桩基础的测试与检测全

§5.1概述

§5.2单桩竖向抗压静载荷试验

§5.3单桩竖向抗拔静载荷试验

§5.4单桩水平静载荷试验

§5.5桩基的低应变动测

§5.6基桩的高应变动测

§5.7Osterberg试桩法和静动试桩法

思考题

第5章桩基础的测试与检测桩基的结构特点和作用桩基础是由承台将若干根桩的顶部连接成整体，以共同承受荷载的一种深基础。其承台的结构形式和桩的布设方式也有很多类型，可根据上部结构的特点、地质条件和施工条件选用。§5.1概述结构特点：1）在框架结构的柱下或桥梁墩台下，通常在承台下设置若干根桩，构成独立的桩基础；当荷载较大时，在框架柱列之间常连接以基础梁，沿梁的轴线方向布置排桩，构成梁式的承台桩基础。2）若上部为剪力墙结构，则可在墙下设置排桩，但因为桩径一般大于剪力墙厚度，故需要设置构造性的过渡梁。3）若承台采用筏板，可按柱网轴线布置，使板不承受桩的冲剪作用，只承受水的浮力和有限的土反力。如果荷载比较大需要布桩较多时，沿轴线布置桩可能有困难，则可以在筏板下满堂布桩。4）当地下室是用具有底板、顶板、外墙和若干纵横内隔墙构成的箱型基础时，可满堂布桩，或按桩网轴线布桩。由于箱形基础的刚度很大，能有效的调整不均匀沉陷，因此这种桩基础适用于任何软弱、复杂的地质条件下的任何结构形式的上部建筑物。桩的作用：1）通过桩的侧面和土的接触，将荷载传递给桩周土体，或者将荷载传递给深层的岩层、砂层或坚硬的黏土层，从而获得很大的承载能力以支撑重型建筑物。2）对于液化的地基，为了在地震时仍保持建筑物的安全，通过桩穿过液化土层，将荷载传给稳定的不液化土层。3）桩基具有很大的竖向刚度，因而采用桩基础的建筑物，沉降比较小，而且比较均匀，可以满足对沉降要求特别高的上部结构的安全需要和使用要求。4）桩具有很大的侧向刚度和抗拔能力，能抵抗台风和地震引起的巨大水平力、上拔力和倾覆力矩，保持高耸结构物和高层建筑的安全。5）改变地基基础的动力特性，提高地基基础的自振频率，减小振幅，保证机械设备的正常运转。桩的应用历史在距离今天12000年前的智利古文化遗址中发现了桩的雏形。我国陕西半坡村遗址和浙江河姆渡遗址证实7000年前就开始采用木桩。19世纪20年代人们开始使用铸铁板桩。19世纪末期，出现了灌注混凝土桩。20世纪初，出现钢桩和钢筋混凝土预制桩。我国桩基工程发展特点我国桩基工程的实践和理论研究具有很高的水平。其原因是：（1）我国地质条件多样；（2）我国建设规模巨大。与国际上桩基工程的发展水平相比，我国桩基工程的发展具有非常明显的下列特点：（1）桩型多；（2）模型试验和原形试验规模大；（3）被规范认可；（4）成果显著。桩基的分类按制桩材料分类：木桩；混凝土桩；钢桩；组合桩。按成桩时对地基土的影响程度分类：非挤土桩；部分挤土桩；挤土桩。按桩的功能分类：抗压桩；抗拔桩；水平受荷桩。按成桩方法分类：打（压）入桩；就地灌注桩。桩基的承载机理总体上按竖向受荷与水平受荷两种工况来分析桩的承载性状。竖向受压荷载作用下的单桩：压坏竖向抗拔荷载作用下的单桩：剪坏水平荷载作用下的单桩：弯剪破坏1.竖向受压荷载作用下的单桩

单桩竖向抗压极限承载力由以下二个因素决定:一是桩本身的材料强度;二是地基土强度.1.1侧阻影响分析1)桩土间相对位移2)成桩效应3)桩材和桩的几何外形4)桩的入土深度5)时间效应1.2端阻影响分析1)相对位移2)持力层选择3)桩端进入持力层深度4)尺寸效应问题1.3破坏模式1)整体(局部)剪破2)刺入破坏3)台阶状破坏2.竖向抗拔荷载作用下的单桩

桩的抗拔承载力由桩侧阻力和桩身重力以及桩端真空吸力组成.3.水平荷载作用下的单桩按桩土相对刚度分为两类:一类是刚性短桩(ah<2.5)另一类是弹性长桩(ah>4.0)

(2.5<ah<4.0)称为有限长度中长桩桩基质量通病灌注桩质量通病（钻（冲）孔灌注桩；沉管灌注桩；人工挖孔桩预制桩质量通病；钢桩；混凝土预制桩混凝土预制桩质量通病(续)(6)桩间距过小，打桩引起的挤土效应使后打的桩难于打入或使地面隆起，导致桩上浮，影响桩的端承力。(7)在较厚的黏土、粉质黏土层中打桩，如果停歇时间过长，或在砂层中短时间停歇，土体固结、强度恢复后桩就不易打人，此时如硬打，将击碎桩头，使沉桩无法进行。检测基本规定

1：概述2：检测程序及相关技术内容基桩的承载力和完整性检测是基桩质量检测中的两项重要内容.按照其完成设计和施工质量验收规范所规定的具体检测项目的方式,宏观上可以分为:直接法、半直接法、间接法三种；常规的基桩检测方法不包括间接法。2三检测三程序三及相三关技三术内三容1接受三委托2调查三、资三料收三集3制定三检测三方案三与前三期准三备4现场三检测三、数三据分三析与三验证三，扩三大检三测5检测三结果三评价三和检三测报三告3制三定检三测方三案与三前期三准备1、三检测三开始三时间三的确三定2、三抽样三规则三与检三测数三量3、三检测三的仪三器设三备1开三始检三测时三间的三确定2三抽样三规则三与抽三样数三量1、三抽样三规则三（抽三检桩三应具三有代三表性三）（1三）施三工质三量有三疑问三的桩三；（2三）设三计方三认为三重要三的桩三；（3三）局三部地三质条三件出三现异三常的三桩；（4三）施三工工三艺不三同的三桩；（5三）承三载力三验收三检测三时适三量选三择完三整性三检测三中判三定的三Ⅲ类三桩(三见表三3-三3)三。2.三抽样三数量三(三具体三内容三见P三21三)(1三)完三整性三检测A)三至少三1根三;三B)三不少三于2三0%三,1三0根C)三不三少于三10三%;三D三)不三少于三10三%,三10三根(2三)承三载力三检测A)三不少三于1三%,三3根三;三B)三不少三于三5%三,5三根C)三不少三于1三0%三,1三0根三;三D)三不少三于1三%,三3根3检三测的三仪器三设备4现三场检三测、三数据三分析三与验三证，三扩大三检测5检三测结三果评三价和三检测三报告对于三桩身三完整三性检三测,三<<三建筑三基桩三检测三技术三规范三>>三(三JG三J三10三6-三20三03三)给三出了三完整三性类三别的三划分三标准三:§5三.2三单三桩竖三向抗三压静三载荷三试验单桩三竖向三抗压三静载三试验三采用三接近三于竖三向抗三压桩三的实三际工三作条三件的三试验三方法三,确三定单三桩竖三向抗三压承载三力,是三目前三公认三的检三测基三桩竖三向抗三压承三载力三最直三观,三最可三靠的三试验三方法三.虽然三试验三中也三能得三到与三承载三力相三对应三的沉三降,三但必三须指三出,三静载三试验三中的三沉降三量s三与建三(构三)筑三物的三后期三沉降三量s三’是三不一三样的1)三静载三试验三目的为设三计提三供依三据;为工三程验三收提三供依三据;验证三检测三;其他三目的三;2)三试验三方法我国三建筑三工程三中惯三用(三快速三,慢三速)三维持三荷载三法3)三桩侧三和桩三端阻三力测三试由于三试验三成本三较高三,主三要用三于大三型,三重点三工程三指导三设计三和进三行科三研试三验.静载三试验三目的三:1)三为设三计提三供依三据,三主要三是确定三单桩三竖向三承载三力1.三1)单桩三承载三力确三定的三主要三方法(竖向三静载三荷实三验方三法)1.三2)单桩三承载三力确三定的三其它三方法单桩三竖向三承载三力计三算是桩三基设三计的三最主三要内三容，三而单桩三竖向三承载三力则是三桩基三设计三的最三重要三的设三计参三数。单桩三竖向三承载三力包三括地三基土三对桩三的支撑三能力和桩三的结三构强三度所三允许三的最大三轴向三荷载两个三方面三的涵三义，三以其三小值三控制三桩的三承载三性能三。优化三设计三则应三当选三取合三适的三桩长三和截三面，三使以三上两种三极限三状态三比较三接近，以三达到三最经三济的三目的三。1.三1)三单桩三承载三力确三定的三主要三方法三(竖三向静三载三荷三实验三方法三)单桩三竖向三静载三荷试三验是三确定三单桩三竖向三承载三力的三最基三本的三一种三方法三。试验三装置三包括加荷三系统与位移三观测三系统两部三分。试验三方法三包括加载三分级、测读三时间、沉降三相对三稳定三标准和破坏三标准。极限三承载三力的三判定三方法三有:1)三Q三-S三曲线三明显三转折三点法；2)三沉三降速三率法三(S三-l三gt法)；3)三相三对变三形标三准（三《规三范》三）三法。Q-三S曲三线明三显转三折点三法沉降三速率三法(三S-三lgt法)1.三2)三单桩三承载三力确三定的三其它三方法除了三上述三根据三桩的三静载三试验三确定三单桩三承载三力外三，还三可以三用经验三参数三法、静力三触探三法、标准三贯入三法、动力三法确定三单桩三承载三力。所谓三经验三参数三法是三采用三各种《规三范》所推三荐的三参数三进行三计算三；动力三法是三根据三桩体三被激三振以三后的三动力三响应三特征三来估三计单三桩承三载能三力的三一种三间接三方法三，包三括打桩三公式和动测三法．（三具体三内容三见P三ar三t2三介绍三）对于三一般三的混三凝土三预制三桩、三钻孔三灌注三桩，三用经验三参数三法计算三单桩三极限三承载三力标三准值三的表三达式三为：Qsk、Qpk——三单桩三极限三摩阻三力标三准值三；极三限端阻力三标准三值（三KN三）;u、三Ap——三桩的三横断三面周三长（三m）三;桩三底面三积（m2）；Li——三桩周三各层三土的三厚度三（m三）；qsi三k——三桩周三第i三层土三的单三位极三限摩三阻力三标准三值(k三Pa三)；qpk——三桩底三土的三单位三极限三端阻三力标三准值三(k三Pa三)。根据单桥三探头三静力三触探比贯三入阻三力资三料可三按下三式估三算钢三筋混三凝土三预制三桩的三单桩三极限三承载三力的三标准三值a——三桩端三阻力三修正三系数三;u、三Ap——三桩的三横断三面周三长（三m）三;桩三底面三积（m2）；li——三桩穿三越第三i层三土的三厚度三（m三）；qsi三k——三用静三力触三探比三贯入三阻力三标准三值估三算的三桩周第三i层三土的三极限三桩侧三摩阻三力标三准值三(三kP三a)三；psk——三桩端三附近三的静三力触三探比贯三入阻三力标准三值(k三Pa三)。根据双桥三探头三静力三触探资料三，可三按下三式估三算钢三筋混三凝土三预制三桩的三单桩三极限三承载三力的三标准三值a，βi——三桩端三阻力三修正三系数三;第三i层三土桩三侧摩三阻力三综合三修正三系数三；u、三Ap——三桩的三横断三面周三长（三m）三;桩三底面三积三（m2）；li——三桩穿三越第三i层三土的三厚度三（m三）；qc——三桩端三平面三上、三下的三探头三阻力三（k三Pa三）；三取桩三端平三面以三上4三d（三d为三桩的三直径三或边三长）三范围三内按三土层三厚度三加权三的探三头阻三力平三均值三，然三后再三与桩三端平三面三以三下1三d范三围内三的探三头阻三力进三行平三均；fsi——三桩侧三第i三层土三的探三头摩三阻力三平均三值(三kP三a)三。标准三贯入试验三结果三用于三确定三单桩三承载三力的三方法三在日三、美三、加三拿大三等国三应用三比较三广泛三，主三要适三用于三砂土三中的三桩。三操作三过程三为将三63三.5三kg三重的三锤,三提到三76三cm三的高三度自三由下三落,三使贯三入器三入土三30三cm三所需三要的三落锤三次数三.比三如:粉土三:三qpu=0三.3三N砂土三:三qpu=0三.4三N砾土三:三qpu=0三.6三N式中三N三－－桩端三处标三准贯三入试三验击三数（三落锤三次数三）qpu－－三桩端三极限三阻力三（MP三a）2三桩的三极限三状态三和破三坏模三式一.三桩的三极限三状态桩的三极限三状态三分为三承载三能力三极限三状态三和正三常使三用极三限状三态两三类:承载三能力三极限三状态三对应三于桩三基达三到最三大承三载能三力或三整体三失稳三或发三生不三适于三继续三承载三的变三形;正常三使用三极限三状态三对应三于桩三基达三到建三筑物三正常三使用三所规三定的三变形三限值三或达三到耐三久性三要求三的某三项限三值.桩基三承载三能力三极限三状态三由下三述三三种状三态之三一确三定:1.三桩基三达到三最大三承载三力;2.桩基三出现三不适三于继三续承三载的三变形三;(三p3三1图三)3.三桩基三发生三整体三失稳三;桩基三正常三使用三极限三状态三由下三述二三种状三态之三一确三定:1.三桩基三的变三形;2.三桩身三和承三台的三耐久三性.荷载三-沉三降曲三线图二.三桩的三破坏三模式包括三桩身三结构三强度三破坏三和地三基土三的强三度破三坏.桩身三结构三强度三破坏三有:桩身三缩颈三,离三析,三松散三,夹三泥,三混凝三土强三度低三等都三会造三成桩三身强三度破三坏;灌注三桩桩三底沉三渣太三厚,三预制三桩接三头脱三节等三会导三致承三载力三偏低三,虽三然不三属于三狭义三桩身三破坏三,但三也属三于成三桩质三量问三题;桩帽三制作三不符三合要三求,三也属三于广三义的三桩身三破坏三.桩身三结构三强度三破坏三的Q三-s三曲线三为”三陡降三型”三.地基三土的三强度三破坏地基三土的三强度三破坏三与地三基土三的性三质密三切相三关,三Q三-s三曲线三既有三”陡三降型三”,三也有三”缓三变型三”.Q-三s曲三线:三A三陡降三型,三B三缓变三型由于三桩侧三阻力三一般三先于三桩端三阻力三发挥三,因三此三Q-三s曲三线的三前段三主要三受侧三阻力三制约三,而三后段三则主三要受三端阻三力制三约.但对三于下三列情三况则三例外三:(1三)超三长桩三(L三/D三>1三00三),三Q三-s三全程三受侧三阻性三状制三约;(2三)短三桩(三L/三D<三10三)和三支撑三于较三硬持三力层三上的三短至三中长三(L三/D三>2三5)三扩底三桩,三Q三-s三前段三同时三受侧三阻和三端阻三性状三的制三约;(3三)支三承于三岩层三上的三短桩三,三Q-三s全三程受三端阻三及嵌三岩阻三力制三约.三.三常见三的Q三-s三曲线三的形三态3三仪器三设备三及桩三头处三理静载三试验三设备三主要三由:主梁三,次三梁,三锚桩三或压三重等反力三装置;千斤三顶,三油泵三等加载三装置;压力三表,三压力三传感三器或三荷重三传感三器等荷载三测量三装置三;百分三表或三位移三传感三器等位移三测量三装置组成三.锚桩三横梁三反力三装置三(俗三称锚三桩法三)压重三平台三反力三装置三(俗三称堆三载法三)桩头三处理三:试验三过程三中,三桩头三部位三往往三承受三较高三的竖三向荷三载和三偏心三荷载三,因三此,三一般三应对三桩头三进行三处理三.具体三内容三见教三材P三42三-4三3.桩帽三设计三见图三4-三12三。混凝三土桩三桩头三处理三应先三凿掉三顶部三的松三散破三碎层三和低三强度三混凝三土，三露出三主筋三，冲三洗干三净桩三头后三再浇三注桩三帽，并符三合下三列规三定：1）三桩帽三顶面三应水三平、三平整三、桩三帽中三轴线三与原三桩身三上部三的中三轴线三严格三对中三，桩三帽面三积大三于或三等于三原桩三身截三面积三，桩三帽截三面积三形状三可为三圆形三或方三形。2）三桩帽三主筋三应全三部直三通至三桩帽三混凝三土保三护层三之下三，长三度不三够时三应焊三接。3）三距桩三顶1三倍桩三径范三围内三，宜三用3三-5三mm三厚的三钢板三围裹三，或三距桩三顶1三.5三倍桩三径范三围内三设置三箍筋三，间三距不三宜大三于1三50三mm三。厚三的钢三板围三裹，4）三桩帽三混凝三土强三度等三级宜三比桩三身混三凝土三提高三1-三2级三，且三不得三低于三C3三0。4三检测三技术包括三以下三几部三分内三容:系统三检查维持三荷载三法(三重点三见书三44三-4三6)试验三资料三记录三(记三录表三见下三表)维持三荷载三法有些三软土三中的三摩擦三桩，三按慢三速法三加载三，在三2倍三设计三荷载三的前三几级三，就三已出三现沉三降稳三定时三间逐三渐延三长，三即在三2h三甚至三更长三时间三内不三收敛三，此三时，三采用三快速三法是三不适三宜的三。1、三试验三加载三方式2、三慢速三维持三荷载三法试三验3、三快速三维持三荷载三法4、三终止三加载三条件1、三试验三加载三方式加载三应分三级进三行；采用三逐级三等量三加载三；分级三荷载三宜为三最大三加载三量或三预估三极限三承载三力的三1/三10三，其三中第三一级三可取三分级三荷载三的2三倍。终止三加载三后开三始卸三载，三卸载三应分三级进三行，三每级三卸载三量取三加载三时分三级荷三载的三2倍三，逐三级等三量卸三载。加、三卸载三时应三使荷三载传三递均三匀、三连续三、无三冲击三，每三级荷三载在三维持三过程三中的三变化三幅度三不得三超过三分级三荷载三的±10三%。2、三慢速三维持三荷载三法试三验1）三每级三荷载三施加三后按三第5三、1三5、三30三、4三5、三60三mi三n测三读桩三顶沉三降量三，以三后每三隔3三0m三in三测读三一次三。2）三试桩三沉降三相对三稳定三标准三：在三每级三荷载三作用三下，三桩顶三的沉三降量三连续三两次三在每三小时三内不三超过三0.三1m三m，三可视三为稳三定（三由1三.5三h内三的沉三降观三测值三计算三）3）三当桩三顶沉三降速三率达三到相三对稳三定标三准时三，再三施加三下一三级荷三载。4）三卸载三时，三每级三荷载三维持三1h三，按三第1三5、三30三、6三0m三in三测读三桩顶三沉降三量后三，即三可以三卸下三一级三荷载三，卸三载至三零后三，应三测读三桩顶三残余三沉降三量，三维持三时间三为3三h，三测读三时间三为第三15三、3三0m三in三，以三后每三隔3三0m三in三测读三一次三。3、三快速三维持三荷载三法1）三每级三荷载三施加三后按三第5三、1三5、三30三mi三n测三读桩三顶沉三降量三，以三后每三隔1三5m三in三测读三一次三。2）三试桩三沉降三相对三稳定三标准三：加三载时三每级三荷载三维持三时间三不少三于1三小时三，最三后1三5m三in三时间三间隔三的桩三顶沉三降增三量小三于相三邻1三5m三in三时间三间隔三的桩三顶沉三降增三量。3）三当桩三顶沉三降速三率达三到相三对稳三定标三准时三，再三施加三下一三级荷三载。4）三卸载三时，三每级三荷载三维持三15三mi三n，三按第三5、三15三mi三n测三读桩三顶沉三降量三后，三即可三以卸三下一三级荷三载，三卸载三至零三后，三应测三读桩三顶残三余沉三降量三，维三持时三间为三2h三，测三读时三间为三第5三、1三0、三15三、3三0m三in三，以三后每三隔3三0m三in三测读三一次三。4、三终止三加载三条件1）三某级三荷载三作用三下，三桩定三沉降三量大三于前三一级三荷载三作用三下沉三降量三的5三倍。三桩顶三总沉三降量三超过三40三mm三。2）三某级三荷载三作用三下，三桩定三沉降三量大三于前三一级三荷载三作用三下沉三降量三的2三倍，三且经三24三h尚三未达三到稳三定标三准。三（只三对慢三速维三持荷三载法三适用三）3）三已经三达到三加载三反力三装置三的最三大加三载量三。4）三已经三达到三设计三要求三的最三大加三载量三。5）三当工三程桩三做锚三桩时三，锚三桩上三拔量三已经三达到三允许三值。6）三当荷三载-三沉降三曲线三呈缓变三型时，三可加三载至三桩顶三总沉三降量三为6三0-三80三mm三；在三特殊三情况三下，三可根三据具三体要三求加三载至三桩顶三累计三沉降三量超三过8三0m三in三。5三检测三数据三分析确定三单桩三竖向三抗压三承载三力时三,应三绘制三竖向三荷载三-沉三降(三Q-三s)三,沉三降-三时间三对数三(s三-l三gt三)曲三线;三需要三时还三应绘三制s三-l三gQ三,三lg三s-三lg三Q等三其他三辅助三分析三所需三曲线三.用来三确定三单桩三竖向三抗压三极限三承载三力.三（重点三见p三50）1.三单桩三竖向三抗压三极限三承载三力确三定单桩三竖向三抗压三极限三承载三力Q三u可三按照三下面三方法三综合三分析三确定三：1）三根据三沉降三随荷三载变三化的三特征三确定2）三根据三沉降三随时三间变三化的三特征三确定3）三根据三具体三的试三验过三程确三定：（1三）超三过2三倍下三沉量三，且三24三小时三未达三到稳三定标三准（2三）达三到最三大加三载量三时，三取此三时的三对应三值（3三）对三于缓三变型三Q三-s三曲线三可根三据沉三降量三确定三，宜三取s三=4三0m三m对三应的三荷载三值2.三单桩三竖向三抗压三极限三承载三力统三计值三确定按照三各种三规范三规定三的方三法（三教材三p4三8-三49三）具体三确定三方法三为：1）三各种三情况三都相三同的三受检三桩不三少于三3根三时，三可进三行统三计值三的计三算2）三当满三足极三差不三超过三平均三值的三30三%时三，取三其平三均值三为单三桩竖三向抗三压极三限承三载力3）三当极三差超三过平三均值三的3三0%三时，三应分三析极三差过三大的三原因三，综三合确三定4）三对于三受检三桩数三为3三根或三少于三3根三的柱三下承三台，三应取三低值3.三单桩三竖向三抗压三极限三承载三力特三征值按照三《建三筑地三基基三础设三计规三范》三规定三，单三桩竖三向抗三压极三限承三载力三特征三值是三按照三单桩三竖向三抗压三极限三承载三力统三计值三除以三安全三系数三2得三到的三。4.三极三限承三载力三的外三推确三定外推三方法三有双三曲形三法；三指数三方程三法；三作图三法。下面三重点三介绍作图三法（三见p三51三）6三桩侧三阻力三和桩三端支三承力三测试三分析1.三传感三器埋三设技三术要三求根据三测试三目的三以及三要求三,可三按照下表选择传感三器:钢弦三式传三感器应变三式传三感器2.三桩身三内力三测试三数据三分析三见三P三53三3.三沉降三杆测三量桩三身(三桩端三)位三移三如右三图所三示(三AS三TM三推荐三方法三)（讲三解）4.三滑动三测微三计测三量桩三身应三变(三有兴三趣者三看书三56三页)7三其它三静载三试验三方法三简介三及存三在问三题1.三美国三规范三A三ST三M三D三11三43三简介三(三书5三7)2.三<<三公路三桥涵三施工三技术三规范三>>三(J三TJ三04三1-三20三00三)试三桩方三法简三介三(书三59三)3.三自平三衡试三桩法三简介三(三书6三2)实验三装置三见下三图静载三试验三中的三若干三问题（重三点介三绍见三p6三5三）1.三静载三试验三本身三对基三桩承三载力三的影三响2.三主梁三压实三千斤三顶3.三边堆三载边三试验4.三最大三试验三荷载三的确三定5.三偏心三问题桩是三否存三在偏三心,三可以三通过三四个三对称三安装三的百三分表三或位三移传三感器三的测三量数三据分三析获三得.6.三安全三问题1.三静三载试三验本三身对三基桩三承载三力的三影响就单三桩竖三向抗三压承三载力三而言三，有三这样三两种三情况三值得三注意三：1）三一种三是经三过静三载试三验以三后桩三的承三载力三提高三了。三（可三能不三需要三对该三桩本三身进三行工三程处三理）2）三另一三种情三况是三经过三静载三试验三后桩三的承三载力三明显三降低三了。三（试三验使三工程三桩几三乎成三为废三桩）还有三两种三试验三现象三值得三注意三：1）三桩在三某级三荷载三作用三下沉三降明三显偏三大，三但每三级都三能稳三定，三最后三按照三规范三判定三该桩三竖向三承载三力满三足设三计要三求。2）三不是三桩身三破坏三，而三是桩三周土三发生三破坏三。试三验前三和试三验后三该桩三承载三力基三本上三没有三发生三变化三。2.三主梁三压实三千斤三顶三(三p6三6)3.三边堆三载边三试验三(p三66三)4.三最大三试验三荷载三的确三定这里三有两三个问三题：三一个三是最三大试三验荷三载的三确定三；另三一个三问题三是最三大试三验荷三载的三维持三时间三。5.三偏心三问题三(见三下图三)偏心三受力三主要三由以三下几三个因三素引三起：1）三制作三的桩三帽轴三心与三原桩三身轴三线严三重偏三离；2）三支墩三下的三地基三土不三均匀三变形三；3）三锚桩三之间三承受三的荷三载不三同步三；4）三采用三多个三千斤三顶，三千斤三顶实三际合三力中三心与三桩身三轴线三严重三偏离三。6.三安全三问题安全三问题三必须三引起三我们三足够三的重三视。三(P三67三)8三工程三实例三分析某工三程采三用静三压预三制方三桩,三设计三桩截三面为三40三0m三m*三40三0m三m,三单桩三承载三力设三计值三为1三00三0k三N,三要求三试桩三最大三荷载三为2三00三0k三N.三这里三介绍三9号三试桩三的结三果.试验三所得三结果三见以三下图三表.1三抗拔三静载三试验三概述2三破坏三模式三、极三限状三态3三仪器三设备4三检测三技术5三检测三数据三分析6三工程三实例三分析§5三.3三单三桩竖三向抗三拔静三载荷三试验1三抗拔三静载三试验三概述基础三承受三上拔三力的三建(三构)三筑物三主要三有以三下几三种类三型(1三)高三压送三电线三路塔(2三)电三视塔三等高三耸构三筑物(3三)地三下工三程和三人防三工程(4三)在三水平三力作三用下三出现三上拔三力的三建(三构)三筑物(5三)膨三胀土三地基三上的三建筑三物(6三)海三上石三油钻三井平三台(7三)悬三索桥三和斜三拉桥三的锚三桩基三础(8三)修三建船三舶的三船坞三底板三等等2三破坏三模式三、极三限状三态1.三破坏三形态三见下三图关于三桩侧三抗拔三土阻三力峰三值与三桩顶三上拔三位移三量的三关系三，大三致有三两种三观点三：1）三第一三种观三点认三为桩三侧最三大抗三拔土三阻力三与桩三径D有关三。（三0.三00三5~三0.三02D）2）三另一三种观三点认三为，三桩侧三最大三抗拔三土阻三力与三桩顶三位移三之间三的关三系比三较固三定，三基本三上与三桩径三无关三。就目三前对三抗拔三桩的三研究三水平三来看三，后三一种三观点三比较三符合三实际三。2.三抗拔三承载三力的三影响三因素(1三)桩三周围三土体三的影三响(2三)桩三自身三因素三的影三响(3三)施三工因三素的三影响(4三)休三止时三间的三影响3三仪器三设备抗拔三静载三试验三设备三主要三由:主梁三,次三梁,三反力三桩或三反力三支撑三墩等反力三装置;千斤三顶,三油泵三等加载三装置;压力三表,三压力三传感三器或三荷重三传感三器等荷载三测量三装置三;百分三表或三位移三传感三器等位移三测量三装置组成三.具体三试验三装置三见下三图所三示1.三反力三装置2.三荷载三测量3.三上拔三量测三量4三检测三技术试验三适宜三采用三慢速三维持三荷载三法1.三加卸三载分三级2.三桩顶三上拔三量的三测量3.三变形三相对三稳定三标准4.三终止三加载三条件5.三试验三记录三.维持三荷载三法有些三软土三中的三摩擦三桩，三按慢三速法三加载三，在三2倍三设计三荷载三的前三几级三，就三已出三现上三拔稳三定时三间逐三渐延三长，三即在三2h三甚至三更长三时间三内不三收敛三，此三时，三采用三快速三法是三不适三宜的三。1、三试验三加载三方式2、三慢速三维持三荷载三法试三验3、三快速三维持三荷载三法4、三终止三加载三条件1、三试验三加载三方式加载三应分三级进三行；采用三逐级三等量三加载三；分级三荷载三宜为三最大三加载三量或三预估三极限三承载三力的三1/三10三，其三中第三一级三可取三分级三荷载三的2三倍。终止三加载三后开三始卸三载，三卸载三应分三级进三行，三每级三卸载三量取三加载三时分三级荷三载的三2倍三，逐三级等三量卸三载。加、三卸载三时应三使荷三载传三递均三匀、三连续三、无三冲击三，每三级荷三载在三维持三过程三中的三变化三幅度三不得三超过三分级三荷载三的±10三%。2、三慢速三维持三荷载三法试三验1）三每级三荷载三施加三后按三第5三、1三5、三30三、4三5、三60三mi三n测三读桩三顶上三拔量三，以三后每三隔3三0m三in三测读三一次三。2）三试桩三上拔三相对三稳定三标准三：在三每级三荷载三作用三下，三桩顶三的上三拔量三连续三两次三在每三小时三内不三超过三0.三1m三m，三可视三为稳三定（三由1三.5三h内三的上三拔观三测值三计算三）3）三当桩三顶上三拔速三率达三到相三对稳三定标三准时三，再三施加三下一三级荷三载。4）三卸载三时，三每级三荷载三维持三1h三，按三第1三5、三30三、6三0m三in三测读三桩顶三上拔三量后三，即三可以三卸下三一级三荷载三，卸三载至三零后三，应三测读三桩顶三残余三上拔三量，三维持三时间三为3三h，三测读三时间三为第三15三、3三0m三in三，以三后每三隔3三0m三in三测读三一次三。3、三快速三维持三荷载三法1）三每级三荷载三施加三后按三第5三、1三5、三30三mi三n测三读桩三顶上三拔量三，以三后每三隔1三5m三in三测读三一次三。2）三试桩三上拔三相对三稳定三标准三：加三载时三每级三荷载三维持三时间三不少三于1三小时三，最三后1三5m三in三时间三间隔三的桩三顶上三拔增三量小三于相三邻1三5m三in三时间三间隔三的桩三顶上三拔增三量。3）三当桩三顶上三拔速三率达三到相三对稳三定标三准时三，再三施加三下一三级荷三载。4）三卸载三时，三每级三荷载三维持三15三mi三n，三按第三5、三15三mi三n测三读桩三顶上三拔量三后，三即可三以卸三下一三级荷三载，三卸载三至零三后，三应测三读桩三顶残三余上三拔量三，维三持时三间为三2h三，测三读时三间为三第5三、1三0、三15三、3三0m三in三，以三后每三隔3三0m三in三测读三一次三。4、三终止三加载三条件1）三某级三荷载三作用三下，三桩定三上拔三量大三于前三一级三荷载三作用三上拔三量的三5倍三。桩三顶总三上拔三量超三过1三00三mm三。2）三某级三荷载三作用三下，三桩定三上拔三量大三于前三一级三荷载三作用三下上三拔量三的2三倍，三且经三24三h尚三未达三到稳三定标三准。三（只三对慢三速维三持荷三载法三适用三）3）三已经三达到三加载三反力三装置三的最三大加三载量三。4）三已经三达到三设计三要求三的最三大加三载量三。5.三试验三记录三.(三记录三格式三参照三下表三)5三检测三数据三分析1.三抗拔三极限三承载三力2.三抗拔三承载三力特三征值具体三内容三见教三材7三9页6三工程三实例三分析见教三材1三水平三静载三试验三概述2三仪器三设备三及安三装3三检测三技术4三检测三数据三的分三析与三判断5三检测三报告三要求三的内三容6三工程三实例三分析§5三.4三单三桩水三平静三载荷三试验1三水平三静载三试验三概述桩所三承受三的水三平荷三载有三:风力制动三力地震三力船舶三撞击三力波浪三力等三等建筑三桩基三的水三平承三载力三和位三移计三算成三为建三筑物三设计三的重三要内三容之三一。过去三经常三设置三斜桩三或叉三桩抵三抗水三平荷三载；三实际三上：三直桩三只要三有一三定的三入土三深度三，也三能通三过抗三剪和三抗弯三承担三相当三大的三水平三荷载三。现在三在一三般的三工业三与民三用建三筑设三计中三，直三桩基三本上三已集三抗压三，抗三水平三和抗三弯矩三作用三为一三体得三到广三泛应三用，三从而三大大三简化三了桩三基础三设计三。按桩三土相三对刚三度的三不同三，水三平荷三载作三用下三的桩三-土三体系三有二三类工三作状三态和三破坏三机理三：一类三是刚三性短三桩，三因转三动或三平移三而破三坏，三相当三于a三h<三2.三5时三的情三况（三a为三桩的三水平三变异三系数三，h三为桩三的入三土深三度。三）另一三类是三工程三中常三见的三弹性三长桩三，桩三身产三生挠三曲变三形，三桩下三端嵌三固于三土中三不能三转动三，相三当于三ah三>4三.0三时的三情况三。对于三2.三5<三ah三<4三.0三范围三的桩三称为三有限三长度三的中三长桩三。桩顶三实际三工作三条件三包括三：桩顶三自由三状态三，桩顶三受不三同约三束而三不能三自由三转动三，桩顶三受垂三直荷三载作三用等三等。《规三范》三中的三试验三桩为三桩顶三自由三的单三桩，三其它三约束三情况三可参三照执三行。地基三土的三水平三抗力三系数三m，三反映三了桩三在不三同深三度处三桩侧三土抗三力和三水平三位移三的关三系，三可视三为土三的固三有特三性。2三仪器三设备三及安三装水平三静载三试验三设备三主要三由:反力三桩或三反力三支撑三墩等反力三装置;卧式三油压三千斤三顶等加载三装置;压力三表,三压力三传感三器或三荷重三传感三器等荷载三测量三装置三;位移三传感三器等位移三测量三装置组成三.试验三装置三以及三仪器三设备三见下三图.3三检测三技术试验三适宜三采用三慢速三维持三荷载三法或三单向三多循三环加三载法三.1.三加卸三载方三式2.三水平三位移三测量3.三终止三加载三条件4.三检测三数据三记录若采三用单三向多三循环三加载三，比三如《三港口三工程三桩基三规范三》(三JT三J三25三4-三98三)三规定三每级三荷载三维持三20三mi三n。若采三用慢三速维三持荷三载法三加载三，可三以参三照“三单桩三竖向三抗压三静载三试验三”的三规定三进行三。出现三下列三情况三之一三时，三可终三止加三载：1）三桩身三折断2）三水平三位移三超过三30三~4三0m三m（三软土三中取三40三mm三）3）三水平三位移三达到三设计三要求三的三允许三值。补充三：三单桩三在水三平荷三载作三用下三的工三作性三状综合三试验三研究三结果三，单三桩在三水平三荷载三下的三性状三可简三要归三结为三以下三几点三：1）三桩在三一定三水平三荷载三范围三内(三0<三H<三Hc三r)三，经三受任三意一三级水三平荷三载反三复作三用时三，桩三身变三位逐三渐趋三于某三一稳三定值三；而三且卸三载后三，变三形大三部分三可以三恢复三，说三明这三时桩三，土三处于三弹性三状态三。2）三Hc三r是三一个三标志三点。三当水三平力三超过三临界三荷载三(H三>H三cr三)后三，在三相同三的增三量荷三载条三件下三，桩三的位三移增三量比三前一三级明三显增三大；三而且三在同三一级三荷载三下，三桩的三位移三随着三加卸三荷循三环的三次数三增加三而逐三渐增三大；三不过三在水三平力三小于三极限三水平三荷载三Hu三时，三每次三循环三引起三的位三移增三量仍三呈减三小趋三势，三使得三位移三包络三线呈三微向三上弯三曲的三形状三。3）三Hu三是一三个突三变点三。当三H>三Hu三时，三桩的三位移三速率三突然三增大三（连三续加三载时三），三或同三一级三荷载三的每三次循三环都三使位三移增三量加三大（三循环三加载三时）三。位三移曲三线的三曲率三突然三增大三（连三续加三载时三）或三位移三的包三络线三变成三向下三弯曲三的形三状（三循环三加载三时）三；同三时桩三周土三出现三裂缝三，明三显破三坏。4）三水平三荷载三试验三的H三-Y三关系三曲线三形状三类似三于竖三向荷三载试三验的三Q-三s曲三线，三被特三征点三Hc三r和三Hu三划分三为三三段：直线三变形三阶段三，弹塑三性变三形阶三段，破坏三阶段三。处于三直线三变形三阶段三，桩三的工三作状三态是三安全三的，三只有三在小三变形三条件三下，三土体三的抗三力才三能有三效发三挥出三来。5）三在水三平荷三载作三用下三，桩三与土三的变三形主三要发三生在三上部三。土三中应三力区三和塑三性区三的主三要范三围也三在上三部浅三土层三，一三般在三地面三下5三~1三0m三深度三以内三。因三此，三桩周三土对三桩的三水平三工作三性状三影响三最大三的是三地表三土和三浅层三土。三改善三浅部三土层三的工三作性三质可三收到三事半三功倍三的效三果。4三检测三数据三的分三析与三判断1.三绘制三有关三试验三成果三曲线2.三单桩三水平三临界三荷重三的确三定3.三单桩三水平三临界三承载三力的三确定4.三单桩三水平三承载三力特三征值三的确三定5.三m值三的确三定5三检测三报告三要求三的内三容检测三报告三除应三包括三规定三的内三容(三P2三4)三外,三还应三该包三括:1)三受检三测桩三桩位三对应三的地三质柱三状图2)三受检三桩的三截面三尺寸三以及三配筋三情况3)三加卸三载方三法,三荷载三分级4)三根据三数据三绘制三的曲三线图5)三承载三力判三定依三据6)三测试三钢筋三应力三所需三要的三图表6三工程三实例三分析见页思三考三：1）三小变三形；三大变三形2）三水平三承载三桩与三竖直三承载三桩的三工作三性状有什三么区三别？3）三区别三概念三：维三持（三加载三方式三）循环三（加三载方三式）1三桩身三完整三性判三定的三理论三方法2三适用三范围3三低应三变法三现场三检测三技术4三检测三数据三分析三与判三断§5三.5三桩三基的三低应三变动三测1三桩身三完整三性判三定的三理论三方法虽然三,应三力波三在桩三身传三播时三,由三于桩三-土三相互三作用三以及三桩身三材料三的阻三尼作三用要三引起三应力三波的三衰减三;由三于尺三寸效三应要三产生三频散三,但三是,三用一三维应三力波三理论三对桩三身完三整性三进行三检测三判断三仍是三低应三变动三测法三的理三论基三础.本节三将桩三身阻三抗变三化引三起波三的反三射情三况用三桩顶三的实三测速三度响三应来三定量三表达三.1.三应力三波通三过具三有一三次截三面阻三抗变三化的三自由三桩时三桩顶三接收三到的三速度三响应2.三实际三桩受三土阻三力作三用和三具有三多个三阻抗三变化三截面三时桩三顶接三收到三的速三度响三应数三值解1.应三力波三通过三具有三一次三截面三阻抗三变化三的自三由桩三时桩三顶接三收到三的速三度响三应(见三下图三15三-1三)1)三图中三1-三6区三表示三2L三/c三桩底三反射三到达三桩顶三前阻三抗变三化截三面引三起的三多次三反射2)三图中三7-三13三区表三示阻三抗变三化截三面对三2L三/c三桩底三反射三的影三响2.三实际三桩受三土阻三力作三用和三具有三多个三阻抗三变化三截面三时桩三顶接三收到三的速三度响三应数三值解见下三图2三适用三范围目前三国内三外普三遍采三用瞬三态冲三击方三法通三过实三测桩三顶加三速度三或速三度响三应时三域曲三线,三借一三维波三动理三论分三析来三判定三基桩三的桩三身完三整性三,这三种方三法称三之为三反射三波法三(或三瞬态三时域三分析三法)三.存三在以三下问三题:1.三与波三长相三关的三桩几三何尺三寸限三制2.三缺陷三的定三量与三类型三区别3.三最大三有效三检测三深度4.三关于三”用三一维三纵波三波速三推定三桩身三混凝三土强三度等三级和三校核三桩长三”的三误区三澄清5.三复合三地基三中的三竖向三增强三体的三检测三问题3三低应三变法三现场三检测三技术1.三测试三仪器三和激三振设三备的三选择2.三桩头三处理3.三测试三参数三设定4.三传感三器安三装和三激振三操作1.三测试三仪器三和激三振设三备的三选择1)三测量三响应三系统建议三采用三的低三应变三动力三检测三测量三响应三传感三器为三压电三式加三速度三传感三器.对于三桩顶三瞬态三响应三测量三,习三惯上三是将三加速三度计三的实三测信三号积三分成三速度三曲线三,并三据此三进行三判断三.2)三激振三设备瞬态三激振三操作三应通三过现三场试三验选三择不三同材三质的三锤头三或锤三垫,三以获三得低三频宽三脉冲三或高三频窄三脉冲三.选三择激三振设三备的三目的三:(1三)三获得三清晰三的桩三身阻三抗变三化的三反射三或桩三底反三射(三如下三图)三;(2三)获三得较三大的三信号三动态三范围三而不三超载三.2.三桩头三处理3.三测试三参数三设定4.三传感三器安三装和三激振三操作4三检测三数据三分析三与判三断按<三建筑三基桩三检测三技术三规范三>(三JG三J三10三6-三20三03三)规三定的三方法三予以三介绍三:1.三通过三统计三确定三桩身三波速三平均三值2.三桩身三缺陷三位置三计算3.三桩身三完整三性类三别判三定4.三桩身三阻抗三多变三或渐三变5.三关于三嵌岩三桩6.三信号三分析三中一三些没三有涉三及的三问题7.三检测三报告三的要三求1.三通过三统计三确定三桩身三波速三平均三值2.三桩身三缺陷三位置三计算3.三桩身三完整三性类三别判三定4.三桩身三阻抗三多变三或渐三变5.三关于三嵌岩三桩6.三信号三分析三中一三些没三有涉三及的三问题7.三检测三报告三的要三求附：低应三变基三桩完三整性三检测低应三变基三桩完三整性三检测三目录第一三章三基三本概三念及三检测三原理第二三章三检三测系三统第三三章三现三场检三测技三术第一三章三基三本概三念及三检测三原理三目三录第一三节三应三力波三基本三概念第二三节三应三力波三在桩三中的三传播第三三节三低三应变三的检三测原三理第一三章三基三本概三念及三检测三原理三基三本概三念应力三波基三本概三念应力三波：三当介三质的三某个三地方三突然三受三到一