地基检测课件

静载荷试验

王卫红山西华晋岩土工程勘察有限公司目录

一、概述二、目的三、前期工作四、现场检测

五、数据分析与承载力判定

六、几点想法

一、概述

（静载荷试验，是在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在承台底面处施加水平力，观测桩相应检测点随时间而产生的位移，据此判定桩的竖向抗压承载力、竖向抗拔承载力或水平承载力的试验方法。静载荷试验适用于混凝土预制桩(包括预应力管桩)、钢桩及各种类型的混凝土灌注桩，也适用于确定各种地基土、复合地基的承载力。试桩应加载至地基破坏或按设计要求确定的最大加荷量。

静载荷试验中，工程中用得最多的是单桩竖向抗压静载荷试验，利用各种形式的反力装置（有锚桩法、堆载法、堆锚结合、对推法等类型）对检测的基桩、地基土、复合地基逐级等量施加荷载记录相应的变形（位移），以判定或检验其承载力是否满足设计要求，为设计提供参数，为验收提供依据。这种试验是接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法。竖向抗压静载荷试验适用于检测基桩的竖向抗压承载力、地基土承载力、复合地基承载力。

二、目的

1、为设计提供依据（试桩）在工程桩施工前，在地质条件具有代表性的区域，先施工几根桩，进行静载荷试验，以确定设计参数的合理性和施工工艺的可行性。为设计提供依据的静载试验应加载至破坏，即试验应进行到判定单桩极限承载力为止。2、为工程验收提供依据（工程桩）绝大多数的静载荷试验是为工程验收提供依据，大多数为工程验收提供依据的静载荷试验，可按设计要求确定最大加荷量，不进行破坏试验，即加荷至预定最大试验荷载后即终止加荷。最大加荷量一般要求是单桩（复合地基）承载力特征值的2倍。三、前期工作

1、工作量的确定；2、设备准备、安装；工作量的确定

A、基桩的竖向抗压承载力试验B、复合地基承载力试验C、地基土承载力试验检测类型检测数量要求遵循规范适用情况基桩的竖向抗压承载力试验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，不宜少于2根。《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）混凝土预制桩(包括预应力管桩)、钢桩及各种类型的混凝土灌注桩。复合地基承载力试验数量为桩总数的0.5%~1%，且每项单体工程不应少于3处。有单桩强度检测要求时，数量为总数的0.5%~1%，但不应少于3根。《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）水泥土搅拌桩高压旋喷桩、CFG桩砂桩、振冲桩、土和灰土挤密桩、夯实水泥土桩等复合地基。地基土承载力试验（浅层平板载荷试验）每单位工程不应少于三点，1000m2以上工程，每100m2至少应有1点，3000m2以上工程，每300m2至少应有1点。每一独立基础下至少应有1点，基槽每20延米应有1点。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）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。强条

水泥土搅拌桩和高压旋喷桩进行复合地基竖向承载力竣工验收时，承载力检测应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。（P54第11.4.3条）检测数量：

（复合地基承载力检测数量为桩总数的0.5%~1%，且每项单体工程不应少于3处。有单桩强度检测要求时，数量为总数的0.5%~1%，但不应少于3根。）四、设备准备、安装

设备准备、安装1、试验采用压重平台反力装置，加载量由放置在千斤顶与横梁之间的荷重传感器测量，沉降量由安置在桩顶的位移传感器测量，位移传感器安装在固定的基准梁上。荷重传感器和位移传感器测量数据由静力测试仪采得，并人工记录各级的沉降数据。2、复合地基载荷试验承压板面积为一根桩承担的处理面积。（举例）3、承压板的地面标高应与桩顶设计标高相适应。4、承压板地面下宜铺设粗砂或中砂垫层，垫层厚度取50~150mm。5、试验标高处的试坑长度和宽度，应不小于承压板尺寸的3倍。（复合地基承载力检测）6、基准梁的支点应设在试坑之外。

垫层位移传感器设备准备、安装7、加荷装置（油压千斤顶）①采用的千斤顶型号、规格应相同；②当多个千斤顶并联工作时，荷载通道的传感器标定系数要除以千斤顶的个数；③千斤顶的合力中心应与桩轴线重合，与载荷梁的中心对应。以免在加载过程中，载荷梁产生倾翻。④没有传感器时，通过压力表测定油

压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。

8、压重宜在检测前一次性加足，并均匀稳固地放置于平台上。堆载反力较大时，宜采用锚桩作为反力。9、配重的计算加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2倍，加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍。(举例)10、试桩、锚桩、基准桩之间的中心距离有关规定。

千斤顶配重桩帽基准梁水泥土搅拌桩单桩承载力检测四、现场检测1、加缷载方式：按一定要求（逐级等量）将荷载分级加到桩上，在桩下沉未达到某一规定的相对稳定标准前，该级荷载维持不变；当达到稳定标准时，继续加下一级荷载；当达到规定的终止试验条件时终止加载；然后再分级卸载到零。为设计提供依据的竖向抗压静载荷试验应采用慢速维持荷载法。

检测类型分级标准每级荷载施加后测读桩顶沉降量间隔时间沉降稳定标准基桩的竖向抗压承载力试验分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，第一级可取分级荷载的2倍。每级加载后，间隔5、10、15min各测读一次，以后每隔15min测读一次，累计1小时后每隔30min测读一次。每1h的沉降不超过0.1mm，并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min开始，由1.5h内连续三次每30min观测值计算），认为已达到相对稳定，可加下一级荷载；复合地基承载力试验加载等级可分为8~12级。最大加载量不应小于设计要求压力值的2倍。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。地基土承载力试验（浅层平板载荷试验）加载分级不应少于8级。最大加载量不应小于设计要求压力值的2倍。每级加载后，间隔10、10、10、15、15min以后每隔半小时测读一次。当在连续两小时内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋于稳定，即可加下一级荷载。检测类型试验终止条件卸载规定基桩的竖向抗压承载力试验a、某级荷载下，桩顶的沉降量为前一级荷载作用下的沉降量下的5倍，且沉降量大于40mm。b、某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载下的2倍，且经24小时尚未达到相对稳定的。已达到设计要求的最大加载量。c、当载荷沉降曲线呈缓变形时，可加至桩顶沉降量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。每级卸载量为加载量的2倍，每级荷载维持1小时，按第15,30,60min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3h，测读时间为第15,30min，以后每隔30min读一次。复合地基承载力试验a、沉降急骤增大，土被挤出或压板周围出现明显隆起；b、承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6%；c、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两倍。卸载等级可为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回弹量。地基土承载力试验（浅层平板载荷试验）a、承压板周围的土明显地侧向挤出；b、沉降s急骤增大，荷载~沉降（p~s）曲线出现陡降段；c、在某一级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定；d、沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06。举例：深层搅拌桩复合地基承载力特征值为180kPa,最大加载为设计复合地基承载力特征值的2倍,即360kPa.

加荷等级加荷等级一二三四五六七八九十累计荷载（kPa）

3672108144180216252288324360仪器的使用：（静力载荷检测仪JCQ-503A）静力载荷测试仪器是一种专门为检测研制的一种智能化多功能仪器。配合力传感器或压力传感器油泵流量控制器、高压油泵、千斤顶等设备。有一个载荷测试通道（kN）和四个位移测试通道（mm），载荷通道配用测力传感器或压力传感器（标定系数的计算方法不同）。

多个千斤顶并联时，传感器的标定系数要除以千斤顶的个数。设置：时间、标定系数、通道设置(0~4通道)

清零：清零数据、清零通道数据（荷载和位移）五、数据分析与承载力判定1、承载力值的确定（规范）2、数据室内分析（华宁勘察软件的应用）1、承载力值的确定：

A、单桩竖向抗压极限承载力Qu：《建筑基桩检测技术规范》（JG106-2003）第4.4.2条

按照按下列方法综合分析确定：

(1)根据沉降随荷载变化的特征确定：对陡降型Q-s曲线，取其发生明显陡降的起点对应的荷载值。

(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)某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载下的2倍，且经24小时尚未达到相对稳定的。取其前一级荷载值。

(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。Q-s曲线s-lgt曲线

Q-s曲线为陡降型，曲线中的直线段起点位置明显，图中的第二拐点以后在各级荷载下桩位移大增，曲线变为直线形，故该点所对应的荷载即可作为桩的极限荷载值。

s-lgt曲线在每级荷载下均有一条，在达到极限荷载之前的每级荷载下，各级曲线保持为直线型，直线的斜率可反映各级荷载下桩的沉降速率，当桩达到破坏时，曲线急剧变陡，且向下出现转折，说明沉降速率大增，桩端土已被破坏。当曲线比前一级曲线的斜率显著增大时，而且曲线变为折线，尾部斜率增大时，可将该条曲线所对应的荷载作为极限承载力值。

B、复合地基承载力特征值：

《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）附录A.0.9

按照按下列方法综合分析确定：（1）当压力-沉降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。（举例）（2）当压力-沉降曲线是平缓的光滑曲线时，取相对变形值。

例如：水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基，取s/d或s/b等于0.006所对应的压力作为复合地基承载力特征值。

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。

C、地基土承载力特征值：

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）附录C.0.6

按照按下列方法综合分析确定：（1）当压力-沉降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的荷载值的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，当压板面积为0.25~0.5m2，可取s/d=0.01~0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加荷量的一半。

承载力统计值，当实测值满足极差不超过平均值的30%，取其平均值为承载力值。按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加荷压力的一半。举例：复合承载力特征值（120kPa）

建议：单桩：最大加载量取单桩承载力特征值的2.2倍。复合地基：加荷等级定为11~12级。避免不必要的工程处理。加荷等级一二三四五六七八九十十一累计荷载（kPa）

24487296120144168192216240