥（浇注时坍孔）（6）离析（7）断桩（停电、堵管、导管拔出、机械开挖碰撞等）（8）孔底沉渣（9）桩头浮浆第十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识第十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第1章桩基基础知识第十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

第十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

一、目的：检测桩身完整性，判定桩身缺陷程度及位置二、原理：反射波法：通过对桩顶施加激振能，引起桩身及周围土体的微幅振动，用仪表记录桩顶的速度与加速度，利用应力波理论（一维波在直杆中的传播规律）对结果加以分析。第十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

三、基础理论--应力波理论1、概念应力波：当介质的某个地方突然收到一种扰动，扰动产生的变形会沿着介质由近至远传播开去，这种扰动传播的现象称为应力波。波阻抗：Z=ρcAρ：密度；c：应力波速；A：桩横截面积第十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

2、应力波传播模型想得出的结论：由于阻抗变化，引起入射波与反射波方向的关系（1）在自由端完整桩中的传播（空气中）

模型1：结论：同相第二十页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

2、应力波传播模型（1）在自由端完整桩中的传播（空气中）

模型2：结论：同相第二十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

2、应力波传播模型（1）在自由端完整桩中的传播（空气中）桩模型：第二十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

（1）在自由端完整桩中的传播（空气中）模型表明

高阻抗低阻抗当应力波从硬材料软材料反射波与入射波同相大截面小截面由此可以类推：当桩身出现缩径、离析、断裂、夹泥、空洞、断裂，嵌岩桩桩底沉渣，摩擦型桩桩底，预制桩脱焊、虚焊、不良焊接等缺陷时，反射波与入射波同相。第二十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

2、应力波传播模型（2）在固定端完整桩中的传播

模型1：结论：反相第二十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

2、应力波传播模型（2）在固定端完整桩中的传播

模型2：结论：反相第二十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

2、应力波传播模型（2）在固定端完整桩中的传播桩模型：第二十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

（2）在固定端完整桩中的传播模型表明低阻抗高阻抗当应力波从软材料硬材料反射波与入射波反相小截面大截面由此可以类推：当桩身出现扩径、桩底嵌岩良好时，反射波与入射波反相。另外：混凝土质量变化、土层变化也会引起反射波的变化。第二十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

四、检测设备第二十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

五、检测过程1、桩头处理：凿掉浮浆、打磨平整、桩头干净干燥2、传感器安装：（1）安装位置（2）采用橡皮泥、口香糖、黄油、牙膏、石膏等粘结，粘结层尽量薄，不应采用手扶式第二十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

3、激振（1）激振位置：桩顶中心部位，避开主筋（2）激振源选择：桩身固有频率与桩长、缺陷深度与程度、桩底情况等有关。长桩固有频率低、短桩高；摩擦桩固有频率低、端承桩高。激振频谱与桩身频谱特性匹配是获得好的应力波信号的前提。

①用宽脉冲获取桩底或桩下部缺陷反射信号

低频：聚乙烯、尼龙、橡胶、木棒等（大质量）②用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号

高频：铁、钢、铝、铜锤、钢杆（管）等（小质量）（3）激振方向垂直于桩面，锤击干脆，形成单扰动第三十页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

4、信号采集（1）根据桩径大小，对称布置2-4个监测点，每个检测点记录有效信号不宜少于3个（2）较好波形特征①波形重复性好②真实反映桩身实际情况，完好桩桩底反射明显③波形光滑，不含毛刺或震荡波形④波形最终归零第三十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

5、桩身完整性判定第三十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

六、实例曲线分析1、杭宁高速公路某标段，钻孔灌注桩，Φ1200，嵌岩桩，C303#桩：45.7m桩身完整，桩底同相反射明显，有沉渣，判为Ⅲ类桩24#桩：32.0m桩身完整，桩底反相反射清晰，嵌岩良好，无沉渣，判为Ⅰ类桩桩底反射第三十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

2、杭州下沙某高校实验楼，钻孔灌注桩，Φ800，33m，C25初测：初测时桩头疏松，曲线呈低频型，经开凿桩头松散。复测：凿去1.2m后，再进行复测，桩身完整，曲线正常，判为Ⅰ类桩。桩头疏松第三十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

3、杭州某花园某楼，夯扩灌注桩，Φ377，5.2m，C25尼龙锤测试：呈低频振荡，无法分辨前部缺陷。铁锤测试：测得0.6m处存在同相反射，并呈多次反射，判为Ⅲ类桩，开挖验证为浅部局部离析激振方式第三十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

4、杭州绕城北线某标段，钻孔灌注桩，Φ1000，42m，C30波形显示4.5m处同相反射明显，并伴有9m，14m等后继多次反射，判为Ⅲ/Ⅳ类桩。经开挖验证，4.5m左右局部离析、露筋，截面缺陷1/4-1/3。缺陷多次反射第三十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

5、杭州下沙某高校，钻孔灌注桩，Φ800，33m，C30处理前：波形反应在1.5-2m处有严重缺陷，判为Ⅲ类桩。经开挖证实2m处严重夹泥达一半桩径。处理后：经凿除后再进行复测，桩身完整，判为Ⅰ类桩。浅部缺陷处理第三十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

6、杭州某中心二期，冲击成孔灌注桩，Φ1200，22m，C25波形反应在4m左右扩径，7m后低频振荡，无桩底反应。经取芯证实在胶结不良，取芯率为30%-53%，其他部位均密实。扩径与缺陷叠加第三十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

7、杭州某中心二期，钻孔灌注桩，Φ800，15.2m，C25波形呈等间距多次同相反射，2m左右有严重缺陷，判为Ⅲ/Ⅳ类桩。开挖验证为1.8m处断裂。浅部断裂第三十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

8、杭州湾大桥，预应力管桩，Φ1200，53m，C60

桩头距水面9m，桩身入土处距桩顶19m波形显示：在9m处反相子波为桩入水的反应，在19m处反相子波为桩入土的反应，桩身完整，判为Ⅰ类桩。桩周情况影响第四十页，共一百六十页，2022年，8月28日第2章低应变动力检测

9、上海金磐公寓，H型钢桩，L=18m

边长450mm，板厚40mm，板距500mm波形显示：曲线规则，桩底反射明显，桩身完整，判为Ⅰ类桩。钢板桩第四十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

第四十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

一、目的

1、判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；

2、检测及判定桩身完整性；

3、分析桩侧和桩端土阻力；

4、预制桩打桩监测。二、原理通过重锤锤击桩顶使桩土系统产生一定的塑性动态位移并同时测量桩顶附近应变和加速度响应以分析桩的结构完整性和竖向极限承载力第四十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

三、关键要点1、适用范围：对于大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法。2、重锤要求：铸铁或铸钢整体铸造、材质均匀、形状对称、锤底平整、高径（宽）比在范围内。锤重应大于预估单桩极限承载力的1.0%-1.5%，桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值。第四十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

三、关键要点2、重锤种类：

整锤拼锤（连击）第四十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

三、关键要点3、桩头处理：（1）顶面平整、高度满足传感器安装要求。（2）对不能承受锤击的桩头应加固处理：①凿掉桩顶破碎层和软弱混凝土。②主筋直通至桩顶混凝土保护层之下，主筋在同一高度。③距桩顶1倍桩径范围内，用厚度为3-5mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不大于100mm。④桩顶设置钢筋网片2-3层，间距60-100mm。⑤桩头混凝土强度提高1-2个等级，且不得低于C30。⑥桩头与桩身中轴线重合，截面尺寸相同。第四十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

三、关键要点3、桩头处理示意图第四十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

三、关键要点4、传感器安装：（1）桩侧表面对称安装加速度传感器、力传感器各2个（2）距桩顶高度≮2D（大直径桩≮1D）（3）传感器中心位于同一水平线（4）安装表面材质应均匀、密实、平整（磨平）第四十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

三、关键要点5、锤击要点：（1）桩锤重心与桩顶对中（2）桩头设置桩垫（木板、胶合板）或细砂10-30mm（3）落高要求：“重锤低击”①过小—能量不足②过大—偏心锤击，力峰值过大，击碎桩顶，加大误差③一般，最大不应超过2.5m第四十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

三、关键要点6、采集信号选取，以下信号无效：（1）传感器安装处混凝土开裂（2）力曲线最终未归零（3）严重锤击偏心（4）四通道数据不全（5）预制桩多次锤击，承载力下降第五十页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

四、检测基本流程1、检测前准备工作（1）桩头加固处理（2）准备锤击和配套设备（3）仪器准备（包括定期标定），仪器功能检查2、现场检测（1）传感器安装调试（2）锤击设备起吊和锤击（3）仪器参数设定和信号采集3、检测结果分析及报告编写（1）数据的预处理（2）采用CASE法或曲线拟合法分析结果（3）编写报告第五十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

五、典型曲线定性评价判别依据：1、F和ZV曲线相对位置，分开距离大小；2、桩尖反射的方向，以及桩阻抗变化处特征反射的方向。例1：波形于打桩期间测试，桩很容易打入，几乎无桩侧、端阻力例2：桩侧阻力很小，几乎无端阻力第五十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第3章高应变动力检测

五、典型曲线定性评价判别依据：1、F和ZV曲线相对位置，分开距离大小；2、桩尖反射的方向，以及桩阻抗变化处特征反射的方向。例3：桩侧摩阻力很大例4：侧摩阻力小，端阻力大第五十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章高应变动力检测

五、典型曲线定性评价判别依据：1、F和ZV曲线相对位置，分开距离大小；2、桩尖反射的方向，以及桩阻抗变化处特征反射的方向。例5：仅桩端有阻力，无侧摩阻力例6：侧摩阻力较大，端阻力很大第五十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

第五十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

一、目的

检测灌注桩桩身缺陷及位置，判定桩身完整性类别二、原理

超声波在传播路径中遇到混凝土缺陷时，如断裂、裂缝、夹泥和密实度差时，将发生下列变化：1、声时t、声速v：声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过，造成传播时间延长，声速降低。2、波幅A：混凝土缺陷使声波波幅发生明显衰减，波形畸变。3、频率f：声波频率发生改变，主频率变低。第五十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

三、基本方法在桩身中预埋2-4根声测管，将超声波发射、接收探头分别置于2根声测管中，进行声波发射和接收，用超声仪测出超声波在桩身混凝土中传播的时间t、波幅A及频率f等物理量，即可判断桩身结构完整性。第五十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

四、检测流程1、声测管安装（1）声测管采用铁管，内径50-60mm。（2）底端及接头应严格密封，保证管外泥浆在1MPa压力下不会渗入，上端加盖。（3）可焊接或绑扎在钢筋笼内侧，声测管相互平行，连接处光滑平整（螺纹连接）。（4）声测管内应注满清水，管口高出桩顶100mm以上。第五十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

1、声测管安装（5）声测管平面布置第五十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

2、设备安装第六十页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

2、设备安装第六十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

2、设备安装第六十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

3、开始检测第六十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

3、三种方法：平测法、斜测法、扇形扫测一般以平测为主，间距250mm，有异常时加密测距，或采用后两种方法复测。第六十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

五、关于声时修正混凝土中传播时间--tc

耦合剂（水）中传播时间--t1声时测量值--t

声测管壁中传播时间--t2

仪器系统延迟时间--t0第六十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

六、判定方法类别特征Ⅰ各剖面声学参数均无异常，无声速低于低限值Ⅱ某剖面个别测点声学参数出现异常，无声速低于低限值Ⅲ某一剖面连续多个测点声学参数出现异常两个或两个以上剖面在同一深度测点声学参数出现异常局部声速低于低限值Ⅳ某一剖面连续多个测点声学参数出现异常两个或两个以上剖面在同一深度测点声学参数出现明显异常桩身混凝土声速普遍低于低限值无法检测首波声波接收信号严重畸变第六十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

七、实例分析例1：设计强度C25桩身完整波形正常各声测剖面的声速值、波幅值均大于相应临界值可判为Ⅰ类桩第六十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

七、实例分析例2：设计强度C251根声测管在67m处堵管导致2个剖面不能测到底前2个剖面在32m处有1测点声速、波幅低于临界值其余基本正常可判为Ⅱ类桩第六十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

七、实例分析例3：设计强度C253个剖面在30.5-33m同一深度截面处声速、波幅均小于临界值波形畸变桩身有明显缺陷可判为Ⅲ类桩第六十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

七、实例分析例4：设计强度C25前2个剖面13.5m处声速、波幅均小于临界值3个剖面桩底处声速、波幅明显小于临界值桩底有沉渣可判为Ⅲ/Ⅳ类桩第七十页，共一百六十页，2022年，8月28日第4章声波透射法

七、实例分析例5：申嘉湖高速桥桩第七十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

第七十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

一、目的检测灌注桩桩长桩身混凝土强度桩底沉渣厚度判定或鉴别桩端岩土性状判定桩身完整性类别第七十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

二、现场钻芯要点

1、钻孔数量和位置桩径＜1.2m的钻1孔宜在距桩中心10-15cm位置开孔桩径1.2-1.6m的钻2孔宜在距桩中心0.15-0.25D内均匀对称布置桩径＞1.6m的钻3孔嵌岩灌注桩桩端持力层钻探，不应少于1孔，深度≥3D第七十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

二、现场钻芯要点2、进尺：每回次宜控制在1.5m内3、钻取的芯样按回次顺序摆放，侧面标明回次数、块号、本回次总块数，并对芯样质量描述记录4、钻芯结束后，应对芯样和标有工程名称、桩号、孔号、芯样试件采取位置、桩长、孔深、检测单位名称的标识牌的全貌进行拍照。第七十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

桩身完整性判定（JGJ106-2003）第七十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

实例图片：第七十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

实例图片：第七十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

三、芯样抗压要点1、每孔截取芯样：桩长＜10m时，可取2组桩长10-30m时，取3组芯样桩长＞30m时，不少于4组2、截取位置：上（下）部芯样截取位置距桩顶（底）不宜大于1倍桩径或1m，中间芯样宜等距截取3、芯样制作：每组芯样制作3个抗压试件，切割、磨平、补平，0.95d≤试件高度≤1.05d。达到要求后可立即进行抗压强度试验。第七十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

四、检测成果分析1、完整性第八十页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

四、检测成果分析2、抗压强度第八十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

五、事故桩案例第八十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第5章钻芯法检测

五、事故桩案例第八十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验第八十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验静载试验分类：抗压静载试验、抗拔静载试验、水平静载试验单桩竖向抗压静载试验一、试验设备=加载系统+变形测量系统1、加载系统：油泵（压力表）→油管→千斤顶→反力装置油路连接方式？压力-荷载换算？反力装置：压重平台、锚桩横梁、锚桩压重联合第八十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验伞型架第八十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验平台架第八十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验挖机现场取土堆载法第八十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验砂包砂袋堆载法第八十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验混凝土配重块堆载法第九十页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验水箱堆载法施工钢材堆载法重型机械（桩机）配合法第九十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验锚桩法（灌注桩）第九十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验锚桩法（预应力管桩）第九十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验地锚法第九十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验堆锚结合法第九十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验2、变形测量系统：基准梁+夹具+位移计自动加载读数人工加载读数第九十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验

三、规范要求（1）试验桩应加载至破坏。（2）工程桩加载量不应小于设计单桩承载力特征值的2倍。（3）千斤顶应并联同步工作，型号规格一致，合力中心与桩轴线重合。（4）反力装置提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍。（5）工程桩用作锚桩时数量不应少于4根。（6）压重宜在检测前一次加足。（7）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。（可用工程桩作为堆载支点）（8）传感器测量误差≤1%，压力表精度≥0.4级。（9）最大加载时，压力不应超过规定工作压力的80%。第九十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验（10）位移传感器测量误差≤0.1%FS，百分表分辨力≤0.01mm。（11）直径或边宽＞500mm的桩应对称安装4个位移计；≤500mm的桩可安装2个位移计。（12）沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，测点牢固固定于桩身，不得在承压板上或千斤顶上设置沉降观测点。（13）位移测量系统应避免气温、振动等外界因素的影响。（14）试桩中心与基准桩中心距离≥4（3）D且＞2.0m。（15）桩头加固参照高应变桩头处理方案，高度满足试验装置要求。第九十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验孰是孰非？第九十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验四、试验方法1、加卸载分级：加载分级：采用逐级等量加载，分级荷载为最大加载量的

1/10，第一级取分级荷载的2倍卸载分级：每级卸载量取加载分级荷载的2倍加卸载时均匀、连续、无冲击，荷载维持中变化幅度不超过分级荷载的±10%2、慢速、快速法：试验桩应采用慢速法工程桩宜采用慢速法，有成熟地区经验时，可采用快速法第一百页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验3、慢速法试验步骤：（1）加载：读数：每级荷载施加后按第5、15、30、45、60、90、120min

测读沉降量（如未达到稳定，继续按30min间隔读数）沉降相对稳定标准：1h内沉降量不超过0.1mm，并连续出现2

次；达到标准时再施加下一级荷载（2）卸载：读数：每级荷载维持1h，按第15、30、60min测读沉降量，即可卸下一级荷载。卸载至0后，维持3h，按第15、30、60、90、120、150、

180min测读沉降量注：快速法每级荷载维持时间至少为1h。第一百零一页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验4、终止加载条件：（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。（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。（3）已达到设计要求的最大加载量。（4）当工程桩作为锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。实例：假设某工程灌注桩（工程桩），桩径800mm，设计承载力特征值4000kN，拟采用320t型千斤顶，伞型架，挖机现场取土堆载，人工加载读数，慢速法/快速法第一百零二页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验五、抗压极限承载力判定方法：（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。（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。（3）当出现“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”情况时，取前一级荷载值。（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；对于直径≥800mm的桩，可取s=0.05D对应的荷载值。（5）当上述4款判定未达到极限值时，取最大试验荷载值。第一百零三页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验第一百零四页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验六、桩身内力测试桩身埋设钢筋计，安装在两种不同性质土层的界面处，每个界面按正交方向布置4只。桩底埋设土压力计。信号线顺钢筋笼直穿至桩顶。注意保护和存活率问题。第一百零五页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验原理：在桩顶荷载逐级增加过程中，桩的上部侧摩阻力逐步发挥，向下传递，直至桩端承载力发挥。测得在不同荷载下，桩身轴力、侧摩阻力、桩端阻力的变化。得到极限荷载状态下，侧摩阻力和端阻力的发挥，继而核实地质资料侧摩阻系数、端摩阻系数。第一百零六页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验摩擦桩端承桩压密桩破坏桩第一百零七页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验安全第一！第一百零八页，共一百六十页，2022年，8月28日第6章单桩竖向抗压静载试验第一百零九页，共一百六十页，2022年，8月28日第7章单桩竖向抗拔静载试验第一百一十页，共一百六十页，2022年，8月28日第7章单桩竖向抗拔静载试验一、与抗压试验类似的方面设备基本要求、荷载分级、加卸载方式、读数方法相同。不同的是只能用慢速法。可用基桩、天然地基、砌体支墩、路基板提供支座反力。第一百一十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第7章单桩竖向抗拔静载试验二、终止加载条件：1、在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔量的5倍。2、累积桩顶上拔量超过100mm。3、桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍。4、受检工程桩达到设计要求的最大上拔荷载值。第一百一十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第7章单桩竖向抗拔静载试验三、抗拔极限承载力判定方法：1、根据上拔量随荷载变化的特征确定：对陡变型U-δ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δ-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，取前一级荷载值。U-上拔荷载值；δ-上拔位移量；t-时间第一百一十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第7章单桩竖向抗拔静载试验正常桩破坏桩第一百一十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第8章单桩水平静载试验第一百一十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第8章单桩水平静载试验一、设备安装1、水平推力可由相邻桩提供；如专门设置反力结构，其承载能力和刚度应大于试验桩的1.2倍。2、千斤顶和试验桩接触处应安置球形支座，千斤顶作用力水平通过桩身轴线。3、在水平力作用平面的受检桩两侧对应安装2个位移计；当需要测量桩顶转角时，可在水平力作用平面以上50cm对称安装2个位移计。4、应力应变测试：传感器安装在受拉、受压主筋上，传感器纵剖面与受力方向夹角不得大于10°；地面下10倍D的主要受力部分加密测试断面，间距不宜超过1倍D；超过后可适当放大。第一百一十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第8章单桩水平静载试验二、加卸载方法1、慢速维持荷载法：方法同前。2、单向多循环加载法：分级荷载应小于最大试验荷载的1/10★每级荷载施加后，恒载4min，再测读水平位移★然后卸载至零，停2min，再测读残余水平位移至此完成1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第一百一十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第8章单桩水平静载试验三、终止加载条件1、桩身折断2、水平位移超过30-40mm（软土取40mm）3、水平位移达到设计要求的水平位移允许值第一百一十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第8章单桩水平静载试验四、单桩水平临界荷载的判定（以循环法为例）1、取H-t-X0曲线出现突变的前一级。2、取H-ΔX0/ΔH曲线第一直线段的终点对应的水平荷载值。3、取H-σ曲线第一拐点对应的水平荷载值。临界荷载—桩身产生开裂前所对应的水平荷载H-水平力X0-水平位移

t-时间σ-最大弯矩截面钢筋拉应力第一百一十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第8章单桩水平静载试验五、单桩水平极限承载力的判定（以循环法为例）1、取H-t-X0曲线产生明显陡降的前一级。2、取H-ΔX0/ΔH曲线第二直线段的终点对应的水平荷载值。3、取桩身折断或受拉钢筋屈服时的前一级水平荷载值。极限承载力—对应于桩身折断或桩身钢筋应力达到屈服时的前一级水平荷载。H-水平力X0-水平位移

t-时间σ-最大弯矩截面钢筋拉应力第一百二十页，共一百六十页，2022年，8月28日第9章自平衡法静载试验第一百二十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第9章自平衡法静载试验一、方法概述堆载法≤2000t，锚桩法≤4000t，自平衡法可超过10000t《桩承载力自平衡测试技术规程》DB32/T291-1999（江苏）适用于淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、岩层、黄土、冻土、岩溶特殊土中的钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管灌注桩、管桩及地下连续墙基础，包括摩擦桩和端承桩。特别适用于传统静载试桩相当困难的大吨位、水上、坡地、基坑底、狭窄场地试桩等情况。第一百二十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第9章自平衡法静载试验二、基本原理在桩身自平衡点位置处设置荷载箱，沿垂直方向加载，即可同时测得荷载箱上下部桩身各自的承载力。荷载箱由活塞、顶盖、底盖及箱壁组成，外径略小于桩外径，顶盖、底盖布置位移棒，将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入桩体后，即可浇注混凝土成桩。试验时，在地面通过油泵加压，荷载箱将同时向上、向下发生变位，促使桩侧摩阻力及桩端阻力的发挥。平衡点：上段桩的侧负摩阻力+上段桩自重=下段桩侧摩阻力+端阻力持力层非常好的，桩底就是平衡点。第一百二十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第9章自平衡法静载试验第一百二十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第9章自平衡法静载试验自平衡法检测结果向传统静载试验结果的转化第一百二十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第9章自平衡法静载试验三、试验设备1、加载设备：荷载箱，预先标定，埋设于桩的理论平衡点。2、位移测量装置：（1）人工读数：百分表4只，其中2只用于测量荷载箱处的向上位移，2只用于测量荷载箱处的向下位移。（2）自动读数：自动采集仪、电子位移传感器，数量同上3、钢筋笼制作：荷载箱上顶板与上节钢筋笼焊接，下底板与下节钢筋笼焊接，荷载箱水平度＜3%3、混凝土浇筑：导管通过荷载箱到达桩底，当混凝土接近荷载箱时，拔管速度放慢，当荷载箱上部混凝土大于2.5m时，导管底方可拔过荷载箱。第一百二十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第9章自平衡法静载试验四、现场检测1、加卸载方式：与传统竖向静载类似（1）试验桩：慢速维持荷载法，每级荷载作用下，上、下段桩均达到相对稳定后方可加下一级荷载，直到试桩破坏（上、下段桩均破坏），然后分级卸载到零。（2）工程桩：慢速/快速维持荷载法（3）稳定标准：当桩端下为巨粒土、砂类土、坚硬粘质土，最后30min，或为半坚硬和细粒土，最后1h时间内，下沉量不大于0.1mm时达到稳定。（4）终止加载条件：类似传统抗压静载法，但须上、下段桩同时满足条件。第一百二十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第9章自平衡法静载试验五、问题探讨1、平衡点问题：由人工验算得出，存在偏差可能性，造成上、下段桩不能同时达到极限条件，判定的极限承载力小于真实值，故结果偏于保守。2、压力灌浆：试验后，通过预埋管对荷载箱处进行压力灌浆。自平衡法加载到极限状态，上下段桩分别施加的力约为总极限承载力的一半，桩身材料不会发生破坏。采用注浆填充荷载箱处试验断层，使该处强度稍大于桩身强度即可，还可根据要求在该处形成一个扩大头。第一百二十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测第一百二十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测一、目的通过实测桩孔的孔径、孔深、垂直度、孔底沉渣厚度判定成孔质量是否满足相关技术标准和设计要求第一百三十页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测成孔方法桩径允许偏差垂直度允许偏差泥浆护壁钻、挖、冲孔桩±50mm1%锤击（振动）沉管振动冲击沉管成孔-20mm1%螺旋钻作业成孔-20mm1%人工挖孔桩±50mm0.5%二、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008规定桩型端承型桩摩擦型桩抗拔、抗水平力桩孔底沉渣厚度≤50mm≤100mm≤200mm第一百三十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测三、检测设备1、接触式（机械式）：由伞形孔径仪、专用测斜仪及沉渣测定仪组成检测精度：被测孔径＜1.2m时，孔径检测误差≤±15mm被测孔径≥1.2m时，孔径检测误差≤±25mm孔深检测精度不低于0.3%第一百三十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测2、非接触式（超声波）：超声波检测仪检测精度：孔径检测精度不低于0.2%；孔深检测精度不低于0.3%第一百三十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测四、检测现场演示第一百三十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测四、检测现场演示第一百三十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测四、检测现场演示第一百三十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测五、典型曲线1、接触式（机械式）第一百三十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第10章灌注桩成孔质量检测五、典型曲线2、非接触式（超声波）第一百三十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第11章灌注桩钢筋笼长度检测第一百三十九页，共一百六十页，2022年，8月28日第11章灌注桩钢筋笼长度检测一、磁测井法原理钢筋笼是由数根粗的主筋和在其上按一定间距缠绕绑扎的细箍筋构成。钢筋笼为铁磁性物质，在地磁场作用下钢筋笼将产生感应磁场，该感应磁场与场地的背景场之间一般均存在较大的差异。这就为磁法探测钢筋笼长度提供了物理前提。

二、适用范围适用于桩中或桩周除钢筋笼以外无连续铁磁性体干扰时的灌注桩钢筋笼长度检测.第一百四十页，共一百六十页，2022年，8月28日第11章灌注桩钢筋笼长度检测三、检测设备第一百四十一页，共一百六十页，2022年，8月28日第11章灌注桩钢筋笼长度检测四、现场检测1、钻孔：钻孔设置在桩外侧边缘不大于0.5m的土中钻孔中心线平行于桩身中心线孔垂直度偏差小于1%也可利用钻芯法在桩中心成孔孔径60-90mm孔深大于钢筋笼底设计深度3m孔周为软弱土层时，设置60mm内径PVC管第一百四十二页，共一百六十页，2022年，8月28日第11章灌注桩钢筋笼长度检测四、现场检测2、检测：将探头放入测试孔中以10-50mm的采样间距从上往下或从下往上测量保持匀速提升或下降仪器自动记录测试曲线综合因素误差±1m第一百四十三页，共一百六十页，2022年，8月28日第11章灌注桩钢筋笼长度检测五、实例曲线分析例1：温州瓯海某工地测试曲线：图中标记处见磁场异常变化，为钢筋笼接头所表现出的磁场突变，桩底钢筋笼密度较小，实测总长52.0m，配筋分布8.7+8.8+8.9+8.6+8.5+8.5第一百四十四页，共一百六十页，2022年，8月28日第11章灌注桩钢筋笼长度检测例2：宁波慈溪某工地测试曲线：实测笼顶深度为4.50m，钢筋笼接头位置为13.25m、22.25m、31.50m、40.75m、50.00m、59.00m，笼底深度为65.50m。实测总长61.00m，配筋分布8.75+9.00+9.25+9.25+9.25+9.00+6.50第一百四十五页，共一百六十页，2022年，8月28日第11章灌注桩钢筋笼长度检测例3：宁波慈溪某工地测试曲线：实测笼顶深度为6.50m，钢筋笼接头位置为14.75m、23.00m，笼底深度为29.25m。实测总长22.75m，配筋分布8.25+8.25+6.25，少5节钢筋笼！第一百四十六页，共一百六十页，2022年，8月28日第12章规范要点和技术总结一、基桩检测的目的检查基桩承载力和桩身结构完整性二、检测的技术依据1、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-20032、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20083、《基桩低应变动力检测技术规程》DBJ10-4-984、《普通混凝土力学性能试验方法标准》

GB/T50081-20025、《基桩静载试验自平衡法》

JT/T738-20096、《灌注桩钢筋笼长度检测技术规程》DGJ32/TJ60-2007第一百四十七页，共一百六十页，2022年，8月28日第12章规范要点和技术总结三、基桩检测分类1、静态测试方法：（1）单桩竖向抗压静载试验（2）单桩竖向抗拔静载试验（3）单桩水平静载试验（4）自平衡法静载试验2、动态测试方法：（1）低应变动力检测（2）高应变动力检测3、其他测试方法：（1）钻芯法检测（2）灌注桩成孔质量检测（3）灌注桩钢筋笼长度检测第一百四十八页，共一百六十页，2022年，8月28日第12章规范要点和技术总结检测方法检测目的（JGJ106-2003）低应变检测缺陷及位置，判定完整性高应变判定承载力是否满足要求；检测缺陷及位置，判定完整性；分析桩侧、桩端土阻力声波透射法检测灌注桩缺陷及位置；判定桩身完整性钻芯法检测灌注桩桩长、强度、沉渣厚度，判定桩端岩土性状，判定桩身完整性单桩竖向抗压静载试验确定抗压极限承载力；判定承载力是否满足要求；通过桩身内力及变形测试，测定桩侧、桩端阻力单桩竖向抗拔静载试验确定抗拔极限承载