基桩静载试验

静载试验ＰＰＴ内部交流第一章概述静载试验是目前获得地基和桩基的承载力最直观、最可靠的方法。•竖向抗压静载试验•竖向抗拔静载试验•水平静载试验自平衡试验（通莫静载法）第一章概述（1）为设计提供依据设计参数的合理性和施工工艺的可行性（2）为工程验收提供依据（3）验证检测验证桩身质量有问题的，高应变有疑问（4）其他目的科研资料、规范编制、新桩型和新工艺、动静对比静载试验的目的：第一章概述桩的极限状态：•承载能力极限状态（结构或结构构建达到最大承载能力或发生不适于继续承载的变形）•正常使用极限状态（达到正常使用或耐久性的某项预定限值）第一章概述承载能力极限状态：•桩基达到最大承载力，超出该最大承载力即发生破坏。•出现不适于继续承载的变形。•桩基发生整体失稳。第一章概述正常使用极限状态：达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。•桩基的变形。•桩身和承台的耐久性。第一章概述单桩Q-s曲线宏观上反映了桩的受力状态、破坏模式典型缓变型１.比例界限Ｑp（又称第一拐点），它是Ｑ－Ｓ曲线上起始的拟直线段的终点所对应的荷载。２.屈服荷载Ｑy，它是曲线上曲率最大的点所对应的荷载。３.极限荷载Ｑu（又称第二拐点），它是曲线上某一极限位移Ｓu所对应的荷载，此荷载亦可称为工程上的极限荷载。４.破坏荷载Ｑf，它是曲线的切线平行于Ｓ轴（或垂直于Ｑ轴）时所对应的荷载。第二章单桩竖向抗压静载试验常见的单桩Q-s曲线形态一.桩尖在岩基上，桩周土较差。桩身本身强度破坏，Ｑ－Ｓ曲线有明显拐点。如右图（１）．二.桩穿过较软弱土层，桩尖进入较硬土层。Ｑ－Ｓ曲线陡降型，第二拐点明显，极限承载力明确。如右图（１）和（２）．三.桩尖持力层为坚硬土层（大直径），桩端阻力占总承载力比例较大。Ｑ－Ｓ曲线缓变型，第二拐点不明显。一般按桩顶沉降量确定极限承载力。如右图（３）和（４）．四.桩底有较厚的沉碴或虚土，Ｑ－Ｓ曲线成台阶型。一般按沉降量控制承载力。如右图（５）．第二章单桩竖向抗压静载试验常见的单桩Q-s曲线形态均匀土中的摩擦桩端承于砂层中的摩擦桩第二章单桩竖向抗压静载试验常见的单桩Q-s曲线形态扩底端承桩孔底有沉淤的摩擦桩第二章单桩竖向抗压静载试验常见的单桩Q-s曲线形态孔底有虚土的摩擦桩嵌入坚实基岩的端承桩第二章单桩竖向抗压静载试验承载方式:摩擦桩端承摩擦桩摩擦端承桩端承桩第二章单桩竖向抗压静载试验承载力要求与作用方式:轴向荷载力水平荷载力复合荷载力第二章单桩竖向抗压静载试验基础形式:单桩承台二桩承台多桩承台复合承台第二章单桩竖向抗压静载试验对试桩的要求（1）试桩的成桩工艺和质量控制标准应和工程桩一致。（2）试桩顶部一般应予加强。（3）为安置沉降测点和仪表，试桩顶部露出试坑底面的高度不宜小于200mm，试坑底面标高宜与桩承台设计标高一致。（4）试桩从成桩到开始试验的休止时间。砂类土，不少于7d粉土，不少于10d非饱和粘性土，不少于15d饱和，不少于25d第二章单桩竖向抗压静载试验试验设备•主梁、次梁等•加载装置•反力装置•荷载测量装置•沉降测量装置第二章单桩竖向抗压静载试验主梁，次梁主梁主梁第二章单桩竖向抗压静载试验加载装置千斤顶油泵油管等第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(1)锚桩横梁反力装置第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(1)锚桩横梁反力装置第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(1)锚桩横梁反力装置（锚桩布置）第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(2)压重平台反力装置第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(2)压重平台反力装置第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(2)压重平台反力装置第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(3)锚桩压重联合反力装置第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(4)地锚反力装置第二章单桩竖向抗压静载试验反力装置(５)侧洞反力装置（不太合规范）第二章单桩竖向抗压静载试验荷载测量装置：•千斤顶上的荷重传感器（直接法）•并联于千斤顶的压力表或压力传感器测定油压第二章单桩竖向抗压静载试验荷载测量装置：基本规定直接测定法要求压力传感器（荷重传感器）的测量误差不应大于1%。间接测定法用并联于千斤顶进油高压油路上的高精度压力器具或油压传感器测定油压，再根据千斤顶的率定曲线换算成荷载。压力表准确度等级应优于或等于0.4级（即压力表的示值误差不大于0.4%），不得使用1.5级压力表作加载控制。最大试验荷载对应的油压不宜小于压力表量程的1/4，避免“大秤称轻物”；同时为了延长压力表的使用寿命，最大试验荷载对应的油压不宜大于压力表量程的2/3。试验用油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。第二章单桩竖向抗压静载试验沉降测量装置：•基准梁•基准桩•百分表和位移传感器第二章单桩竖向抗压静载试验沉降测量装置：基准梁反力装置试桩中心与锚桩中心（或压重平台支墩边）试桩中心与基准桩中心基准桩中心与锚桩中心（或压重平台支墩边）锚桩横梁≥4（3）D且＞2.0m≥4（3）D且＞2.0m≥4（3）D且＞2.0m压重平台≥4D且＞2.0m≥4（3）D且＞2.0m≥4D且＞2.0m地锚装置≥4D且＞2.0m≥4（3）D且＞2.0m≥4D且＞2.0m试桩、锚桩（或压重平台支墩边）和基准桩之间的中心距离第二章单桩竖向抗压静载试验沉降测量装置：基准桩不正确的做法：•简单地将基准梁放置在地面上，•或不打基准桩而架设在砂袋（或红砖）上；•基准桩打的不够深、不稳；基•准梁长度不符合规范要求；•基准梁的刚度不够，产生较大的挠曲变形；•未采取有效措施防止外界因素对基准梁的影响宜采用工字钢作基准梁，高跨比不宜小于1/40第二章单桩竖向抗压静载试验沉降测量装置：百分表或位移传感器沉降测量误差不大于0.1%FS分辨力优于或等于0.01mm。常用的百分表量程有50mm、30mm、10mm，量程越大、周期检定合格率越低，但沉降测量使用的百分表量程过小，可能造成频繁调表，影响测量精度。第二章单桩竖向抗压静载试验桩头处理试验过程中，应保证不会因桩头破坏而终止试验，但桩头部位往往承受较高的垂直荷载和偏心荷载，因此，一般应对桩头进行处理。预制方桩和预应力管桩，如果未进行截桩处理、桩头质量正常，单桩设计承载力合理，可不进行处理。第二章单桩竖向抗压静载试验桩头处理——管桩处理预应力管桩、尤其是进行了截桩处理的预应力管桩，可采用填芯处理，填芯高度h一般为1～2m，可放置钢筋也可不放钢筋，填芯用的混凝土宜按C25～C30配制，也可用特制夹具箍住桩头。第二章单桩竖向抗压静载试验桩头处理——灌注桩混凝土桩桩头处理应先凿掉桩顶部的松散破碎层和低强度混凝土，露出主筋，冲洗干净桩头后再浇注桩帽。小吨位第二章单桩竖向抗压静载试验桩头处理——灌注桩大吨位第三章静载检测技术•系统检查•试验加、卸载方法（慢速维持荷载法与快速维持荷载法）•沉降观测•终止加载（终止加载条件）试验步骤：第三章静载检测技术•竖向荷载—沉降（Q-s）曲线•沉降—时间对数（s-lgt）曲线•其他辅助曲线s-lgQ曲线lgs-lgQ曲线•荷载沉降汇总表数据分析：第三章静载检测技术试验类型自平衡（通莫静载）自平衡试桩法是接近于竖向抗压(拔)桩的实际工作条件的试验方法。其主要装置是一种特制的荷载箱，它与钢筋笼连接而安置于桩身下部。试验时，从桩顶通过输压管对荷载箱内腔施加压力，箱盖与箱底被推开，从而调动桩周土的摩阻力与端阻力，直至破坏。将桩侧土摩阻力与桩底土阻力迭加而得到单桩抗压承载力，其测试原理见右图。根据位移随时间的变化特征确定极限承载力，下段桩取S-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值，上段桩取S-lgt曲线尾部出现明显向上弯曲的前一级荷载值。分别求得上、下段桩的极限承载力Qu上、Qu下，然后考虑桩自重影响，得出单桩竖向抗压极限承载力为（1）式中：W——荷载箱上部桩自重；对于粘性土、粉土γ=0.8；对于砂土γ=0.7。单桩竖向抗拔极限承载力为Qu=Qu上下上uuuQWQQ下上uuuQWQQ下上uuuQWQQ下上uuuQWQQ第三章静载检测技术自平衡图示1第三章静载检测技术自平衡图片2第三章静载检测技术第三章静载检测技术复合地基(1)第三章静载检测技术复合地基(2)建筑地基处理技术规范JGJ79-2002J220-2002第三章静载检测技术复合地基(3)建筑地基处理技术规范JGJ79-2002J220-2002水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值初步设计时可按下式估算：第三章静载检测技术原位测试(浅层平板)岩土工程勘察规范GB50021-2001建筑地基基础设计规范GB5007-2002第三章静载检测技术深浅层平板建筑地基基础设计规范GB5007-2002134567891011试验设备安装示意图1主梁2横梁3竹跳板4沙袋5千斤顶6百分表7基准梁8压力传感器9手动油泵10载荷板11传力柱2第三章静载检测技术单桩竖向抗拔试验建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003建筑桩基技术规范JGJ94-94第三章静载检测技术单桩水平静载试验建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003建筑桩基技术规范JGJ94-94第三章静载检测技术原位测试岩土工程勘察规范GB50021-20011.载荷试验2.静力触探试验3.圆锥动力触探试验4.标准贯入试验5.+字板剪切试验6.旁压试验7.扁铲侧胀试验8.现场直接剪切试验9.波速测试10.岩体原位应力测试11.激振法测试第三章静载检测技术有用的规范:1.建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003(单桩竖向抗压,抗拨;水平静载试验)2.建筑地基基础设计规范GB5007-2002(浅层,深层平板载荷试验;岩石载荷试验;岩石锚杆抗拔试验)3.建筑地基处理技术规范JGJ79-2002(复合地基载荷试验)4.岩土工程勘察规范GB50021-2001(原位测试)静载仪器电量指示灯电源开关电源适配器接口USB接口COM接口键盘鼠标接口通讯接口第三章静载检测技术第三章静载检测技术数据盒控载盒第四章静载试验实例一.静载试验的现场准备工作1.根据有关试桩规范要求架设加载反力装置和加载系统，加载反力装置可选用锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚压联合反力装置、地锚反力装置等。反力装置所提供的反力不应小于试验荷载的1.2倍。2.千斤顶下油缸与油泵出油口通过油管接通；如用两个以上千斤顶则需用多通接头将其并联连接。3.将压力传感器与油泵和千斤顶之间的多通接头连接牢固。4.基准梁按规范要求一端固定于基准桩上，另一端简支于基准桩上。5.将数字式百分表用磁性表座与基准梁固定，百分表与承压板应尽可能垂直。第四章静载试验实例二.仪器的安装与连接1.接插工控机电源线。（如果要输入汉字还要接好键盘和鼠标）2.将已安装好的位移传感器和压力传感器的电缆插头分别插入数据盒位移和压力通道；位移通道可任选。3.将油泵的电源插头插在控载盒的AC220/380V输出插座上。4用控载线两端的三芯插头连接数据盒和控载盒的控载插座。5.接通控载盒AC220V和AC220/380V电源。6.打开工控机电源开关，此时工控机电源指示灯亮，开始工作，并进入Windows操作界面；鼠标双击RSM_JZ软件图标，即可运行软件。7.在选择触摸屏控制后将通讯线两端的插头分别插到工控机和数据盒的通讯插座上。（在正常情况下会出现“仪器连接完毕”窗体，点击“确定”按钮会出现“正在读取数据盒信息”提示信息）到此仪器与加载系统连接完毕。第四章静载试验实例三.试验参数设置试验情况及选用配套设备情况及如下：桩长12m，桩径600mm，单桩竖向抗压设计承载力800kN，试验最大荷载最1600kN（注意T转换kN，数值上要增大为原值10倍）。根据《建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003》要求“试验用压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压强的的80%”，可选用200T千斤顶及相应配套设备，千斤顶其最大压力对应最大压强为49Mpa。图4.1:初始设置第四章静载试验实例1.在弹出的“初始设置”窗体中设置如图4.1所示，