樁基靜荷載檢測技術

   日期：2017-06-30

01 ?預制樁，灌注樁的試樁要求

① 預制樁在樁身強度達到設計要求的前提下，對于沙類土不應少于10d（天），對于粉土和粘性土不應少于15d，對于淤泥或淤泥質土不應少于25d ，待樁身與土體的結合基本趨于穩定，才能進行試驗。

② 灌注樁應在樁身混凝土強度達到設計等級的前提下，對于沙類土不少于10d，對一般粘性土不少于20d，對于淤泥或者淤泥質土不少于30d，才能進行試驗。

02 試樁選擇?

① 在同一條件下的試樁數量、豎向或水平靜載試樁數量不易少于樁數的1%，且不應少于3根。當工程樁總數在50根以內時不應少于2根。

② 豎向靜載試驗的試樁和錨樁可利用工程樁，但錨樁的抗拔力應經演算滿足要求，水平靜載試驗不宜利用工程樁做試樁。?

01 樁的受力機理

樁的作用就是將上層結構的載荷通過樁承臺。樁身傳遞到地基層中去，使建筑物能夠穩固地支承在地基上，不至發生過大的沉降和保持穩定。其受力過程為：?

① 當豎向載荷開始逐步施加樁頂時，樁身上部首先受到壓縮而產生相對于圖的向下位移。這時，樁側面開始受到土的向上摩阻力。

② 樁頂荷載在沿著樁身向下傳遞的過程中必須不斷地克服這種摩阻力，因此樁身的軸向力隨著深度增大而減少。

③ 荷載逐漸增大，隨著樁身位移的增大，側摩阻力逐漸發揮出來。直到樁身位移量增達到一定數值，樁側摩擦力達到極限值，這時若樁身進一步下沉。則在樁與周圍土之間將產生相對滑動，側摩阻力不在增大，甚至稍有降低。

④ 由于樁身壓縮量的累積，樁身各斷面的位移量是不相等的。在位移最大的頂部摩阻力首先達到極限值，隨著荷載的增加，下部樁身的側摩阻力也逐漸增大，樁底土受到壓縮而產生樁端承載力，由于樁端土受到壓縮，增加了樁土相對位移，從而使摩阻力進一步得到發揮。

⑤ 隨著荷載的增加，樁端阻力逐漸增大，當樁身側摩阻力全部達到極限以后，在增加的荷載將全部由樁端阻力平衡。?

⑥荷載進一步增加，樁端持力層土的大量壓縮，位移迅速增大，直到最后塑性擠出，樁就進入破壞階段，樁端阻力達到極限，樁也達到極限承載力。這時作用于樁頂的荷載就是樁的極限荷載。

樁側摩阻力達到極限值時，樁與土體的相對極限位移Su與土質有關：對于粘性土約為5mm~10mm；對于砂類土、粉土約為10mm；對于雜填土等松軟土體Su可能小于5mm。?

樁的端阻力，達到極限時的樁下沉量與土類狀況及樁的直徑有關：一般粘性土約為0.25D;硬粘土約為0.1D；中密以上的砂土約為（0.08~0.1）D，一般樁徑都在300mm以上，所以中有樁端下沉達到30mm以上時，樁端阻力才能充分發揮。

對于鉆孔樁應、還應考慮虛土的影響，當虛土較多時，所需下沉壓密位移就更大。?

樁身強度破壞包括：樁身縮頸、離析、是松散、夾泥、混凝土強度低。 灌注樁樁底沉渣太厚，預制樁接頭脫節等會導致承載力偏低也屬于樁質量問題；樁帽制作不符合要求，如樁帽與原樁身不對中、樁帽混凝土強度低，導致試驗無法順利進行則屬于廣義的樁身破壞。

02 靜載試驗樁的破壞模式：包括樁身結構強度破壞和地基土強度破壞。

03 土對樁的抗力分為：樁測阻力和樁端阻力。?

04 一個理想完整的試樁曲線可分為四個階段：

第一階段以樁身壓縮產生側摩阻力，樁端阻力未產生；

第二階段樁身不斷下沉，側摩阻力不斷加大至極限，端土逐漸壓密，處彈性壓密狀態，端阻力不斷加大；

第三階段側摩阻力至極限不在增大，端阻力加大端土剪切變形逐步形成塑性區；

第四階段端土塑性區形成，端土擠出下沉急劇。?

05 鉆土灌注樁的Q~S曲線主要取決于端莊土的特性。樁的摩阻力與端阻力從受力開始就能協調一致的工作。曲線1為樁端部虛土厚的情況，故此樁的承載幾乎完全靠摩阻力，他類似于樁端土層很軟的摩擦樁情況。曲線2為多數鉆孔灌注樁的情況。其第一、二拐點件有時出現反拐彎點而第一拐點于反彎拐點件的沉降量差取決于樁尖部虛土厚度與處理程度。

06 挖空灌注樁的承載力主要由端阻力構成。

07 位移測讀設備： 錨樁試驗一般可用量程1厘米的百分表。其準梁一般用4m~5m的型鋼，。直徑或邊寬大于500mm樁應在兩個方向對稱安置4個極品位移傳感器。直徑或邊寬小于500mm的樁可對稱安置2個百分表或位移傳感器。

08 預制樁測試及記錄：對于飽和的軟泥、粉砂、砂質粘土應在打試樁后‘歇息’兩天后，進行復打動載荷試驗。作此試驗時，錘擊3~5下。將每次錘擊之貫入度分別測記。靜載實驗對于砂性土應在打入7天后進行。如為粘性土應視土的強度恢復而定，一般不得少于15天，對于飽和軟粘土不得少于25天。?

09 試樁樁頭的處理實驗過程中樁頭部位往往承受較高的豎向荷載和偏心荷載，此時一般應對樁頭進行處理。樁頭標高宜高出土面500mm以上，以便進行加固處理及進行樁基沉降量測試。對于控孔樁和預制樁樁頭露出地面200mm。?

10 沉降觀測制度：慢速試樁法、快速試樁法和多次循環回零加載法三種觀測發。?

11 沉降相對穩定標準： 每一小時的沉降量不超過0.1mm，對砂類土中的樁可放寬到半小時沉降部超過0.1mm，并連續出現2次。?

12 終止加荷條件：

① 在某級荷載作用下，樁的沉降增量為前一級荷載作用下的3倍（砂類土）與5倍（粘性土）。
② 樁頂縱沉降量大于10%D（D為樁底徑）且繼續加載2級無明顯陡降。
③ 錨樁錨筋較多拉斷或錨樁上拔量大于極限值:直樁10mm；擴底樁15mm。
④ 達到設計要求的最大加載量。
⑤ 在某級荷載作用下。樁頂沉降量大于土級加載量2倍。

13 單樁極限承載力的分析：按參加統計的試樁數，取極限承載力的實驗平均值，并要求其極差不超過平均值的30%。對于柱下柱數位3根及3根一下的樁，取最小值。?

14 單樁豎向承載力特征值的確定：

① 用選定的極限荷載除以安全系數2作為承載力特征值，其對應沉降量不超過3%D（一般小樁）或2.5%D（大樁徑灌注樁）。
② 當極限荷載難以確定時，可以Q~S曲線上取下列沉降之對應荷載為承載力特征值：預制樁及高壓注漿樁：取1.2%D 鉆孔灌注樁：取1.3%D 沉管樁：1.25%D ? 挖孔樁：取1.3%D?

15 冬季對樁基檢測的影響：當氣溫低于2℃，土將會冰潔，在土凍結時做靜載試驗則相對于所加荷載增大，以致試驗結果不準確。?

16 打入式預制樁由下列條件要求之一時，應采用高應變法進行試打樁過程檢測。

① 控制打樁過程中的樁身應力；
② 選擇沉樁設備和確定工藝參數；
③ 選擇樁端持力層，在相同施工工藝和相近地質條件下，試打樁數量不應少于3根。