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1、桩基质量检测技术桩基质量检测技术课程内容课程内容一、桩基检测概论一、桩基检测概论二、灌注桩成孔质量检测二、灌注桩成孔质量检测三、桩的静载试验三、桩的静载试验四、桩的低应变、高应变动力检测四、桩的低应变、高应变动力检测五、声波透射检测五、声波透射检测六、钻芯法检测六、钻芯法检测七、动力触探检测七、动力触探检测一一桩基检测概论桩基检测概论(一一一一)在我国各类工程建设中,在我国各类工程建设中,在我国各类工程建设中,在我国各类工程建设中,广泛采用桩基础广泛采用桩基础广泛采用桩基础广泛采用桩基础;桩桩桩桩基基基基础础础础是是是是历历历历史史史史悠悠悠悠久久久久、应应应应用用用用广广广广泛泛泛泛的的的的
2、一一一一种种种种基基基基础础础础形形形形式式式式。在在在在我我我我国国国国高高高高层层层层建建建建筑筑筑筑、重重重重型型型型厂厂厂厂房房房房、桥桥桥桥梁梁梁梁、港港港港口口口口码码码码头头头头、海海海海上上上上采采采采油油油油平平平平台台台台以以以以至至至至核核核核电电电电站等工程中,都有普遍应用站等工程中,都有普遍应用站等工程中,都有普遍应用站等工程中,都有普遍应用。7000700070007000年前我国就出现了木桩(如上海北宋的龙华塔);年前我国就出现了木桩(如上海北宋的龙华塔);年前我国就出现了木桩(如上海北宋的龙华塔);年前我国就出现了木桩(如上海北宋的龙华塔);1820182018
3、201820年以后,出现了铸铁钢板桩修筑围堰和码头;年以后,出现了铸铁钢板桩修筑围堰和码头;年以后,出现了铸铁钢板桩修筑围堰和码头;年以后,出现了铸铁钢板桩修筑围堰和码头;1900190019001900年以后,美国出现了大量钢桩基础;年以后,美国出现了大量钢桩基础;年以后,美国出现了大量钢桩基础;年以后,美国出现了大量钢桩基础;1898189818981898年俄国提出就地灌注混凝土桩;年俄国提出就地灌注混凝土桩;年俄国提出就地灌注混凝土桩;年俄国提出就地灌注混凝土桩;1901190119011901年美国提出沉管灌注桩,年美国提出沉管灌注桩,年美国提出沉管灌注桩,年美国提出沉管灌注桩,19
4、30193019301930左右在我国上海应用;左右在我国上海应用;左右在我国上海应用;左右在我国上海应用;1960196019601960年以后,我国研制出预应力钢筋混凝土管桩。年以后,我国研制出预应力钢筋混凝土管桩。年以后,我国研制出预应力钢筋混凝土管桩。年以后,我国研制出预应力钢筋混凝土管桩。桩基检测概论(续)桩基检测概论(续)自自此此以以后后,随随着着桩桩基基础础应应用用领领域域的的扩扩宽宽,机机械械设设备备和和施施工工技技术术不不断断得得到到改改进进与与发发展展,产产生生了了各各种种新新桩桩型型和和新新工工法法,为为桩桩在在复复杂杂地地质质条条件件和和环环境境条条件件下下的的应应用用
5、注注入入了了勃勃勃勃生生机机。今今天天桩桩基基础础已已成成为为高高层层建建筑筑、大大型型桥桥梁梁、深深水水码码头头和和海海上上石石油油平平台台等等采采用用的的主主要要基基础础形形式。式。目目前前我我国国桥桥梁梁工工程程中中最最大大桩桩径径已已超超过过5 5m m,基桩入土深度已达基桩入土深度已达100100m m以上。以上。桩基础在我国高层桩基础在我国高层建筑、重型厂房、建筑、重型厂房、桥梁、港口码头、桥梁、港口码头、海上采油平台以至海上采油平台以至核电站等工程中,核电站等工程中,都得到普遍应用都得到普遍应用。基桩分类基桩分类按成桩方法对土层的影响分类:按成桩方法对土层的影响分类:按成桩方法对
6、土层的影响分类:按成桩方法对土层的影响分类:1 1 1 1、挤土桩(打入、压入、沉管灌注桩);、挤土桩(打入、压入、沉管灌注桩);、挤土桩(打入、压入、沉管灌注桩);、挤土桩(打入、压入、沉管灌注桩);2 2 2 2、部部部部分分分分挤挤挤挤土土土土桩桩桩桩、微微微微排排排排土土土土桩桩桩桩(I I I I型型型型、H H H H型型型型钢钢钢钢桩桩桩桩、钢钢钢钢板板板板桩桩桩桩、开口式钢管桩和螺旋桩);开口式钢管桩和螺旋桩);开口式钢管桩和螺旋桩);开口式钢管桩和螺旋桩);3 3 3 3、非挤土桩(挖孔、钻孔灌注桩);、非挤土桩(挖孔、钻孔灌注桩);、非挤土桩(挖孔、钻孔灌注桩);、非挤土桩
7、(挖孔、钻孔灌注桩);按成桩方法对土层的影响分类:按成桩方法对土层的影响分类:按成桩方法对土层的影响分类:按成桩方法对土层的影响分类:1 1 1 1、木桩;、木桩;、木桩;、木桩;2 2 2 2、钢桩;、钢桩;、钢桩;、钢桩;3 3 3 3、混凝土桩;、混凝土桩;、混凝土桩;、混凝土桩;4 4 4 4、组合桩;、组合桩;、组合桩;、组合桩;基桩分类基桩分类按桩的功能分类:按桩的功能分类:按桩的功能分类:按桩的功能分类:1 1 1 1、抗轴向压桩(摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩);、抗轴向压桩(摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩);、抗轴向压桩(摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩);、抗轴向压桩(摩擦桩、端承桩、端
8、承摩擦桩);2 2 2 2、抗侧压桩;、抗侧压桩;、抗侧压桩;、抗侧压桩;3 3 3 3、抗拔桩;、抗拔桩;、抗拔桩;、抗拔桩;按成桩方法分类:按成桩方法分类:按成桩方法分类:按成桩方法分类:1 1 1 1、打入桩;、打入桩;、打入桩;、打入桩;2 2 2 2、就就就就地地地地灌灌灌灌注注注注桩桩桩桩(沉沉沉沉管管管管灌灌灌灌注注注注桩桩桩桩、钻钻钻钻孔孔孔孔灌灌灌灌注注注注桩桩桩桩、人人人人工工工工挖挖挖挖孔孔孔孔灌注桩、夯扩桩、复打桩、支盘桩、树根桩);灌注桩、夯扩桩、复打桩、支盘桩、树根桩);灌注桩、夯扩桩、复打桩、支盘桩、树根桩);灌注桩、夯扩桩、复打桩、支盘桩、树根桩);3 3 3
9、3、静压桩;、静压桩;、静压桩;、静压桩;4 4 4 4、螺旋桩;、螺旋桩;、螺旋桩;、螺旋桩;5 5 5 5、碎石桩;、碎石桩;、碎石桩;、碎石桩;6 6 6 6、水泥土搅拌桩(深层搅拌桩、粉喷桩)。、水泥土搅拌桩(深层搅拌桩、粉喷桩)。、水泥土搅拌桩(深层搅拌桩、粉喷桩)。、水泥土搅拌桩(深层搅拌桩、粉喷桩)。桩基工程常见的质量问题桩基工程常见的质量问题(1 1 1 1)沉管灌注桩)沉管灌注桩)沉管灌注桩)沉管灌注桩1 1 1 1、断裂(侧向挤土);、断裂(侧向挤土);、断裂(侧向挤土);、断裂(侧向挤土);2 2 2 2、拉裂(隆起);、拉裂(隆起);、拉裂(隆起);、拉裂(隆起);3
10、3 3 3、缩颈;、缩颈;、缩颈;、缩颈;4 4 4 4、断桩离析;、断桩离析;、断桩离析;、断桩离析;5 5 5 5、吊脚桩;、吊脚桩;、吊脚桩;、吊脚桩;(2 2 2 2)冲、钻孔灌注桩)冲、钻孔灌注桩)冲、钻孔灌注桩)冲、钻孔灌注桩1 1 1 1、断桩;、断桩;、断桩;、断桩;2 2 2 2、离析;、离析;、离析;、离析;3 3 3 3、塌孔、缩颈、夹泥;、塌孔、缩颈、夹泥;、塌孔、缩颈、夹泥;、塌孔、缩颈、夹泥;4 4 4 4、沉渣过厚;、沉渣过厚;、沉渣过厚;、沉渣过厚;(3 3 3 3)混凝土预制桩)混凝土预制桩)混凝土预制桩)混凝土预制桩1 1 1 1、桩身开裂;、桩身开裂;、桩
11、身开裂;、桩身开裂;2 2 2 2、桩头打碎;、桩头打碎;、桩头打碎;、桩头打碎;3 3 3 3、挤折断;、挤折断;、挤折断;、挤折断;4 4 4 4、破裂;、破裂;、破裂;、破裂;桩基检测概论桩基检测概论(二)桩基检测技术是保证桩基质量的重要手段(二)桩基检测技术是保证桩基质量的重要手段(二)桩基检测技术是保证桩基质量的重要手段(二)桩基检测技术是保证桩基质量的重要手段施工前的检测、施工中的检测、施工后的检测;施工前的检测、施工中的检测、施工后的检测;施工前的检测、施工中的检测、施工后的检测;施工前的检测、施工中的检测、施工后的检测;常规方法:常规方法:常规方法:常规方法:1 1 1 1、单
12、桩竖向抗压静载试验;、单桩竖向抗压静载试验;、单桩竖向抗压静载试验;、单桩竖向抗压静载试验;2 2 2 2、单桩竖向抗拔静载试验;、单桩竖向抗拔静载试验;、单桩竖向抗拔静载试验;、单桩竖向抗拔静载试验;3 3 3 3、单桩水平静载试验;、单桩水平静载试验;、单桩水平静载试验;、单桩水平静载试验;4 4 4 4、钻芯法;、钻芯法;、钻芯法;、钻芯法;7 7 7 7、动力触探法;、动力触探法;、动力触探法;、动力触探法;5 5 5 5、高应变动测;、高应变动测;、高应变动测;、高应变动测;8 8 8 8、声波透射法;、声波透射法;、声波透射法;、声波透射法;6 6 6 6、低应变动测;、低应变动测
13、;、低应变动测;、低应变动测;9 9 9 9、取样试件试验;、取样试件试验;、取样试件试验;、取样试件试验;桩基检测新方法桩基检测新方法1 1、测定承载力的自平衡法;、测定承载力的自平衡法;2 2、静动法;、静动法;3 3、检测桩身混凝土缺陷的、检测桩身混凝土缺陷的CTCT扫描等;扫描等;CTCT桩身质量检测桩身质量检测反力架静载试验反力架静载试验高应变动力检测高应变动力检测静载试验静载试验成孔质量检测成孔质量检测桩基取芯检测桩基取芯检测桩基低应变检测技术桩基低应变检测技术桩基动测实测曲线桩基动测实测曲线 灌灌灌灌注注注注桩桩桩桩的的的的施施施施工工工工分分分分为为为为成成成成孔孔孔孔和和和和
14、成成成成桩桩桩桩两两两两部部部部分分分分,成成成成孔孔孔孔作作作作业业业业由由由由于于于于是是是是在在在在地地地地下下下下、水水水水下下下下完完完完成成成成,质质质质量量量量控控控控制制制制难难难难度度度度大大大大,复复复复杂杂杂杂的的的的地地地地质质质质条条条条件件件件和和和和施施施施工工工工的的的的失失失失误误误误,都都都都有有有有可可可可能能能能产产产产生生生生塌塌塌塌孔孔孔孔、缩缩缩缩颈颈颈颈、桩桩桩桩孔孔孔孔偏偏偏偏斜斜斜斜、沉沉沉沉渣渣渣渣过过过过厚厚厚厚等等等等问问问问题。题。题。题。成孔质量检验的内容:成孔质量检验的内容:成孔质量检验的内容:成孔质量检验的内容:桩桩桩桩孔孔孔孔
15、位位位位置置置置、孔孔孔孔深深深深、孔孔孔孔径径径径、垂垂垂垂直直直直度度度度、沉沉沉沉渣渣渣渣厚厚厚厚度度度度、泥浆指标。泥浆指标。泥浆指标。泥浆指标。二二灌注桩成孔质量检测灌注桩成孔质量检测一一简简易易法法检检测测二、伞形孔径仪检测二、伞形孔径仪检测伞形孔径仪是由孔径仪、孔伞形孔径仪是由孔径仪、孔斜仪、沉渣厚度测定仪三部斜仪、沉渣厚度测定仪三部分组成的一个测试系统。分组成的一个测试系统。仪器由孔径测头、自动记录仪器由孔径测头、自动记录仪、电动绞车等组成。仪、电动绞车等组成。三、声波法检测三、声波法检测孔底沉渣厚度检测孔底沉渣厚度检测 孔孔底底沉沉渣渣的的厚厚薄薄直直接接影影响响桩桩端端承承
16、力力的的发发挥挥,沉沉渣渣太太厚厚将将使使桩桩的的承承载载能能力力大大大大降降低低,因因此此桩桩孔孔在在灌灌注注混混凝凝土土之之前前必必须须对对沉沉渣渣厚厚度度进进行行检检测测,必必要要时时须须进进行行再再次次清清孔孔,直直到到沉沉渣渣厚厚度度满满足足要要求。求。目目前前测测量量沉沉渣渣厚厚度度的的方方法法大大致致有有测测锤锤法法、电电阻阻率法率法、电容法、声波法电容法、声波法等。等。一、竖向抗压静载试验;一、竖向抗压静载试验;一、竖向抗压静载试验;一、竖向抗压静载试验;二、单桩竖向抗拔静荷载试验;二、单桩竖向抗拔静荷载试验;二、单桩竖向抗拔静荷载试验;二、单桩竖向抗拔静荷载试验;三、单桩水平
17、静载试验;三、单桩水平静载试验;三、单桩水平静载试验;三、单桩水平静载试验;静静静静载载载载试试试试验验验验可可可可确确确确定定定定桩桩桩桩的的的的承承承承载载载载力力力力,可可可可为为为为设设设设计计计计提提提提供供供供依依依依据据据据,也也也也可可可可以以以以为为为为工工工工程程程程验验验验收收收收提提提提供供供供依依依依据据据据,是是是是获获获获得得得得桩桩桩桩轴轴轴轴向向向向抗抗抗抗压压压压、抗抗抗抗拔拔拔拔以以以以及及及及横横横横向向向向承承承承载载载载力力力力的的的的最最最最基基基基本本本本、最最最最可可可可靠靠靠靠的的的的方方方方法法法法。我我我我国国国国建建建建筑筑筑筑工工工工
18、程程程程中中中中惯惯惯惯用用用用的的的的静静静静载载载载试试试试验验验验方方方方法法法法是是是是维维维维持持持持荷荷荷荷载载载载法法法法。又又又又可可可可分分分分为为为为慢慢慢慢速速速速维维维维持持持持荷荷荷荷载载载载法法法法和和和和快快快快速速速速维维维维持荷载法。持荷载法。持荷载法。持荷载法。三三桩基静载试验桩基静载试验静载方法原理简介静载方法原理简介n n利用堆载或锚桩等反力装置,由千斤顶施力于单桩、利用堆载或锚桩等反力装置,由千斤顶施力于单桩、利用堆载或锚桩等反力装置,由千斤顶施力于单桩、利用堆载或锚桩等反力装置,由千斤顶施力于单桩、复合地基或天然地基,并记录被测对象的位移变化,复合地
19、基或天然地基,并记录被测对象的位移变化,复合地基或天然地基,并记录被测对象的位移变化,复合地基或天然地基,并记录被测对象的位移变化,由获得的力与位移曲线(由获得的力与位移曲线(由获得的力与位移曲线(由获得的力与位移曲线(Q-SQ-SQ-SQ-S),),),),或位移时间曲线或位移时间曲线或位移时间曲线或位移时间曲线(S-LgtS-LgtS-LgtS-Lgt)等资料,按照国家行业标准可确定等资料,按照国家行业标准可确定等资料,按照国家行业标准可确定等资料,按照国家行业标准可确定:1 1 1 1、单桩、复合地基或天然地基等极限承载力、单桩、复合地基或天然地基等极限承载力、单桩、复合地基或天然地基等
20、极限承载力、单桩、复合地基或天然地基等极限承载力2 2 2 2、对工程桩的承载力进行抽样检验和评价、对工程桩的承载力进行抽样检验和评价、对工程桩的承载力进行抽样检验和评价、对工程桩的承载力进行抽样检验和评价3 3 3 3、实测桩身摩阻力和桩端阻力、实测桩身摩阻力和桩端阻力、实测桩身摩阻力和桩端阻力、实测桩身摩阻力和桩端阻力(研究性试验研究性试验研究性试验研究性试验)适用范围:单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静适用范围:单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静适用范围:单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静适用范围:单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静载荷试验、单桩竖向抗拔静载荷试验、地基处理的载荷试验、单
21、桩竖向抗拔静载荷试验、地基处理的载荷试验、单桩竖向抗拔静载荷试验、地基处理的载荷试验、单桩竖向抗拔静载荷试验、地基处理的静载荷试验、天然地基的平板竖向静载荷试验等。静载荷试验、天然地基的平板竖向静载荷试验等。静载荷试验、天然地基的平板竖向静载荷试验等。静载荷试验、天然地基的平板竖向静载荷试验等。(一)竖向抗压静载试验(一)竖向抗压静载试验n n单桩竖向抗压静载试验,就是采用接近于竖单桩竖向抗压静载试验,就是采用接近于竖向抗压桩实际工作条件的试验方法。荷载作向抗压桩实际工作条件的试验方法。荷载作用于桩顶,桩顶产生位移(沉降),可得到用于桩顶,桩顶产生位移(沉降),可得到单根试桩单根试桩Q QS
22、S曲线,还可获得每级荷载下桩曲线,还可获得每级荷载下桩顶沉降随时间的变化曲线顶沉降随时间的变化曲线S Slgtlgt,当桩身中当桩身中埋设量测元件(传感器、位移杆)时,还可埋设量测元件(传感器、位移杆)时,还可以直接测得桩侧各土层的极限摩阻力和端承以直接测得桩侧各土层的极限摩阻力和端承力(成本较高,主要用于大型、重点工程和力(成本较高,主要用于大型、重点工程和科研试验)。科研试验)。试验加载装置试验加载装置n n1 1、锚桩横梁反力装置;、锚桩横梁反力装置;n n2 2、堆重平台反力装置;、堆重平台反力装置;n n3 3、锚桩堆重联合反力装置;、锚桩堆重联合反力装置;n n4 4、地锚反力装置
23、;、地锚反力装置;锚桩横梁反力装置锚桩横梁反力装置堆重平台反力装置堆重平台反力装置堆重平台反力装置堆重平台反力装置伞形地锚装置示意图伞形地锚装置示意图地锚反力装置地锚反力装置20002000T T桩基静载设备,曾用桩基静载设备,曾用于北京海洋馆作静载试验于北京海洋馆作静载试验 测试仪表测试仪表n n一般选用单台或多台同型号的一般选用单台或多台同型号的一般选用单台或多台同型号的一般选用单台或多台同型号的千斤顶千斤顶千斤顶千斤顶并联加载;并联加载;并联加载;并联加载;n n荷载可用并联于千斤顶的高精度荷载可用并联于千斤顶的高精度荷载可用并联于千斤顶的高精度荷载可用并联于千斤顶的高精度压力表压力表压
24、力表压力表测定油压,测定油压,测定油压,测定油压,并换算为荷载,重要的桩基试验还需在千斤顶上放并换算为荷载,重要的桩基试验还需在千斤顶上放并换算为荷载,重要的桩基试验还需在千斤顶上放并换算为荷载,重要的桩基试验还需在千斤顶上放置置置置应力环应力环应力环应力环或或或或压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器实行双控校正。实行双控校正。实行双控校正。实行双控校正。n n沉降测量一般采用沉降测量一般采用沉降测量一般采用沉降测量一般采用百分表百分表百分表百分表或或或或电子位移计电子位移计电子位移计电子位移计,设置在桩,设置在桩,设置在桩,设置在桩的的的的2 2 2 2个正交直径方向,对称安装个正交直径
25、方向,对称安装个正交直径方向,对称安装个正交直径方向,对称安装4 4 4 4个;小直径桩可安个;小直径桩可安个;小直径桩可安个;小直径桩可安装装装装2 2 2 2个或个或个或个或3 3 3 3个。沉降测定平面离开桩顶的距离不应小个。沉降测定平面离开桩顶的距离不应小个。沉降测定平面离开桩顶的距离不应小个。沉降测定平面离开桩顶的距离不应小于于于于0.50.50.50.5倍桩径。倍桩径。倍桩径。倍桩径。桩身量测元件桩身量测元件n n国国国国内内内内桩桩桩桩身身身身埋埋埋埋设设设设的的的的测测测测试试试试元元元元件件件件用用用用得得得得较较较较多多多多的的的的是是是是电电电电阻阻阻阻式式式式应应应应变
26、计变计变计变计和和和和振弦式钢筋应力计振弦式钢筋应力计振弦式钢筋应力计振弦式钢筋应力计,用屏蔽导线引出。用屏蔽导线引出。用屏蔽导线引出。用屏蔽导线引出。n n在在在在国国国国外外外外,以以以以美美美美国国国国材材材材料料料料及及及及试试试试验验验验学学学学会会会会(ASTMASTMASTMASTM)推推推推荐荐荐荐的的的的量量量量测测测测钢钢钢钢管管管管桩桩桩桩桩桩桩桩身身身身应应应应变变变变的的的的方方方方法法法法较较较较为为为为常常常常用用用用,即即即即沿沿沿沿桩桩桩桩身身身身的的的的不不不不同同同同标标标标高高高高处处处处预预预预埋埋埋埋不不不不同同同同长长长长度度度度的的的的金金金金属
27、属属属管管管管及及及及测测测测杆杆杆杆,用用用用千千千千分分分分表表表表量量量量测测测测杆杆杆杆趾趾趾趾部部部部相相相相对对对对于于于于桩桩桩桩顶顶顶顶处处处处的的的的下下下下沉沉沉沉量量量量,经经经经计计计计算求得应变与荷载。算求得应变与荷载。算求得应变与荷载。算求得应变与荷载。n n桩端阻力一般用埋置于桩端的桩端阻力一般用埋置于桩端的桩端阻力一般用埋置于桩端的桩端阻力一般用埋置于桩端的扁千斤顶扁千斤顶扁千斤顶扁千斤顶量测量测量测量测。钢筋钢筋应力应力计计 加载方法加载方法n n一一一一般般般般采采采采用用用用慢慢慢慢速速速速维维维维持持持持荷荷荷荷载载载载法法法法,即即即即逐逐逐逐级级级级
28、加加加加载载载载,每每每每一一一一级级级级荷荷荷荷载载载载达达达达到到到到相相相相对对对对稳稳稳稳定定定定后后后后,再再再再加加加加下下下下一一一一级级级级荷荷荷荷载载载载,直直直直至至至至破破破破坏坏坏坏,然然然然后后后后卸载至零。卸载至零。卸载至零。卸载至零。n n我我我我国国国国沿沿沿沿海海海海软软软软土土土土地地地地区区区区也也也也较较较较多多多多采采采采用用用用快快快快速速速速维维维维持持持持荷荷荷荷载载载载法法法法,即即即即每每每每隔隔隔隔lhlhlhlh加加加加一一一一级级级级荷荷荷荷载载载载。快快快快速速速速法法法法所所所所得得得得的的的的极极极极限限限限荷荷荷荷载载载载所所所
29、所对对对对应应应应的的的的沉沉沉沉降值比慢速法的偏小百分之十几。降值比慢速法的偏小百分之十几。降值比慢速法的偏小百分之十几。降值比慢速法的偏小百分之十几。n n另外还有另外还有另外还有另外还有多循环加卸载法多循环加卸载法多循环加卸载法多循环加卸载法(每级荷载达到相对稳定后(每级荷载达到相对稳定后(每级荷载达到相对稳定后(每级荷载达到相对稳定后卸载到零)及等贯入速率法。此法的加荷速率常取卸载到零)及等贯入速率法。此法的加荷速率常取卸载到零)及等贯入速率法。此法的加荷速率常取卸载到零)及等贯入速率法。此法的加荷速率常取0.5 0.5 0.5 0.5 mmmmmmmmmin,min,min,min,
30、加载至总贯人量为加载至总贯人量为加载至总贯人量为加载至总贯人量为5050505070707070mmmmmmmm,或荷载不或荷载不或荷载不或荷载不再增大为止。再增大为止。再增大为止。再增大为止。试验资料整理n n绘制有关试验成果曲线,一般绘制绘制有关试验成果曲线,一般绘制Q QS S(按按整个图形比例横:竖整个图形比例横:竖=2=2:3 3,取,取Q/SQ/S的坐标比的坐标比例例)S-lgtS-lgt、S-lgQS-lgQ曲线以及其他进行辅助分曲线以及其他进行辅助分析所需曲线。析所需曲线。单桩竖向极限承载力的确定单桩竖向极限承载力的确定n n在在工工程程实实践践中中,除除了了遵遵循循有有关关的
31、的规规范范规规程程外外,可参照下列标准确定极限承载力:可参照下列标准确定极限承载力:n nl l)当当今今S S曲曲线线的的陡陡降降段段明明显显时时,取取相相应应于于陡陡降段起点的荷载;降段起点的荷载;n n2 2)对对于于缓缓变变型型Q QS S曲曲线线,一一般般可可取取S S404060mm60mm对应的荷载;对应的荷载;n n3 3)取取S Slgtlgt曲曲线线尾尾部部出出现现明明显显向向下下弯弯曲曲的的前前一级荷载。一级荷载。某桩静载试验某桩静载试验某桩静载试验某桩静载试验Q Q Q Qs s s s曲线曲线曲线曲线 图图2 2 Q-SQ-S曲线曲线 图图3 3lgtlgtS S曲线
32、曲线 (二)竖向抗拔静荷载试验(二)竖向抗拔静荷载试验n n高耸建(构)筑物往往承受较大的水平力,高耸建(构)筑物往往承受较大的水平力,导致部分桩承受上拔力,多层地下室的底导致部分桩承受上拔力,多层地下室的底板也会承受较大水浮力,而抗拔桩是重要板也会承受较大水浮力,而抗拔桩是重要的措施。的措施。n n迄今为止,桩基础上拔承载力的计算还没迄今为止,桩基础上拔承载力的计算还没有从理论上得以很好解决,现场原位抗拔有从理论上得以很好解决,现场原位抗拔试验就显得相当重要。试验就显得相当重要。试验加载装置试验加载装置n n一般采用千斤顶加载,其反力装置一般采有一般采用千斤顶加载,其反力装置一般采有两根锚桩
33、和承载梁组成,试桩和承载梁用拉两根锚桩和承载梁组成,试桩和承载梁用拉杆连接,将千斤顶置于两根试桩之上,顶推杆连接,将千斤顶置于两根试桩之上,顶推承载梁,引起试桩上拔。应尽量利用工程桩承载梁,引起试桩上拔。应尽量利用工程桩为反力锚桩,若灌注桩作锚桩,直沿桩身通为反力锚桩,若灌注桩作锚桩,直沿桩身通长配筋,以免出现桩身的破损。长配筋,以免出现桩身的破损。(三)单桩水平静载试验(三)单桩水平静载试验n n单单单单桩桩桩桩水水水水平平平平静静静静载载载载试试试试验验验验采采采采用用用用接接接接近近近近于于于于水水水水平平平平受受受受荷荷荷荷桩桩桩桩实实实实际际际际工工工工作作作作条件的试验方法达到下列
34、目的:条件的试验方法达到下列目的:条件的试验方法达到下列目的:条件的试验方法达到下列目的:n n1 1 1 1确定试桩承载能力确定试桩承载能力确定试桩承载能力确定试桩承载能力n n试试试试桩桩桩桩的的的的水水水水平平平平承承承承载载载载力力力力可可可可直直直直接接接接由由由由水水水水平平平平荷荷荷荷载载载载和和和和水水水水平平平平位位位位移移移移曲曲曲曲线判定,亦可根据实测桩身应变来判定。线判定,亦可根据实测桩身应变来判定。线判定,亦可根据实测桩身应变来判定。线判定,亦可根据实测桩身应变来判定。n n2 2 2 2确定试桩在各级荷载下弯矩分布规律确定试桩在各级荷载下弯矩分布规律确定试桩在各级荷
35、载下弯矩分布规律确定试桩在各级荷载下弯矩分布规律n n当当当当桩桩桩桩身身身身埋埋埋埋设设设设有有有有量量量量测测测测元元元元件件件件时时时时,可可可可以以以以较较较较精精精精确确确确求求求求得得得得各各各各级级级级水水水水平平平平荷荷荷荷载载载载作作作作用用用用下下下下桩桩桩桩身身身身弯弯弯弯矩矩矩矩的的的的分分分分布布布布情情情情况况况况,从从从从而而而而为为为为检检检检验验验验桩桩桩桩身身身身强强强强度度度度,推推推推求求求求不不不不同同同同深深深深度度度度弹弹弹弹性性性性地地地地基基基基系系系系数数数数提提提提供供供供依依依依据据据据。3 3 3 3确定弹性地基系数确定弹性地基系数确定
36、弹性地基系数确定弹性地基系数n n4 4 4 4推求实际地基反力系数推求实际地基反力系数推求实际地基反力系数推求实际地基反力系数 自平衡法静载试验技术自平衡法静载试验技术osterberg法法n n 传传传传统统统统单单单单极极极极竖竖竖竖向向向向抗抗抗抗压压压压静静静静载载载载试试试试验验验验需需需需要要要要较较较较大大大大的的的的反反反反力力力力装装装装置置置置,除除除除非非非非埋埋埋埋设设设设桩桩桩桩底底底底反反反反力力力力和和和和桩桩桩桩身身身身应应应应力力力力、应应应应变变变变测测测测量量量量元元元元件件件件,试验结果不能划分桩侧阻力和桩端阻力。试验结果不能划分桩侧阻力和桩端阻力。试
37、验结果不能划分桩侧阻力和桩端阻力。试验结果不能划分桩侧阻力和桩端阻力。n n 对对对对于于于于大大大大直直直直径径径径大大大大吨吨吨吨位位位位的的的的桩桩桩桩和和和和大大大大开开开开挖挖挖挖的的的的桩桩桩桩基基基基工工工工程程程程,由由由由于于于于试试试试验验验验设设设设备备备备无无无无法法法法安安安安装装装装,静静静静载载载载试试试试验验验验难难难难以以以以进进进进行行行行。静静静静载载载载试试试试验验验验工工工工作作作作费费费费时时时时、费费费费力力力力、费费费费钱钱钱钱。以以以以致致致致许许许许多多多多重重重重要要要要的的的的建建建建、构构构构筑筑筑筑物物物物的的的的大大大大吨吨吨吨位位
38、位位基基基基桩桩桩桩往往往往往往往往得得得得不不不不到到到到准准准准确确确确的的的的承承承承载载载载力力力力数数数数据据据据,基桩的承载潜力不能得到有效地发挥。基桩的承载潜力不能得到有效地发挥。基桩的承载潜力不能得到有效地发挥。基桩的承载潜力不能得到有效地发挥。原理原理n n 自自自自平平平平衡衡衡衡法法法法静静静静载载载载试试试试验验验验技技技技术术术术是是是是将将将将千千千千斤斤斤斤顶顶顶顶放放放放置置置置在在在在桩桩桩桩的的的的底底底底部部部部,向向向向上上上上顶顶顶顶桩桩桩桩身身身身的的的的同同同同时时时时,向向向向下下下下压压压压桩桩桩桩底底底底,使使使使桩桩桩桩的的的的摩摩摩摩阻阻
39、阻阻力力力力和和和和端端端端阻阻阻阻力力力力互互互互为为为为反反反反力力力力,分分分分别别别别得得得得到到到到荷荷荷荷载载载载一一一一位位位位移移移移曲曲曲曲线线线线,叠叠叠叠加加加加后后后后得得得得到到到到桩桩桩桩顶顶顶顶的的的的承承承承载载载载力力力力和和和和位位位位移移移移关关关关系系系系的的的的Q Q Q Qs s s s曲曲曲曲线线线线。这这这这种种种种方方方方法法法法解解解解决决决决了了了了大大大大吨吨吨吨位位位位桩桩桩桩竖竖竖竖向向向向承承承承载载载载力力力力现现现现场场场场试试试试验验验验,并并并并分分分分别别别别测测测测得得得得桩桩桩桩侧侧侧侧阻阻阻阻力力力力和和和和桩桩桩桩
40、端端端端阻阻阻阻力力力力以以以以便便便便更更更更有有有有利利利利于于于于指指指指导导导导设设设设计计计计。利利利利用用用用这这这这种种种种新新新新试试试试验验验验技技技技术术术术,还还还还可可可可完完完完成成成成人人人人工工工工挖挖挖挖孔孔孔孔桩桩桩桩持持持持力力力力层层层层原原原原位位位位荷荷荷荷载载载载试试试试验验验验,对对对对受受受受场场场场地地地地条条条条件件件件限限限限制制制制无无无无法法法法进进进进行行行行常常常常规静载试验的桩进行单桩竖向承载力现场试验。规静载试验的桩进行单桩竖向承载力现场试验。规静载试验的桩进行单桩竖向承载力现场试验。规静载试验的桩进行单桩竖向承载力现场试验。应
41、用范围应用范围n n 自自自自平平平平衡衡衡衡试试试试桩桩桩桩法法法法适适适适用用用用于于于于部部部部性性性性土土土土、粉粉粉粉土土土土、砂砂砂砂土土土土、岩岩岩岩层层层层中中中中的的的的钻钻钻钻孔孔孔孔灌灌灌灌注注注注桩桩桩桩、人人人人工工工工挖挖挖挖孔孔孔孔桩桩桩桩、沉沉沉沉管管管管灌灌灌灌注注注注桩桩桩桩等等等等,特特特特别别别别适适适适用用用用于于于于传传传传统统统统静静静静载载载载试试试试桩桩桩桩相相相相关关关关困困困困难难难难的的的的水水水水上上上上试试试试桩桩桩桩。坡坡坡坡上试桩、基坑底试桩,狭窄场地试桩等情况。上试桩、基坑底试桩,狭窄场地试桩等情况。上试桩、基坑底试桩,狭窄场地
42、试桩等情况。上试桩、基坑底试桩,狭窄场地试桩等情况。n n 1998199819981998年年年年10101010月月月月,OsterbergOsterbergOsterbergOsterberg本本本本人人人人撰撰撰撰文文文文总总总总结结结结了了了了该该该该试试试试桩桩桩桩法法法法在在在在世世世世界界界界各各各各地地地地10101010年年年年的的的的应应应应用用用用经经经经验验验验。据据据据称称称称,该该该该法法法法已已已已成成成成功功功功地地地地应应应应用用用用于于于于钻钻钻钻孔孔孔孔桩桩桩桩、壁壁壁壁板板板板桩桩桩桩、打打打打人人人人式式式式钢钢钢钢管管管管桩桩桩桩及及及及预预预预制
43、制制制混混混混凝凝凝凝土土土土桩桩桩桩等等等等桩桩桩桩型型型型共共共共约约约约300300300300余余余余例例例例。单单单单桩桩桩桩最最最最大大大大试试试试验验验验荷荷荷荷载载载载已已已已达达达达到到到到133133133133MNMNMNMN(13300t13300t13300t13300t),),),),深长达深长达深长达深长达90909090m m m m,桩径达桩径达桩径达桩径达3 3 3 3m m m m。试验装置试验装置n n 自自自自平平平平衡衡衡衡试试试试桩桩桩桩法法法法的的的的主主主主要要要要装装装装置置置置是是是是经经经经特特特特别别别别设设设设计计计计的的的的液液液液
44、压压压压千千千千斤斤斤斤顶式的荷载箱,也称为压力单元。顶式的荷载箱,也称为压力单元。顶式的荷载箱,也称为压力单元。顶式的荷载箱,也称为压力单元。n n荷荷荷荷载载载载箱箱箱箱可可可可以以以以是是是是一一一一次次次次性性性性的的的的,也也也也可可可可以以以以是是是是可可可可回回回回收收收收的的的的。可可可可回回回回收收收收的的的的荷荷荷荷载载载载箱箱箱箱一一一一般般般般放放放放置置置置在在在在空空空空心心心心预预预预制制制制桩桩桩桩的的的的内内内内部部部部、离离离离桩桩桩桩底底底底不不不不远远远远的的的的位位位位置置置置。一一一一对对对对精精精精细细细细加加加加工工工工的的的的卡卡卡卡口口口口事
45、事事事先先先先浇浇浇浇筑筑筑筑在在在在试试试试验验验验桩桩桩桩内内内内部部部部桩桩桩桩端端端端的的的的稍稍稍稍上上上上部部部部,试试试试验验验验时时时时将将将将荷荷荷荷载载载载箱箱箱箱放放放放到到到到卡卡卡卡口口口口的的的的位位位位置置置置,顺顺顺顺时时时时针针针针旋旋旋旋转转转转90909090度度度度,将将将将其其其其锁锁锁锁住住住住;试试试试验验验验后后后后再再再再逆逆逆逆时时时时针针针针旋旋旋旋转转转转90909090度度度度,将将将将其其其其卸卸卸卸下下下下回回回回收收收收,重重重重复复复复使使使使用用用用。不不不不可可可可回回回回收收收收的千斤顶可以是锅式的,可以是鞘式的的千斤顶可
46、以是锅式的,可以是鞘式的的千斤顶可以是锅式的,可以是鞘式的的千斤顶可以是锅式的,可以是鞘式的.桩桩桩桩基基基基动动动动力力力力检检检检测测测测是是是是指指指指在在在在桩桩桩桩顶顶顶顶施施施施加加加加一一一一个个个个动动动动态态态态力力力力(可可可可以以以以是是是是瞬瞬瞬瞬态态态态冲冲冲冲击击击击力力力力或或或或稳稳稳稳态态态态激激激激振振振振力力力力)。桩桩桩桩土土土土系系系系统统统统在在在在动动动动态态态态力力力力的的的的作作作作用用用用下下下下产产产产生生生生动动动动态态态态响响响响应应应应信信信信号号号号(位位位位移移移移、速速速速度度度度、加加加加速速速速度度度度信信信信号号号号),通
47、通通通过过过过对对对对信信信信号号号号的的的的时时时时域域域域分分分分析析析析、频频频频域域域域分分分分析析析析或或或或传传传传递递递递函函函函数数数数分分分分析析析析,判判判判断断断断桩桩桩桩身身身身结结结结构构构构的的的的完完完完整整整整性性性性,推推推推断断断断单单单单桩桩桩桩承承承承载力。载力。载力。载力。根根根根据据据据作作作作用用用用在在在在桩桩桩桩顶顶顶顶上上上上的的的的动动动动荷荷荷荷载载载载能能能能量量量量能能能能否否否否使使使使桩桩桩桩土土土土之之之之间间间间发发发发生生生生一一一一定定定定弹弹弹弹性性性性位位位位移移移移或或或或塑塑塑塑性性性性位位位位移移移移,把把把把动
48、动动动力力力力测测测测桩桩桩桩分分分分为为为为低低低低应应应应变变变变、高高高高应应应应变变变变两两两两种种种种方方方方法法法法。低低低低应应应应变变变变作作作作用用用用在在在在桩桩桩桩顶顶顶顶上上上上的的的的动动动动荷荷荷荷载载载载远远远远小小小小于于于于桩桩桩桩的的的的使使使使用用用用荷荷荷荷载载载载,能能能能量量量量小小小小,只只只只能能能能使使使使桩桩桩桩土土土土产生弹性变形。产生弹性变形。产生弹性变形。产生弹性变形。四四桩基低应变动力检测桩基低应变动力检测低应变动测技术低应变动测技术n n反射波法反射波法n n机械阻抗法机械阻抗法n n水电效应法水电效应法n n动力参数法动力参数法n
49、 n共振法共振法n n球击法球击法青藏线基桩检测青藏线基桩检测青藏线基桩检测青藏线基桩检测 原理原理n n基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征,就能判断桩的传播时间、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。的完整性。低应变动测仪器
50、低应变动测仪器激振设备、激振设备、传感器、放传感器、放大器、信号大器、信号采集分析仪。采集分析仪。FDP204(B)FDP204(B)掌上动测仪掌上动测仪目前倾向于低应目前倾向于低应变法仅能检测桩变法仅能检测桩身完整性身完整性 桩身完整性定义桩身完整性定义n n桩桩桩桩身身身身完完完完整整整整性性性性类类类类别别别别是是是是按按按按缺缺缺缺陷陷陷陷对对对对桩桩桩桩身身身身结结结结构构构构承承承承载载载载力力力力的的的的影影影影响程度,统一划分为四类的:响程度,统一划分为四类的:响程度,统一划分为四类的:响程度,统一划分为四类的:n n一类一类一类一类桩身完整。,桩身完整。,桩身完整。,桩身完整