單樁靜載荷試驗(yàn)

時(shí)間：2022-01-25作者：通際質(zhì)量檢測(cè)（上海）有限公司瀏覽：454

樁的靜載試驗(yàn)，一般和試樁同時(shí)進(jìn)行，在同一條件下，試樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的1%，并不應(yīng)少于2根，工程總樁數(shù)50根以下不少于3根，當(dāng)總樁數(shù)少于50根時(shí)，不應(yīng)少于2根。試驗(yàn)內(nèi)容有：?jiǎn)螛洞怪膘o載荷試驗(yàn)、單樁抗拔載荷試驗(yàn)、單樁浸水靜載荷試驗(yàn)和單樁水平靜載荷試驗(yàn)等。

1單樁垂直靜載荷試驗(yàn)

日的為求得單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值Rk。單樁垂靜載荷試驗(yàn)設(shè)備同地基上現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)一樣，包括加荷與穩(wěn)壓系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和反力系統(tǒng)。加載反力裝置有壓重平臺(tái)、樁橫梁和錨樁壓重聯(lián)合反力裝置等，可依工程實(shí)際條件選用。

2.單樁抗拔載荷試驗(yàn)

抗拔力作用下樁的破壞有兩種形式，一是地基變形帶動(dòng)周圍土體被拔出；一是樁身強(qiáng)度不夠，樁身被拉裂或拉斷。抗拔載荷試驗(yàn)方法與壓樁試驗(yàn)相同，只是施加荷載力的方向相反。3單樁浸水靜載荷試驗(yàn)

目的是確定濕陷性黃土場(chǎng)地上單樁容許承載力，宜按現(xiàn)場(chǎng)浸水靜載荷試驗(yàn)并結(jié)合地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)確定。

4.單樁水平靜載荷試驗(yàn)

目的是采用接近于單樁的實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法，來確定單樁的水平承載力和地基土的水平抗力系數(shù)。并可測(cè)得樁身應(yīng)力變化情況，求得樁身彎距分布圖。

5.單樁靜載荷試驗(yàn)步驟：

(1) 結(jié)合實(shí)際條件和試驗(yàn)內(nèi)容，選定試驗(yàn)設(shè)備；

(2) 規(guī)定載荷試驗(yàn)條件，一般應(yīng)通過試樁進(jìn)行驗(yàn)證后再修訂試驗(yàn)條件；

(3) 加荷與卸荷；

(4) 資料整理：試驗(yàn)原始記錄表、試驗(yàn)概況、繪制有關(guān)曲線等；

(5)成果分析與應(yīng)用：?jiǎn)螛稑O限承載力Pu 的確定，單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值 Pk 的確定， Pk=Pu/K， K 為*系數(shù)，通常取2。并求出樁側(cè)平均極限摩阻力和極限端承力等。

三、 單樁動(dòng)測(cè)試驗(yàn)

采用各種動(dòng)測(cè)方法求得單樁承載力及檢驗(yàn)樁的質(zhì)量是一種簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的方法。但由于動(dòng)測(cè)的**程度還受設(shè)備、操作、環(huán)境等影響，所以，在采用各種動(dòng)測(cè)法時(shí)，均應(yīng)滿足下列原則：應(yīng)做足夠數(shù)量的動(dòng)靜對(duì)比試驗(yàn)，以檢驗(yàn)方法本身的準(zhǔn)確程度(誤差在一定范圍內(nèi))，并確定相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)或修正系數(shù)：試驗(yàn)本身可重復(fù)；系非破損試驗(yàn)；方法簡(jiǎn)便快捷。因各種動(dòng)測(cè)法本身有一定的測(cè)試誤差，所以試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的20%，并不少于4根。

目前國(guó)內(nèi)已用于工程檢驗(yàn)的動(dòng)測(cè)法根據(jù)樁基激振后樁土的相對(duì)位移或樁身所產(chǎn)生的應(yīng)變量大小，分為高應(yīng)變和低應(yīng)變兩大類。

1.高應(yīng)變動(dòng)測(cè)

高應(yīng)變動(dòng)測(cè)是指采用錘沖擊樁**，使樁周土產(chǎn)生塑性變形，實(shí)測(cè)樁**附近所受力和速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，通過應(yīng)力波理論分析得到樁土體系的有關(guān)參數(shù)。

(1) 檢測(cè)目的

    確定單樁豎向承載力，采用實(shí)測(cè)曲線擬合分析時(shí)，可以得到樁側(cè)與樁端土阻力分布，模擬靜載荷試驗(yàn)的p- s曲線；檢測(cè)樁身結(jié)構(gòu)完整性，判斷樁身質(zhì)量及缺陷位置；打樁時(shí)檢測(cè)樁身應(yīng)力和進(jìn)行樁錘效率的監(jiān)測(cè)，選擇沉樁設(shè)備與工藝參數(shù)，選擇合理的樁型和樁長(zhǎng)。(2) 檢測(cè)數(shù)量

高應(yīng)變動(dòng)測(cè)數(shù)量，在地質(zhì)條件相近、樁型和施工條件相同時(shí)，不宜少于總樁數(shù)2%，并不應(yīng)少于5根。對(duì)于一柱一樁的建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)全部進(jìn)行完整性檢測(cè)，對(duì)非一柱一樁時(shí)，當(dāng)工程地質(zhì)條件復(fù)雜，或?qū)痘┕べ|(zhì)量有疑問時(shí)，應(yīng)由設(shè)計(jì)方按有關(guān)規(guī)范決定增加試樁數(shù)量。

    檢測(cè)方法

(1檢測(cè)前**檢查儀器的使用狀態(tài)。每年應(yīng)由地區(qū)法定計(jì)量單位進(jìn)行標(biāo)定，精度要達(dá)2%以上。

試驗(yàn)用錘擊**具備足夠的錘擊能量

2)對(duì)需要進(jìn)行檢測(cè)的混凝上灌注樁，樁身混凝上強(qiáng)度滿足大于等于28d的強(qiáng)度，樁****處理，要鑿除**部強(qiáng)度較低的混凝土，將樁接長(zhǎng)至地坪以上1.5~2倍樁經(jīng)處，所有主筋均需接至樁**保護(hù)層以下并對(duì)樁**進(jìn)行加強(qiáng)保護(hù)，樁**混凝土≥C30。同寸在錘與樁**之間設(shè)置；有效墊層。VVVV

    在樁身兩側(cè)對(duì)稱安裝兩只加速傳感器和應(yīng)變傳感器。它們與樁**之間的距離應(yīng)≥1.5倍樁經(jīng)。在進(jìn)行高應(yīng)變動(dòng)測(cè)時(shí)，**同時(shí)量測(cè)每次錘擊下樁的較終貫入度。為使樁周土產(chǎn)生塑性變形，單擊貫入度不宜小于 2.0mm。應(yīng)力和加速度**隨時(shí)間連續(xù)測(cè)定和采樣。在檢測(cè)過程中要不斷比較樁身材料實(shí)測(cè)阻抗與理論阻抗的關(guān)系，錘擊時(shí)實(shí)測(cè)力與速度峰值應(yīng)成正比，如果不符，應(yīng)立即停捶檢查。高應(yīng)變?cè)囼?yàn)應(yīng)采用實(shí)測(cè)曲線擬合分析確定 CASE 阻尼系數(shù)值，擬合計(jì)算樁數(shù)不宜少于試樁總數(shù)30%并不少于5根。

(4) 結(jié)果評(píng)定

(1應(yīng)力不應(yīng)有負(fù)值；

②應(yīng)力和速度的尾部應(yīng)歸零

一般情況下 t1-t2時(shí)間段(速度曲線)在F(t)(力曲線)的下方

4信號(hào)*， Z.·V(T)和 F(t)曲線基本重合，且共同達(dá)到峰值

⑤FMX(較大打擊力)與 FHM(根據(jù)錘擊動(dòng)量估算的較大打擊力)接近、

較大的動(dòng)位移**過 2~5mm

信號(hào)無交流震蕩干擾

樁底反射明顯

信號(hào)不削**

用擬合法時(shí)，擬合曲線完成或擬合系數(shù)值，灌注樁不宜大于5%，預(yù)制樁不宜大于3%11用擬合法時(shí)，計(jì)算與實(shí)測(cè)的錘擊數(shù)(貫入度)接近

(5) 報(bào)告審核

    波形及有關(guān)參數(shù)是否符合上述結(jié)果評(píng)定的要求

②報(bào)告中有部分或全部采用擬合法計(jì)算承載力

③實(shí)測(cè)承載力應(yīng)與設(shè)計(jì)承載力對(duì)照

④高應(yīng)變動(dòng)測(cè)可用與部分驗(yàn)收，不宜作為設(shè)計(jì)依據(jù)；宜進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)2、低應(yīng)變動(dòng)測(cè)

    低應(yīng)變動(dòng)測(cè)主要采用彈性反射法。它是將樁視為一維的彈性桿件，在樁**施加一沖擊力，產(chǎn)生應(yīng)力波。應(yīng)力波沿樁身傳播，當(dāng)遇到波阻抗存在差異的界面，就會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，反射信號(hào)由旋轉(zhuǎn)于樁**的傳感器所接收，再對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行分析以判斷樁的質(zhì)量情況。(1) 檢測(cè)目的

主要對(duì)各類灌注樁進(jìn)行質(zhì)量普查，檢查樁身完整性，是否有斷樁、夾泥、離析、縮頸等缺陷存在并基本定位。對(duì)鋼筋混凝土預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁、鋼管樁等樁，主要用于檢查樁身完整性。

52) 檢測(cè)數(shù)量

采用隨機(jī)采樣的方式抽檢，進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)測(cè)的樁數(shù)，不應(yīng)少于總樁數(shù)的30%，且不得少于10根，對(duì)于獨(dú)立承臺(tái)形式的樁基礎(chǔ)工程**增加檢測(cè)比例直到**檢測(cè)。

動(dòng)測(cè)后不合格的樁比例過高時(shí)(占抽檢總數(shù)5%以上)，宜以相同的百分比進(jìn)行擴(kuò)大抽檢，設(shè)計(jì)單位認(rèn)為需要時(shí)，可擴(kuò)大到普檢。

對(duì)同一工程中的同一批樁中有疑異的樁，宜采用多種方法同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行綜合分析(3) 檢測(cè)方法

檢測(cè)前，**行截樁處理至設(shè)計(jì)標(biāo)高，鑿去疏松部分后用砂輪磨平，安裝傳感器放人器、數(shù)據(jù)采集裝置、記錄顯示器(日前常用的PIT 動(dòng)測(cè)儀已一體化)。然后在樁**施加沖擊力產(chǎn)生應(yīng)力波，應(yīng)力波沿樁身傳播至樁底或遇界面產(chǎn)生反射信號(hào)，再由傳感器接收，經(jīng)分析計(jì)算，產(chǎn)生檢測(cè)結(jié)論。

4) 結(jié)果評(píng)定

(1根據(jù)時(shí)域波形，比較入射波于反射波到達(dá)時(shí)刻及其振幅、相位、頻率等特征，進(jìn)行判斷和計(jì)算：而波阻抗Z=pVA，p為密度、V為速度、A為截面積，很顯然，波阻抗的差異主要來源于密度、面積的變化。當(dāng)樁的密度變化大時(shí)，就可能存在著混凝土的疏松、夾泥、離析等；面積變化大時(shí)，就可能存在擴(kuò)頸、縮頸、裂縫、斷樁等。波阻抗差異越大，反射信號(hào)就越強(qiáng)烈。

②完整性良好的單樁具有下列特征：

    樁底反射明顯，**陷反射波存在(需要說明，無樁底反射的不一定是壞樁，有樁底反射的一定是好樁)

6波形規(guī)則，波列清晰，完整樁之間波形特征相似

    樁身混凝土平均波速較高

③完整性存在缺陷的樁具有下列情況：

a.樁的界面反射明顯，反射信號(hào)到達(dá)要小于樁底反射時(shí)刻

    波形受到干涉，波的振幅、相位、頻率相對(duì)正常樁的波形出現(xiàn)異常，缺陷嚴(yán)重時(shí)，易形成多次反射，振幅較大

    低應(yīng)變動(dòng)測(cè)樁身質(zhì)量評(píng)定等級(jí)宜為四類(**)：

    **陷的完整樁

b.有輕度缺陷，但基本不影響原設(shè)計(jì)樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的樁

C.有明顯缺陷，影響原設(shè)計(jì)樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的樁(可部分利用或降級(jí)使用)；

d.有嚴(yán)重缺陷的樁(廢樁)。

(5) 報(bào)告審核

    審核報(bào)告結(jié)論是否符合規(guī)范要求

②審看波形圖

    **陷波形圖，有樁底反射；有淺部缺陷波形圖；有兩次反射的波形圖

3.目前有關(guān)常用的動(dòng)測(cè)法介紹如下：

    (1)打樁分析儀法

    是采用大應(yīng)變打樁分析儀檢測(cè)樁的承載力，大應(yīng)變PDA 是根據(jù) CASE 法原理設(shè)計(jì)的專用儀器，試驗(yàn)時(shí)用錘錘擊樁**，然后根據(jù)樁**實(shí)測(cè)到的力和速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，通過簡(jiǎn)單計(jì)算確定壯的承載力和斷樁結(jié)構(gòu)的完整性，包括缺陷程度和缺陷位置。分析、顯示、記錄由打樁分析儀及配套儀器自行完成

    (2)水電效應(yīng)法

    由激振系統(tǒng)電路放電，每次以模擬信號(hào)變成一組數(shù)據(jù)信號(hào)，然后輸入到信號(hào)處理機(jī)中，經(jīng)過變換得出頻譜圖。是利用測(cè)出的波形曲線和頻譜曲線的形態(tài)來判斷斷樁的位置。

    (3)應(yīng)力波反射法

    當(dāng)應(yīng)力波在一根均勻的桿件中傳播時(shí)，其大小不發(fā)生變化，波的傳播方向與壓縮波中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同，于拉伸波中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反，應(yīng)力波反射法檢測(cè)樁的完整性就是利用應(yīng)力波的這種特征。當(dāng)樁身某截面出現(xiàn)擴(kuò)頸、縮頸、斷裂或有泥餅等情況時(shí)，就引起阻抗的變化，從而使一部分波產(chǎn)生反射并到達(dá)樁**，由在樁**安裝的拾振器測(cè)試并記錄下來，則可判出樁的結(jié)構(gòu)完整程度。

    (4)聲波透射法

    此法是利用波幅比盧速對(duì)缺陷反應(yīng)較靈敏，使用接受信號(hào)能量平均值的一半作為判定缺陷臨界值。此法適用于檢測(cè)樁經(jīng)大于0.6m 的混凝土灌注樁的完整性。

    (5)機(jī)械阻抗法

    本方法有穩(wěn)態(tài)激振和瞬態(tài)激振兩種方式，適用于檢測(cè)樁身混凝土的完整性，推定缺陷類型及其在樁身中的部位。


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