自平衡法桩基检测解析

桩基检测方法—自平衡法

1.桩基检测方法---静荷载实验法1.1堆载法

1.2锚桩法

1.3自平衡法

1.4自平衡法与传统加载方法比较2.自平衡法荷载试验在工程试验桩的应用3.结论

桩基础是现代建筑中应用较普遍的一种地基处理技术。但桩基础施工存在隐蔽性高，施工地形复杂，施工机械性能不稳，人员素质参差不齐等因素，影响桩基的质量。桩基质量不仅关系到建筑物的成败，更关系到人民群众的生命财产的安全，所以国家强制规定桩基础施工必须进行桩基检测。在工程实践中，由于对检测方法了解不多或使用不当，或者因不重视而使用存在着随意性，造成桩基工程质量检测的可靠性不高，给工程留下了隐患，甚至造成质量事故。

1桩基检测方法---静荷载实验法

基桩工程质量的好坏主要取决于两个因素，即承载能力与桩身质量，而承载力是二者中的主要因素。单桩承载力的准确测试对于各类建筑物基础设计乃至上部结构的设计都起着举足轻重的作用。长期以来，国内外确定单桩承载力的方法很多，总的可分为两大类：

第一类是对工程现场试桩进行静载荷试验和动力检测；

第二类是通过其它手段，分别得出桩端阻力和桩身的侧阻力后计算求得。基桩检测的主要目的之一是确定单桩承载力，而单桩竖向静载荷试验是公认的检测单桩竖向承载力最直观、最可靠的方法。

静载试验法:该法被认为是目前检测基桩竖向抗压承载力最直接和最可靠的试验方法。它所获得的Q—s曲线的形态由桩侧和桩端土的分布和性质、成桩工艺、桩的形状尺寸等诸多因素而变化。当其陡降段明显时，可取相应于陡降段起点的荷载值；对于缓变型曲线则一般取s=40~60mm对应的荷载，对于摩擦型灌注桩，取s=logQ曲线陡降直线段的起点所对应的荷载值。当曲线特征不明确时，极限承载力的确定受人为因素的影响较大。在工程实践中，基准梁和基准桩的问题常会被检测人员所忽视，容易出现下列问题：①基准桩打入深度不足，在试验过程中产生位移；②基准梁长度不符合规范要求；③基准梁刚度不足，产生较大的挠曲变形。

目前，桩基静荷载试验主要有以下几类加载方法：

堆载法、锚固法和自反力法。

1.1堆载法：

堆载反力梁装置就是在桩顶使用钢梁设置一承重平台，上堆重物，依靠放在桩头上的千斤顶将平台逐步顶起，从而将力施加到桩身。反力装置的主梁可以选用型钢，也可用自行加工的箱梁。平台形状可以根据需要设置为方形或矩形，堆载用的重物可以选用砂袋、混凝土预制块、钢锭、甚至就地取土装袋，也有的用水箱。优点：

堆载反力梁装置使用比较广泛，其承重平台搭建简单，适合于不同荷载量试验，及不配筋或少配筋的桩，可对工程桩进行随机抽样检测。在千斤顶配合下，该装置可以将力比较均匀缓慢地施加到桩上，能明显改善电动油泵加载中的过冲现象，从而使荷载量的大小比较容易控制。

缺点：由于开始试验前，堆重物的重量由支撑墩传递到地面，使桩周土受到了一定的影响，有报道称，当荷载大于20000kN时，影响深度将达到45m。而且大吨位试验时，若用袋装砂石或场地土等作为堆重物，由于上部荷载较大，造成安装时间较长，而且需要进行技术处理，以防鼓凸倒塌。在广东地区，许多单位使用混凝土预制块堆重，大大减少了安装时间，但需运输车辆及吊车配合，试验成本较高；使用水箱配重，试验结束后，由于要放水，会影响试验场地的整洁。

1.2

锚桩法：

锚桩反力梁装置在具体的应用中又可根据反力锚的不同分为两种：将反力架与锚桩连接在一起提供反力的，俗称锚桩反力梁装置；将几只螺旋钻钻入地下使用地锚提供反力，俗称锚杆反力梁装置。锚桩反力梁装置就是将被测桩周围对称的几根锚桩用锚筋与反力架连接起来，依靠桩顶的千斤顶将反力架顶起，由被连接的锚桩提供反力。提供反力的大小由锚桩数量、反力架强度和被连接锚桩的抗拔力决定。锚桩反力梁装置一般不会受现场条件和加载吨位数的限制，当条件允许时采用工程桩作锚桩是最经济的，但在试验过程中需要观测锚桩的上拔量，以免拔断，造成工程损失。

在小吨位基桩和复合地基试验中，小巧易用的地锚就显示出了工程上的便捷性。地锚根据螺旋钻受力方向的不同可分为斜拉式（也即伞式）和竖直式，斜拉式中的螺旋钻受土的竖向阻力和水平阻力，竖直式中的螺旋钻只受土的竖向阻力。地锚提供反力的大小由螺旋钻叶片大小和地层土质有关。虽然有不少单位使用地锚进行复合地基试验，但由于试验过程中，地锚会对复合地基土产生扰动，这一点需要引起足够重视。另外，还有一些反力装置比如锚桩与堆重平台联合装置，以及利用现有建筑物或特殊地形提供反力的。优点：锚桩反力梁装置是通过邻近工程桩或预设锚桩提供反力，安装快捷，特别对于大吨位试桩，节约成本明显。缺点：安装时荷载对中不易控制，试验的开始阶段容易产生过冲，当使用工程桩做锚桩时，会对工程桩的承载力产生一定的影响，如果为试验桩设置专用的锚桩，则会大大增加相关成本。锚桩在试验过程中受到上拔力的作用，其桩周土的扰动同样会影响到试桩。《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）提出的试桩与锚桩之间的中心位置应≥4d且≤2.0m就是为了减小这种影响（d：试桩或锚桩的设计直径）。对于桩身承载力较大的钻孔灌注桩锚桩反力梁装置无法进行随机抽样检测。

1.3自平衡法自平衡法在国外上世纪80年代中期已经研究应用，我国从90年代中期起开始实用性的应用。通过多年的科研应用，目前在交通桥梁和码头工程领域的使用较为广泛，经过不断的实践累积，逐步从科研转变为工程的检测的常规应用，部分行业和地区已经制定了相关的检测规程。自平衡试桩法的基本原理是接近于竖向抗压(拔)桩的实际工作条件的试验方法。首先把一种特制的加载装置—荷载箱放置在桩身指定位置，将荷载箱的高压油管和位移杆引到地面（平台）。

由高压油泵在地面（平台）向荷载箱充油加载，荷载箱将力传递到桩身，其上部桩极限侧摩阻力及自重与下部桩极限侧摩阻力及极限端阻力相平衡来维持加载，从而获得桩的承载力。这种试验方法的最大特点是在桩基自身内部寻求反力进行加载，不同于传统方法那样借助于外部反力加载。

自平衡法测桩技术资料下载

自平衡法技术优劣势分析

自平衡法荷载试验抗压极限承载力的确定⑴根据实测荷载箱上、下位移计算确定承载力：⑵Q-未S曲惨线确定冶承载力宿和等效初转换曲芹线。通过积自平氧衡法厨检测趣可获樱得的决向上量、向件下两赶条Q夕-S壶曲庙线（慎S+和S-曲线盘）。醒对于塘陡降榴型Q土-s圾曲避线，就取陡坐降起非始点便对应龄的荷块载。磨对缓拘变形蛾Q-乓S挥曲线历，按渗位移机值确姻定极想限值访，极竞限侧务阻取图对应金于向腾上位卧移S+=4梯0～顶60抚mm楼对霸应的灾荷载诞；极游限端秤阻取碑S-=4瓦0～重60驴mm滨对父应荷弦载，幼或大康直径瞒桩的膀S-=（0捡.03飞～0.斑06）箱D（D间为桩飞端直径陈，大直陪径桩取援低值，乱小直径疯桩取高轰值）的博对应荷遮载。如畏果根据腿位移随戚时间的谜变化特些征确定疲极限承眯载力，作下段桩割取S-叠lgt材曲线冬尾部出习现明显询向下弯纤曲的前怀一级荷右载值，蚁上段桩车取S-梢lgt们曲线间尾部出饱现明显粗向上弯调曲的前头一级荷西载值。另外也畜可以通秘过转换处等效为正相应的摩传统静组载方法啦获得的三一条Q盖-S慢曲线，唤将荷载疮箱作用主力转换忌为桩顶拥荷载值龟，上下描段桩位踪蝶移转换梢为桩顶澡位移，赛参考竖种向抗压猎静载的绕极限承泳载力取局值方法唉确定极伪限荷载峰。优点：自平衡卵测试法以通过桩田自身阻欢力作反剃力，避烦免了庞鸣大的反姥力装置爆，其装愈置简单尊，准备懂工作省刚时省力饼，并且缴可以节成省大量泪试验费象用。缺点捧：当使将用工卷程桩额进行庆检测品，荷漏载箱散位置抛在加岔载后稍形成滥断桩犬，不霸宜处框理，会荷载克箱平听衡点林位置暗需要栗预估蹄，上训部桩批身的院摩擦央力与插下部改桩身应的摩凳擦力肾及端访阻力浑不易番平衡碍，另驰外测李试时尿，荷很载箱忆上部寸测读漂的是粗负摩踏擦力千，与塘实际钓情况因不相竭同，寺需要犹根据偏经验倚进行叮调整择。1.羡4自平衡购法与传三统加载图方法比历较相同域点试验对鞭象：相对于饥其他测墓桩方法澡（高、愁低应变趴等）而盘言，自愁反力法阀与传统剩加载方母法一样政，同属颠于对桩漠体直接叙施载的凶方法，钱且试验肤结果为拖勘探、嚼设计、舍施工的亭综合结匪果。试验双原理：自反力擦（自平奴衡）测布桩法，强并不是峡一种全创新的桩哭基静载哄试验，边其代表米的仅仅棚是在桩艘基内部练寻求反具力的一块类加载保方法（沾或技巧楚），与胃传统的蹄试验方祸法以及口现在普硬遍执行爹的试验载规范并掘不矛盾农。将自誉反力法现（自平乐衡法）突视为对缩慧桩基上衰、下部休同时进歪行传统混方法加兽载，加运载设备善、载荷昆分级方昌法、加凶载速度灵、稳定台判别条鹊件等，舌与传统丸加载方塔法基本背一致，睁完全可役以在现鲁有的传缩慧统试验崇规范的制框架内碗完成。不同盏点反力竟方式：自反纪力法膝加载共时，制反力而来自站于桩怕基内托部，婚这也辉正是凭自反饶力法丝式技术淘优势仙的根束本原慈因。沉而传帆统方瓦法加短载时愚，反顿力来迟自于堪桩基善外部裹，比歼如堆调载配矿重反胁力、幼锚桩判反力因等。加载狠方向：传统方改法试验植时，桩徐基一般亮总是整劫体受载呆荷，且存加载方塌向与传市统试验糊规程的诉约定一画致；自炸反力法悠试验时慨，桩基锁经常是排被分段雨加载，毅而且，策经常有圣上部桩艰体受载全方向与摊传统试续验规程恢的约定卸相反。助因此，颗自反力许法加载绢完成后贿，往往滨不能加厉载结果悔直接套令用传统辨试验规门程进行心类比，陆得出安煮全性结仍论，而食是将加塞载结果拢间接转句换以后塘，才能码套用传底统试验敏规程进袄行类比渔，得出壤安全性慨结论。加载位叠置：传统试诉验法，位加载点炒一般都潜是在桩胜顶；而档自反力码法的加爸载点，艳一般都默是安排救在桩基啄内部，富传力点植-桩头哥的概念梳发生了屯变化。绳因此，则自反力钳法实施区过程中拢，需要到采取一爪系列特粱殊措施刃，保证溉加载点撑的局部棍桩体的想完整。剩典型的版措施有急：桩体旁强度局慕部加强虏、降低肉桩截面陪载荷集怀中程度境、采用延中低压糊的专业精荷载箱洲等。2.自平衡高法荷载辉试验在债工程试于验桩的宵应用工程海试验池桩的丽基本她情况传：某工程誓在设计绸阶段采病取试验挺桩的方怀式以提责供桩承现载力作狐为设计译参考依蠢据。由悟于工程钞采用大蚁直径的龄混凝土乔灌注桩名，承载崖力较高轰，而且姿工程现墙场及周权边环境班比较复承杂，表蔬层土为喘较厚的猫淤泥质繁土，采他用堆载凑竖向抗龙压静载着检测存涂在运输企吊装难粘和安全速隐患，情因此建编设各方枯确定采吵用自平讯衡法对屈试验桩其实施承弊载力检惧测。工弹程试验感桩为混企凝土摩报擦端承豪灌注桩叮，混凝敬土等级至C35负，直径晒1.6兆m，长仰度44小.7m揪，设计卵要求最击大加载斧力为4求000造0kN休。超前鲁钻显示队桩主要坦穿越淤抹泥、砂赖层和泥贪质粉砂滤岩层，粉持力层艘为微风沃化粉砂尾岩。试验程对序：通过对乐设计文艳件和地界质资料浮的分析佩，将荷池载箱布浙置在荷盗载箱底品板离桩同端1.薪2m不处，这涂样能较扣有效测浑出各土序层的极术限侧摩滴阻力。毅初步换害算要达贵到设计绸要求的勇400存0kN柴荷载衫值，荷蚕载箱相吗应的加轧载值为挽200苗84k辛N。每惠级加载掌为单桩纹极限承坐载极限飞值的1糟/10封，每级覆加载后龟在第1爪h内烈的5、秩15、取30、轰45、桃60葬（mi删n）鲜测读一饼次，以堵后每隔亚30m智in房诚测读一咱次；每豆1小西时内的本位移不柴超过0境.1m偶m，并护连续出践现两次叉（由1份.5h氧内连旨续三次稠观测值河计算）坛，认为哑相对稳支定，可困加下一持级荷载桑。每级淹卸载值庙为加载差值的2承倍，洞每级卸伤载后隔熄15m晕in昼测读一只次残余窗沉降，永2次丹后隔3暮0mi添n再殊读一次查，即可况卸下一为级荷载冤，全部科卸载后狭，隔3插～4h投再读识一次。检测闲成果迅和分猪析：当第伶9类级荷傲载加训载完话成后温，继暑续通悟过油醋泵加榆油，谎但油渔泵压厅力表丙读数及始终丘无法丈上升档到第奏10保级萄的对食应读傲数，元而荷六载箱乱上部悲桩整勉体不低断被蜻顶出武，持申续7仗小须时后却，荷席载箱肌体顶洪位移茧增大捐了5开1m龟m，定对应颗的桩铁顶位稍移为匠54民mm匙，已而经达科到了缝停止在加载口的条歉件，杰随后榜开始与分级醒卸载鸡。根据试岛验数据罚，荷载岗箱上部悉桩位移惜已经达写到极限义破坏的胸数值，飘因此向潜下极限猎摩阻力黎取Q+u=1曾81硬89银kN劫。而下部酿桩未发混生破坏咬，Q-u≥18拴189弟kN，威从位移诉记录显示荷载挖箱下部业桩的变无形量比找较小，砖表明桩雅端无沉任渣或沉渣较挂小，织桩端笑混凝植土与翅岩层素结合罪较好剖。根据公室式匪=3粒600脉0kN皱（荷铃载箱上损部桩侧向上阻迟力换算演向下修成正系数陶通过对车图层分甚布的加立权平均谁计算取嚷γ=0蚁.9）。