桩基的静载试验方法（工程技术桩基工程）

静载试验是获得桩的竖向抗压、抗拔以及水平承载力的最基本而可靠的桩基检测方法。通过现场静载试验确定单桩的竖向极限承载力，作为设计依据，或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。

桩的静载试验，是模拟实际荷载情况，通过静载加压，得出一系列关系曲线，综合评定确定其容许承载力，它能较好地反映单桩的实际承载力。荷载试验有多种类型，通常采用的是单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验和单桩水平静载试验。

桩基的静载试验方法（工程技术桩基工程）(1)

受检桩的混凝土龄期达到28d或预留同条件养护试块强度达到设计强度。当无成熟的地区经验时，尚不应少于表1规定的时间。

不同土类型的休止时间表1
土的类型		休止时间（d）
砂土		7
粉土		10
黏性土	非饱和	15
	饱和	25

注：对于泥浆护壁灌注桩，宜适当延长休止时间。

检测数量：在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%;当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。

单桩竖向抗压静载试验法

桩基的静载试验方法（工程技术桩基工程）(2)

（1）基本规定

1）当设计有要求或满足下列条件之一时，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值：

①设计等级为甲级、乙级的桩基；

②地质条件复杂、桩施工质量可靠性低；

③本地区采用的新桩型或新工艺。

2）对单位工程内且在同一条件下的工程桩，当符合下列条件之一时，应采用单桩竖向抗压承载力静载试验进行验收检测：

①设计等级为甲级的桩基；

②地质条件复杂、桩施工质量可靠性低；

③本地区采用的新桩型或新工艺；

④挤土群桩施工产生挤土效应。

（2）试验设备仪器及安装

桩基的静载试验方法（工程技术桩基工程）(3)

1）试验加载装置

单桩竖向抗压静载试验一般采用油压千斤顶加载，当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作，应采用同型号、同规格的千斤顶，千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件采取下述四种方法之一：

①锚桩横梁反力装置

锚桩横梁反力装置由四根锚桩、主梁、次梁、油压千斤顶以及测量仪表等组成。锚桩、反力梁装置能提供的反力应不得小于最大加载量的1.2倍。应对主次梁进行强度和变形验算。应对锚桩抗拔力（地基土、抗拔钢筋、桩的接头）进行验算；采用工程桩作锚桩时，锚桩数量不应少于4根，并应监测锚桩上拔量。压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上。

②压重平台反力装置

压重平台反力装置由支墩（或垫木）、钢横梁、钢锭、油压千斤顶及测量仪表等组成。堆载量不得小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，并均匀稳固的放置于平台上。压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上。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，有条件时宜利用工程桩作为堆载支点。

③锚桩压重联合反力装置

当试桩最大加载量超过锚桩的抗拔能力时，可在锚桩上或主次梁上配重，由锚桩和堆重共同承受千斤顶加压的反力。

为了避免加荷过程中的相互影响，试桩、锚桩（压重平台支墩边）和基准桩之间的中心距离应符合表2规定。

试桩、锚桩（或压重平合支墩边）和墓准桩之间的中心距离表2

	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	2≥4d且＞2.0m

注：a、d为试桩、锚桩或地锚的设计直径或边宽、取其较大者；

b、如试桩或锚桩为扩底桩或多支盘桩时，其中心距上不应小于2倍扩大端直径；

c、括号内数值可用于工程桩验收检测时多排桩设计桩中心距离小于4d的情况；

d、软土场地堆载重量较大时，宜增加支墩边与基准桩中心和试桩中心之间的距离，并在试验过程中观测基准

④地锚反力装置

对于单桩承载力较小的摩擦桩可采用土锚作反力，对于岩层面浅的嵌岩桩，可采用岩锚提供反力。

常见单桩竖向抗压静载试验装置见图1。

桩的竖向位移。

桩基的静载试验方法（工程技术桩基工程）(4)

图1：单桩竖向抗压静载试验装置图

2）仪表和测试元件

荷载测量可用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；或采用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。传感器的测量误差不应大于1%,压力表精度应优于或等于0.4级。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力的80%。

试桩沉降一般宜采用位移传感器或大量程百分表，并应符合下列规定：测量误差不大于0.1%FS,分辨力优于或等于0.01mm；直径或边宽大于500mm的桩，应在其两个方向对称安置4个位移测试仪表，直径或边宽小于等于500mm的桩可对称安置2个位移测试仪表；沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，测点应牢固地固定于桩身；基准梁应具有一定的刚度，梁的一端应固定在基准桩上，另一端应自由地搁置于基准桩上；固定和支撑位移计（百分表）的夹具及基准梁应避免气温、振动及其他外界因素的影响。

（3）单桩的静载荷试验要点

载荷试验时，为设计提供依据的试验桩，应加载至破坏；当桩的承载力以桩身强度控制时，可按设计要求的加载量进行。对工程桩抽样检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍。

1）荷载分级

试验时加载分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10,其中第一级可取分级荷载的2倍。卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载。

2）试验加载方式

采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直到试桩破坏，然后逐级等量卸载到零。加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±1。％。当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。当考虑结合实际工程桩的荷载特征，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）或用等速率贯入法。当考虑缩短试验时间，对于工程桩的检验性试验，可采用快速维持荷载法，即一般每隔lh加一级荷载。

3）测读桩沉降量的间隔时间

每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次，每次测读值记入试验记录表。

4）稳定标准

在每级荷载作用下，每lh内的桩顶沉降量不超过0.1mm,并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算），认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。

5）终止加荷的条件

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当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。

⑤当荷载一沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60〜80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。

6）卸载与卸载沉降观测

卸载时，每级荷载维持lh,按第15、30、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h,测读时间为第15、30min,以后每隔30min测读一次，每次测读值记入试验记录表。

2.单桩竖向抗拔静载试验方法

在拔力作用下桩的破坏形式有两种：一是地基变形带动周围的土体被拔出；二是桩

身强度不够，被拉裂或拉断。

（1）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宜采用反力桩（或工程桩）提供支座反力，也可根据现场情况采用天然地基提供支座反力。试验设备主要用油压千斤顶，把试桩的主筋连接到传力架上，当千斤顶上升时，产生上拔力把试桩拔升。

（2）加载方法

一般采用慢速维持荷载法。需要时，也可采用多循环加、卸载方法。慢速维持荷载法可参照抗压静载试验方法。

（3）终止加载条件

当出现下列情况之一时，即可终止加载：

1）在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下的上拔量5倍。

2）按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm时。

3）按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的0.9倍。

4）对于验收抽样检测的工程桩，达到设计要求的最大上拔荷载值。

3.单桩水平静载试验方法

桩的水平静载荷试验是采用接近于桩的实际工作条件进行试验，以确定单桩的水平承载力和地基土的水平抗力系数。当桩身埋设有应力测量元件时，可测出桩身应力变化，并由此求得桩身弯矩分布。

（1）试验设备与仪表装置

进行单桩水平静载试验时，常采取互推法，在两根桩中间放置千斤顶施加水平荷载,水平作用线应通过地面标高处（地面标高应与实际工作桩基承台底面标高一致）（图2）。在千斤顶与试桩接触处宜安置一球形铉座，以保证千斤顶作用力能水平通过桩身轴线。用电动油泵加荷，用电阻应变式传感器和电子秤控制荷载。在桩外侧地面及地面以上500~1000mm设置双层大量程百分表（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，根据两表位移差可求得地面以上桩身转角），以测定桩的水平位移。百分表的基准桩宜打设在桩侧面靠位移的反方向，与试桩的净距不少于1倍试桩直径。

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