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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,基桩检测技术,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,1,章桩基基础知识,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,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,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：,摩擦桩；,端承桩；,摩擦端承桩；,端承摩擦桩；,（,2,）水平受荷桩；,（,3,）抗拔桩；,（,4,）复合受荷桩。,第,1,章桩基基础知识,3,、按成桩方法分类,（,1,）预制桩：,锤击法（柴油锤）,静压法（静压桩机）,（,2,）灌注桩,钻孔灌注桩,挖孔灌注桩,沉管灌注桩,冲抓成孔灌注桩,爆扩桩,螺旋桩,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,1,章桩基基础知识,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,1,章桩基基础知识,第,1,章桩基基础知识,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,1,章桩基基础知识,第,1,章桩基基础知识,第,2,章低应变动力检测,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,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=,cA,：密度；,c,：应力波速；,A,：桩横截面积,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,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,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,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,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,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,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,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,2,章低应变动力检测,四、检测设备,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,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。,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）,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,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,波形重复性好,真实反映桩身实际情况，,完好桩桩底反射明显,波形光滑，不含毛刺或,震荡波形,波形最终归零,第,2,章低应变动力检测,5,、桩身完整性判定,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，,1200,，嵌岩桩，,C30,3#,桩：,45.7m,桩身完整，桩底同相反,射明显，有沉渣，判为,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,类桩,桩底反射,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，,800,，,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,类桩。,桩头疏松,第,2,章低应变动力检测,3,、杭州某花园某楼，夯扩灌注桩，,377,，,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,类桩，开挖验证为,浅部局部离析,激振方式,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，,1000,，,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,/,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,2,章低应变动力检测,5,、杭州下沙某高校，钻孔灌注桩，,800,，,33m,，,C30,处理前：,波形反应在,1.5-2m,处有严,重缺陷，判为,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,类桩。,浅部缺陷处理,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，,1200,，,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,7.5-10.4m,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,2,章低应变动力检测,7,、杭州某中心二期，钻孔灌注桩，,800,，,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,/,类桩。,开挖验证为,1.8m,处断裂。,浅部断裂,第,2,章低应变动力检测,8,、杭州湾大桥，预应力管桩，,1200,，,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,类桩。,桩周情况影响,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,类桩。,钢板桩,第,3,章高应变动力检测,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,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,1.0-1.5,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,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,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：,凿掉桩顶破碎层和软弱混凝土。,主筋直通至桩顶混凝土保护层之下，主筋在同一高度。,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,。,桩顶设置钢筋网片,2-3,层，间距,60-100mm,。,桩头混凝土强度提高,1-2,个等级，且不得低于,C30,。,桩头与桩身中轴线重合，截面尺寸相同。,第,3,章高应变动力检测,三、关键要点,3,、桩头处理示意图,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,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”,过小,能量不足,过大,偏心锤击，力峰值过大，击碎桩顶，加大误差,一般,1.0-2.0m,，最大不应超过,2.5m,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,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,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,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,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,4,章声波透射法,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,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,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,4,章声波透射法,1,、声测管安装,（,5,）声测管平面布置,第,4,章声波透射法,2,、设备安装,第,4,章声波透射法,2,、设备安装,第,4,章声波透射法,2,、设备安装,第,4,章声波透射法,3,、开始检测,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,4,章声波透射法,五、关于声时修正,混凝土中传播时间,-t,c,耦合剂（水）中传播时间,-t,1,声时测量值,-t,声测管壁中传播时间,-t,2,仪器系统延迟时间,-t,0,第,4,章声波透射法,六、判定方法,类别,特征,各剖面声学参数均无异常，无声速低于低限值,某剖面,个别测点,声学参数出现异常，无声速低于低限值,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,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,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,类桩,第,4,章声波透射法,七、实例分析,例,2,：,设计强度,C25,1,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,类桩,第,4,章声波透射法,七、实例分析,例,3,：,设计强度,C25,3,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,类桩,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,/,类桩,第,4,章声波透射法,七、实例分析,例,5,：申嘉湖高速桥桩,第,5,章钻芯法检测,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,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,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,5,章钻芯法检测,桩身完整性判定（,JGJ106-2003,）,第,5,章钻芯法检测,实例图片：,第,5,章钻芯法检测,实例图片：,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,5,章钻芯法检测,四、检测成果分析,1,、完整性,第,5,章钻芯法检测,四、检测成果分析,2,、抗压,强度,第,5,章钻芯法检测,五、事故桩案例,第,5,章钻芯法检测,五、事故桩案例,第,6,章单桩竖向抗压静载试验,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,6,章单桩竖向抗压静载试验,伞型架,第,6,章单桩竖向抗压静载试验,平台架,第,6,章单桩竖向抗压静载试验,挖,机,现,场,取,土,堆,载,法,第,6,章单桩竖向抗压静载试验,砂,包,砂,袋,堆,载,法,第,6,章单桩竖向抗压静载试验,混,凝,土,配,重,块,堆,载,法,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,6,章单桩竖向抗压静载试验,锚桩法（灌注桩）,第,6,章单桩竖向抗压静载试验,锚桩法（预应力管桩）,第,6,章单桩竖向抗压静载试验,地锚法,第,6,章单桩竖向抗压静载试验,堆锚结合法,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,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,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,6,章单桩竖向抗压静载试验,孰,是,孰,非,？,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,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,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,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,6,章单桩竖向抗压静载试验,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,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,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,6,章单桩竖向抗压静载试验,安全第一！,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,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,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,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-,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，取前一级荷载值。,U-,上拔荷载值；,-,上拔位移量；,t-,时间,第,7,章单桩竖向抗拔静载试验,正,常,桩,破,坏,桩,第,8,章单桩水平静载试验,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,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,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,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-X,0,曲线出现突变的前一级。,2,、取,H-X,0,/H,曲线第一直线段的终点对应的水平荷载值。,3,、取,H-,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,X,0,-,水平位移,t-,时间,-,最大弯矩截面钢筋拉应力,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-X,0,曲线产生明显陡降的前一级。,2,、取,H-X,0,/H,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,X,0,-,水平位移,t-,时间,-,最大弯矩截面钢筋拉应力,第,9,章自平衡法静载试验,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/T 291-1999,（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,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,9,章自平衡法静载试验,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,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,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,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,10,章灌注桩成孔质量检测,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,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,50mm,1%,锤击（振动）沉管,振动冲击沉管成孔,-,20mm,1%,螺旋钻作业成孔,-20mm,1%,人工挖孔桩,50mm,0.5%,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,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,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,10,章灌注桩成孔质量检测,四、检测现场演示,第,10,章灌注桩成孔质量检测,四、检测现场演示,第,10,章灌注桩成孔质量检测,四、检测现场演示,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,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,11,章灌注桩钢筋笼长度检测,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,11,章灌注桩钢筋笼长度检测,三、检测设备,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,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,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,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,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,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,JGJ106-2003,2,、,建筑桩基技术规范,JGJ94-2008,3,、,基桩低应变动力检测技术规程,DBJ10-4-98,4,、,普通混凝土力学性能试验方法标准,GB/T50081-2002,5,、,基桩静载试验自平衡法,JT/T738-2009,6,、,灌注桩钢筋笼长度检测技术规程,DGJ32/TJ60-2007,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,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

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