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1 3 6 6第二部分施工工序工程检刚方法标准 将单桩竖向 极限承载力除以 安全系数为2，即得单桩竖向承载力标准值R k o (八)开始试验的时间:预制桩在砂土中人土7 d 后，如为粘性土，应视土的强度恢复而定，一般不得少于1 5 d，对于饱和软粘土不得少于2 5 d.灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后，才能进行。2.工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程 J G J 4-8 0 参考资料一“桩的现场试验”一、单桩垂直静载试验 (一)试验目 的:采用接近于桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩的轴向受压承载力。当埋设有桩底反力和桩身应力、应变测量元件时，尚可直接测定桩侧各土层的 极限 摩阻力和端承力。(二)试验加载装置:一般采用油压千斤顶加载，千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件取下列三种形式之一:1.锚桩横梁 反力装置(图1):锚桩数量、锚桩长度和横梁尺寸均应按1.2 一1.4 倍预估试桩破坏荷载进行设计，锚桩按抗拔桩的有关规定计算确定。采用工程桩作锚桩时，锚桩数量不得少于4 根，并应对试验过程锚桩上拔量进行检测。厚钢板硬木包钢皮亡慰厂!一尸11盯】1门广 乍，四图1 垂直静载试验装置示意 2压重平台反力装置:压重量不得少于预估试桩破坏荷载的1.2 倍，压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固放置于平台上。3.锚桩压重联合反力装置:当试桩最大加载重量超过锚桩的抗拔能力时，可在横梁上放置或悬挂一定重物，由 锚桩和重物 共同 承受千斤顶 加载反力。千 斤 顶 应 平 放于 试 桩中 心:当 采 用2 个以 上千 斤 顶 加载时，宜 将千 斤顶并联同步工作，并使千斤顶的合 力通过试桩中心。(三)荷 载 与 沉降 的 量 测 仪 表:荷 载 可 用 放里 于 千 斤 顶 上的 应 力 环、应 变 式 压 力 传 感 器 直 接 侧 定，或 采 用 联 于 千 斤 顶 的压 力 表 测 定 油 压，根 据 午 斤 顶 率 定 曲 线 换 算 荷 载。试 桩 沉 降一般采用百分表测量。应在桩的2 个正交直径方向 对称安置4 个 百分 表，小 桩 径可 安置2 个或3 个百分表。沉降测定平面离桩顶 距禽不应 小子0.5 倍桩径，固 定和支 承百 分表 的 夹 具和 横梁 在构 造上应 确 保不 受 气温 影响 而 发生 竖向 变位。(四)试桩、锚桩(压重平台 支墩)和基准桩之间的中心距离应符合表1 的 规定。反力系统试桩与 锚桩(或压重平台支墩边)试桩与基准桩基准 桩 与 锚 桩(或压重平台支墩边)锚桩横梁反力装里压重平台反力装g3 d,弋1.5 m4 d.e2.O m4 d.弋2.0 m二、桩基承载力试验1 3 6 7 (五)试桩制作要求 1.试桩顶部一般应予加强，可在桩顶配置加密钢筋网2-3 层，或以薄钢板圆筒作成加劲箍与桩顶混凝土浇成一体，用高 标号砂浆将桩顶抹平。2.为安置沉降测点和仪表，试桩顶部露出 试坑地面的高度不宜小于6 0 c m，试坑地面应与桩承台底设计标高一致。3 试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。为缩短试桩养护时间，混凝土标号可适当提高，或掺人早强剂。(六)从浇注试桩混凝土到开始试验的间歇时间:在满足混凝土达到设计标号的前提下，对于砂类土，不应少于1 0 d;对于一般粘性土，不应少于2 0 d;对于淤泥或淤泥质土中的沉管灌注桩，不应少于3 0 d.(七)试验加载方式:一般采用慢速维持荷载法(逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直至试桩破坏，然后逐级卸载到零)。当考虑结合实际工程桩的荷载特征或为缩短试验时间，也可采用多循环加、卸载法(每级荷载达到相对稳定后卸载到零)和快速维持荷载法(一般采用每一小时加一级荷载)。(/l)慢速维持荷载法按下列规定进行加、卸载和沉降观测:1.加载分级;每级加载为预估极限荷载的1/1 0 一1 1 1 5.2 沉降观测:每级加载后在第一小时内每隔1 5 m i n 测读一次，以 后每隔半小时测读一次。每次测读值记人试验记录表(参见表3).3沉降相对稳定标准:每一小时的沉降不超过0.1 毫米，并连续出现两次 由1.5 h 内连续三次观测值计算)，认为已达到相对稳定，可加下一级荷载，且每级荷载维持时间不得少于2 h;对于 砂性土中的 灌注 桩，沉降相对 稳定标准，可放宽为每半小时内 不超过0.l m m，并连续出现两次。4.终止加载条件:当出现下列情况之一时，即 可终止加载。(1)某级荷载 作用下，桩的 沉降 量为前一级 荷载作 用下沉降 量的5 倍;(2)某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2 倍，且经2 4 h 尚未达到相对稳定;(3)荷载已 超过按第十项规定所确定的极限荷载二级以上，或荷载超过极限荷载经3 6 h仍不稳定。5.卸 载 与 卸 载 沉 降 观 测:每 级 卸 载 值 为 每 级 加 载 值 的2 倍。每 级 卸 载 后 隔1 5 m in 测 读一次残余沉降，读两次后，隔半小时再读一次，即可卸下一级荷载，全部卸载后，隔3 一 4 h 再读一次。(九)单桩垂直静载试脸的资料整理内容:1.单桩垂直静载试验概况:整理成表格形式(参见表2)，并应对成桩和试验过程出现的异常现象作补充说明。2 单桩垂直静载试验记录表(参见表3).3单桩垂直静载试验荷载一沉降汇总表(参见表4).1 韶第二部分施工工序工程检测方法标准单桩垂直(水平)静载试验概况表地点!试验单位表 2工 程 名 称试 桩 编 号成 桩 工 艺试验起止时间孔底虚土厚度混凝土浇灌时间孔壁情况钻头或桩管直径 实 际 桩 径 力 U载 方 式混凝土标 号退(实际配筋鲤 娜长度稳 定 标 准层次 土层名称状图地质符号试桩平面布置示意图相对标高桩身剖面柱丁|.综-知 oo土的物理力学指标层次臀(9磊;夏)e(茹)(认1 pI L(;卜;)E。(掩夕 交 m 平)C(掩七矛)、姜)R丁(掩夕 乞 n 1 2)1 一一一一 一一一 一一一一一一2 一i下门一 一盯门 片一一一门一试脸:资料整理;单桩垂直静载试验记录衰校核:裹 3试桩号气:产观测时间间隔时间 (ml幻)读数沉降(mm)备注表 表 表 表 平 均本 次 累 计一一一一。j一一卜一!1试骏:记录:单桩垂直静峨试脸结果汇总衰校核:衰 4试桩号:序号荷载 (t)历时(rnm)沉降(而n)本 级 。计本。易 计一一一一一l一.一试毅 记录:单桩水平静载试脸记录衰校核试桩号 裹5上下表距:聆观侧时间循环数加载卸载水 平位 移二)加载上下表读数差转角备注上表下表上表下表加载卸载一Il一一I一一一一一!试验记录校核:二、桩基承载力试验1 3 6 9 4.绘制有关试验成果曲线:为确定单桩的极限荷载，一般绘制开、(按整个图形比例横:竖=2:3，取P,:的 座标比 例)，:一 坛 t，一 坛 P曲 线，以 及 其它辅助分析所需曲线。5.当 进行桩身应力、应变和桩底反力测定时，应整理出 有关数据的 记录表和绘制桩身轴力分布、摩阻力分布，桩底反力一 荷载关系等曲 线。6.确定单桩轴向 受压极限荷载;划分桩侧总极限摩阻力和总极限端承力，并由此求出桩侧平均极限摩阻力(当进行分层测试时 应求出各层土的极限摩阻力)和极限端承力。(十)单桩轴向受压极限荷载可按下列方法综合分析确定。I根 据沉降随 时间的 变化特征确定极限 荷载:取、-lg t 曲 线尾部出现明 显向下弯曲 的前一级荷载为极限荷载(图2)0时f R J I g t(m i n)时间I g t(m i n)s 加l o o n2 0 3 04 05 0 6 0 8 0 1 W 1 5 0 2 W 3 0 04 W 5 W 吕 加I s o o 2 n q桩顶下沉量，M 卜(m m)f m m)单位 t 极限荷截)图2 s-Ig t 曲线 2.根 据沉降随 荷载的 变化特征确 定极限 荷载:(1)取P-:曲 线发生明显陡降的 起始点(第二拐点)所对应的 荷载为极限 荷载(图3)0 (2)取:-lg p曲 线出现陡降 直线段的 起始点所对应的 荷载为 极限 荷载(图4)0 3根据沉降量确定极限荷载:沉降量取值标准可根据各地区的经脸确定。(十一)对于承载力以 摩阻力为主的 桩，桩侧极限 摩阻力和桩底极限端承力可参照下述方法进行划分:将:-I g p曲 线陡降直线段向上延伸与横坐标相交，交点左段为 总极限摩阻力.交点至极限 荷载的距离即为总极限端承力，再分别除以桩侧表面积和桩底面积即得平均极限摩阻力和极限端承力(见图4)0 (十二)当考虑桩周土的负摩擦力验算单桩的轴向受压承载力时，桩周沉降层范围的魔1 37 0第二部分施工工序工程检测方法标准 桩顶荷载P(t)1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 W 7 0 8 09 0 1 W 1 1 0 1 2 0-7 01 4 0 1 5 0 1 6 0桩顶荷载k g p(t)第二拐点 7 8 t第二拐户 1 3(k桩顶下沉t4 404 42(高)和到(mm)图3 P-:曲线图4 6-l g P曲 线阻力可采用悬底桩静载试验(桩的人土深度与沉降土层底部深度一致)或在常规静载试验中埋设桩身测力元件测定。对于自 重湿陷性黄土地基，桩的静载试验宜在天然状态下进行。二、单桩水平静载试验 (一)试验目 的:采用接近于桩的实际工作条件的试验方法确定单桩的水平承载力和地基土的 水平抗力系数;当 埋设有桩身应力测量元件时，可测定出桩身应力变化，并由此求得 桩身变矩分布。百分表图5 水平静载试验装置示意图 (二)试验设备与仪表装置(图5)1.采用千斤顶施加水平力，水平力作用线应通过地面 标高处(地面标高 应与实际 工程桩基承台 底面 标高一 致)。在千 斤顶与 试桩接触处宜安置一球形铰座，以 保证千斤顶作用力能水平通过桩身轴线。2.桩的水平位移宜采用大量程百分表测量。每一试桩在力的作用水平面上和在该平面以 上5 0 c m左右各安装一或二只百分表(下表测量桩身在地面处的水平位移，上表测量桩顶水平位移，根据两表位移差与两表距离的比二、桩基承载力试验1 3 7 1值求得地面以 上桩身的转角)。如果桩身露出地面 较短，可只在力的作用水平面上安装百分表测量水平位移。3.固 定百分表的基准桩宜打设在试桩侧面靠位移的反方向，与试桩的净距不小于1 倍试桩直径。(三)试验加载方法:一般采用单向 多循环加卸载法，对于 个 另 哆 受长期水平荷载的 桩基也可采用慢速连续加载法(稳定标准可参照垂直静载试验)进行试验。(四)多循环加卸载试验法，按下列规定进行加卸载和位移观测:1，荷载分级:取预估水平极限荷载的1/1 0 一1/1 5 作为每级荷载的加载增量。根据桩径大小并适当 考虑土层软硬，对于直径3 0 0-1 0 0 0 m m的桩，每级荷载增量可 取0.2 5 一 2 t o 2.加载程序与位移观测:每级荷载施加后恒载4 m i n 测读水平位移，然后卸载至零，停2 m i n 测读残余水平位移，至此完成一个加卸载循环，如此循环5 次便完成一级荷载的试验观测。加载时间应尽量缩短，测量位移的间隔时间应严格准确，试验不得中 途停歇。3.终止试验的条件:当桩身折断或水平位移超过3 0-4 0 t n m(软土取4 0 m m)时，可终止试验。(五)单桩水平静载试验的资料整理内容 1.单桩水平静载试验概况:整理成表格形式(参见表2)。对成桩和试验过程发生的异常现象应作补充说明。2.单桩水平静载试验记录表(参见表5)0 3.绘制有关试验成果曲线:一般应绘制水平力一 时间一 位移(H o-T-x o)、水平力一 位移梯-/_ _ A t.、。、._.、_.山.，-一.，.“-一-度(H o-斌)或 水 平 力 一 位 移 双 对 数(Ig H o-Ig x o)曲 线，当 测 量 桩 身 应 力 时，尚 应 绘 制 应 力 沿桩 身 分 布 和 水 平 力 一 最 大 弯 矩 截 面 钢 筋 应 力(Ho-a,)等 曲 线。(六)单桩水平临界荷载(桩身受拉区混凝土明显退出工作前的最大荷载)按下列方法综合确定。1.取H o T-x。曲 线出 现突 变(相同 荷载增量的 条件下，出 现比 前一级明 显增大的 位移增量)点的前一级荷载为水平临界荷载(图6)0 一 _ _ x o，.，.、一，。，_ _、_. _.、._ _.2.取t l o-面o Ri-lA T+一 且 IN N田W A J g H o-lg x o IW-c$7 A Ah 对 应 的 荷 载 为 水平临界荷载。3.当 有钢筋应力测试数据时，取H o-a o 第一突变点对应的荷载为水平临界荷载(图6)0(七)单桩水平极限荷载可根据下列方法综合确定。1.取H o-T-x o 曲 线明 显陡 降的 前一级荷载为 极限 荷载(图6)0 _ _ _ x.一一 二 _，._ _.二_ 孟 _ _2.取H o曲线第二直线段终点对应的 荷载为极限荷载(图6)0一 一 户 ”O H o 四.一朴以朴件“砂 阴/二 叭队.，秋 W v/o3取桩身 折断或钢筋应力达到流限的 前一级 荷载为 极限荷 载a有 条 件 时，可 模 拟 实 际 荷 载 情 况，进 行 桩 顶 同 时 施 加 轴 向 压 力 M 水 平 静 v 试 验(八)地基土 水平抗力系 数的比 例系数m可 根据试验 结果按下列 公式 确定:压v、)a irl H Y.1_上丛 r二上一b o(E I)t(2-1)1 3 7 2第二部分施工工序工程检测方法标准时间r(n)水平力9Q)dom./)，了 了 水平 力j，1创辑旅划0 目 2 4 一 62 0H.(t)111!IJllll存从撇浏姗力，)水OH0 2.4 6 RT l ).I。，。I1 0 1 2 1 4 1 6 H.,口.图6 单桩水平静载试验成果曲 线式中 m 地基土水平抗力系数的比 例系数(t/m 4)，该数值为地面以 下2(d+1)米深度 内 各土 层的 综合值;H,-单 桩水平临界荷载(t);x,一 水 平临界荷载对 应的 水平位移(m);v x 桩 顶位移系 数，按表2-3-1 1 采用:(先假定m，试算a);b 0 桩身计算宽度(m)，按第2-3-1 4 条计算确定。3.湿陷性黄土地区 建筑规范 G B J 2 5-9 0附录十一 单桩浸水静载荷试验 (一)单桩 浸 水的 静 载 荷试 笋，应符 合 下 列 要 求:1.桩 周浸水坑的 尺寸(直径或 边长)不宜 小于3 m，坑深0.5 m，坑底 抽以5 一 1 0 c m厚的砂或石子。坑内设置渗水砂孔，其深度应与试桩的 底端相同。2.试验前和试验过程中，应向浸水坑内注水，水头保持3 0 c m，并应记录耗水量。试验前的连续浸水时间不得少于7 d，并应保证桩周和桩底端持力层3 d(d为桩的直径或边长)范围内的土达到饱和状态。