2007年3月第33卷第3期北京航空航天大学学报
Journa l o f Be iji ng U nivers it y of A eronauti cs and A stronauti cs M arch 2007V o.l 33 N o 3
收稿日期:2006 05 08
基金项目:国家自然科学基金资助项目(10432040,10502003);新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET 04 0170) 作者简介:严 德(1979-),男,四川南江人,博士生,hors eyd @sohu .co m.
基于试验气动力的纵向机动飞行载荷分析
严 德 杨 超
(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100083)
摘 要:提出了一种基于非线性风洞试验数据(简称试验气动力)同步进行纵向机动飞行过程和飞行载荷的计算分析方法.通过曲面样条插值将试验气动力的升力系数和俯仰力矩系数引入纵向机动飞行过程的计算,同时基于试验气动力的压力分布进行全机飞行载荷的
静气动弹性修正.弹性载荷的计算采用线性气动力影响系数矩阵处理.采用偶极子格网法提供气动力(简称理论气动力).将基于这两种气动力的计算结果进行了对比.结果表明:基于试验气动力的机动飞行过程更为合理;基于理论气动力的载荷随机动飞行过程的变化趋势有可能与基于试验气动力的载荷变化趋势不一致.
关 键 词:飞行载荷;试验气动力;静气动弹性;曲面样条;非线性中图分类号:V 211.47
文献标识码:A 文章编号:1001 5965(2007)03 0253 04
F li g ht l o ads ana l y sis of l o ng itudinalmaneuver using
experm i ent al aerodyna m i c f orces
Yan D e Y ang Chao
(S chool of Aeronau tic S ci en ce and E ngi neeri ng ,B eiji ng Un i vers i ty ofA eronau tics and A stron auti cs ,Beiji ng 100083,Ch i na)
Abstr act :A m ethod synchronously computi n g long itud i n alm aneuvering fli g ht and flight loads based on
non li n ear w i n d t u nne l test aerodyna m ic forces (experi m ental aer odyna m ic forces for short)was proposed .The coeffic ients o f lift and p itch m o m ent o f experi m enta l aerodyna m ic f o rces w ere i n troduced into the long itudina l m aneuvering flight co m putation by use of surface spli n e ,and fligh t loads on overa ll a ircraft w ere e l a stica lly corrected based on pressure d istri b u ti o n of experi m ental aerodyna m ic forces si m u ltaneously .E lastic loadsw ere obtai n ed utilizi n g li n ear aerodyna m ic i n fluence coeffic ientm atri x .The aer odyna m ic forces w ere a lso presented usi n g double lattice m ethod (theoretica l aerodyna m ic forces for short).The co m puted results using experi m en tal and theoretical aerodyna m ic forces w ere co mpared .The results sho w that the m aneuveri n g flight based on experi m ental aerodyna m ic forces ism ore reasonab le and the change o f fli g ht loads usi n g theoretical aerodyna m ic forces m ay be incongruousw ith that usi n g experi m enta l aerodyna m ic forces duri n g m aneuvering fligh.t
Key wor ds :flight loads ;experi m enta l aerodyna m ic forces ;static aeroelastic ity ;surface sp li n e ;nonlin ear
在飞行器设计中,载荷是进行结构设计和分析的基础.在各种载荷中,飞行载荷是其中的重要部分.现代飞机由于在高速度、低重量和高机动性等方面的要求,结构的柔性越来越大,气动弹性效
应越来越明显[1]
.因此飞行载荷的计算必须考虑气动弹性变形的影响.
飞行载荷分析必须基于某些特定的飞行状
态,即首先要进行机动模拟,根据不同状态下的各个运动参数进行全机、部件的飞行载荷计算,进而从众多的状态中选择出严重的载荷状态,用于结构分析和结构设计.因此机动模拟的准确与否对飞行载荷分析有着重要的作用.
国外飞行载荷分析领域发展了一种基于非线性气动力的飞行载荷分析方法
[2]
,可以对指定的
飞行状态进行飞行载荷分析,但不能模拟飞机的机动飞行过程.国内一些单位进行机动飞行载荷分析时,采用修正后的气动导数计算机动飞行过程,并且不考虑飞行载荷在机动飞行过程中的变化过程,只针对某些状态进行机动飞行载荷的计算和分析[3-4]
.
本文基于非线性风洞试验数据(简称试验气动力)同步进行纵向机动飞行过程和机动飞行载荷的计算与分析.采用曲面样条函数插值将刚性气动力拟合成关于迎角、全动平尾偏度的二元函数,并应用于求解飞机机动飞行过程中.同时,在机动飞行的各个时刻,引入结构弹性变形的影响,采用准静平衡假设,基于试验气动力的压力分布进行全机飞行载荷的静气动弹性修正.另外,也采用偶极子格网法计算气动力[5]
(简称理论气动
力),并与基于试验气动力的机动飞行载荷计算
结果进行了比较.
1 俯仰机动的飞行动力学理论
1.1 机体坐标系定义
坐标原点o 位于飞机质心处,纵轴x b 平行于机身轴线,指向前方,竖轴z b 在飞机对称面内并指向机体下方,右手系确定横轴y b .
1.2 纵向飞行动力学方程
假定推力与阻力相等,不考虑操纵系统特性.在机动飞行过程中,马赫数不变,高度变化不大,动压仅为速度的函数,则纵向机动飞行动力学方程表示为
m d v x b d t +v z b y =L sin -m g sin m d v z b d t
-v x b y =-L cos +m g cos I y
d y
d t
=M y (1)
式中,v x b 为飞机质心速度沿x b 轴的分量;v z b 为飞机质心速度沿z b 轴的分量; y 为绕y b 轴的俯仰角速度;m 为飞机质量;I y 为绕y b 轴的转动惯量;M y 为绕y b 轴的合力矩;L 为升力; 为迎角; 为俯仰姿态角.其中
L =c l qs M y =c m y q sc
c l =c lt ( ,!e )+c y l
y c
2V
c m y =c m y t ( ,!e )+c
y
m y
y c
2V
c lt ,c m y t 分别为插值得出的试验测得的升力系数和俯仰力矩系数;c y
l
,c y m y
为理论计算的升力系数、俯
仰力矩系数对俯仰角速度的导数;q 为动压;s 为参考面积;c 为飞机的平均气动弦长;!e 为全动平尾偏度.
2 曲面样条插值
曲面样条函数插值法是为解决机翼气动弹性问题中的变形位移插值而提出的一种方法,其主要思路为:已知某一坐标平面上n 个任意分布的独立节点及其对应的位移,以此确定曲面样条函数的待定系数,从而计算任何插值点处的位移以及插值点处的导数.本文用于刚体模型风洞试验数据插值.该方法的详细描述请参见文献[6].
3 基于试验气动力的配平
在进入机动飞行之前,首先要进行定直平飞的配平计算,由于试验气动力的非线性特性,必须进行非线性方程组的求解.在定直平飞状态下,俯仰角速度为0,因此升力和俯仰力矩仅与 和!e 有关,即
c lt q s =m g
c m y t qsc =0(2)
c lt ,c m y t 是经过曲面样条拟合后的 和!e 的二元函数,即c lt ( ,!e ),c myt ( ,!e ).结合曲面样条函数,采用牛顿法
[7]
对方程(2)进行求解,即可得出定
直平飞状态下的配平的 和!e .
4 算 例
以某型飞机为例,建立飞行载荷的分析模型.结构模型为三维有限元模型.基于偶极子格网法的理论气动力模型为平面气动力有限元模型.初始飞行条件:马赫数为0.85,高度为3km.本文定义全动平尾后缘下偏为正.本文中的 理论气动力 指采用偶极子格网法计算的气动力, 试验气动力 指采用刚体模型非线性风洞试验数据.计算的流程如图1所示.
4.1 未考虑弹性的机动过程计算
基于试验气动力数据进行初始飞行条件的配平计算、有舵面输入后的机动飞行过程计算.4.1.1 试验气动力配平结果
基于试验气动力的初始飞行条件配平结果为 =0.060!,!e =1.603!.配平的 在0!附近,这是由于试验气动力的零升力系数不为0,且具有一定的数值.
4.1.2 俯仰机动飞行过程
在上述的定直平飞状态,假定舵面的偏转没
254北京航空航天大学学报 2007年
图1 计算流程图
有滞后,在0.2s 内舵面偏转3!,并在0.2s 内回复到初始值.限于篇幅,仅给出了机动飞行过程中不同时刻过载的变化,如图2所示.可见,基于试验气动力得出的最大过载系数接近于对称机动飞行包线的最大值(8g
).
图2 基于试验气动力的过载变化
4.2 考虑弹性的飞行载荷修正
依据4.1节每时刻的过载系数,基于试验气动力的压力分布进行飞行载荷的静气动弹性修正.弹性载荷的计算采用线性气动力影响系数矩阵处理
[5]
.
4.2.1 弹性修正后的迎角
图3为考虑结构弹性变形前后迎角变化规律的对比.图中所注 刚性
为未考虑弹性修正的结
图3 基于试验气动力的刚性和弹性迎角变化
果, 弹性 为考虑弹性修正的结果.可见,基于试验气动力的弹性迎角大于刚性迎角,这是由于全机结构弹性变形引起的总升力增量向下,需要更大的迎角来平衡全机的惯性力.
4.2.2 弹性修正后的机动飞行载荷
从图4、图5可看出,基于试验气动力的弹性
载荷小于刚性载荷,且相差较大.载荷的变化趋势与图2中的过载变化相对应,即在过载最大时,载荷也最大,但载荷的弹性修正量(弹性载荷与刚性载荷之差)不仅与过载有关,还与动压有关,因此各个时刻的弹性修正并不相同.这也说明载荷的变化与机动飞行过程密切相关,通过明确地反映出机动飞行过程与载荷变化的对应关系,有利于进行结构设计或结构分析时载荷状态的选取.
图4 基于试验气动力的机翼翼根处剪力
图5 基于试验气动力的平尾翼根处剪力
4.3 试验气动力与理论气动力的比较
图6、图7为试验气动力与理论气动力升力系数c l 和俯仰力矩系数c m y (!e =0)的比较.从对
比可以看出,理论气动力与试验气动力的差异较大,不仅在数值上不同,而且在变化趋势上也不一致.原因在于本文算例的马赫数为0.85,已属跨音速范围,偶极子格网法无法计及激波的行为;另外,也无法考虑机翼翼型的厚度、弯度效应,因此会引起压力分布、压心位置等的重大差别.图8为两种气动力在不同时刻下过载的比较,图9、图10则给出了基于理论气动力的机翼翼根剪力和弯矩的变化过程.
图6 试验气动力与理论气动力的c l 比较(!e =0)
从图8可以看出,在同样的舵面输入下,基于理论气动力得出的最大过载系数较小,这也说明,
255
第3期 严 德等:基于试验气动力的纵向机动飞行载荷分析
图7 试验气动力与理论气动力的c m y 比较(!e =0)
图8
不同时刻过载的比较
图9 基于理论气动力的机翼翼根处剪力
图10 基于理论气动力的平尾翼根处剪力
在同样的马赫数、高度条件下,从过载系数的限定来讲,理论气动力不能准确地反映出由过载系数决定的舵面最大操纵限制,因此,基于试验气动力
计算机动飞行过程更为合理.
图9、图10表明:由于气动力的差异,基于理论气动力的载荷计算结果较小,弹性载荷与刚性载荷之间的差异也较小.另外,弹性载荷大于刚性载荷,与基于试验气动力的情况相反.这是由于理论气动力与试验气动力的压力分布以及压力大小不同所导致.
5 结束语
通过使用曲面样条将试验气动力引入到机动飞行载荷计算与分析,以及与基于偶极子格网法的线性气动力理论结果的比较,可得出以下结论:①无论是试验气动力,还是理论气动力,载荷的变
化与机动飞行过程对应.应用试验气动力进行机
动飞行过程计算更为合理;②在同样的舵面输入条件下,由于全机刚性气动力系数的差异,基于两种气动力的机动飞行模拟过程差别较大,这会直接影响到机动飞行载荷的计算和分析;③由于气动力分布的差异,与试验气动力相比,基于理论气动力的部件机动飞行载荷的变化趋势可能不一致,甚至相反;④由于气动力引起的结构弹性变形不同,对全机进行静气动弹性的修正也可能不一致.因此,要获得合理的机动飞行过程和准确的机
动飞行载荷,必须使用风洞试验数据.
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(责任编辑:赵海容)
256北京航空航天大学学报 2007年
单桩竖向抗压静荷载试验实例分析 摘要：本文结合具体的工程实例，详细介绍了施工现场利用堆载荷重加载反力装置，按慢速维持荷载法确定试桩的单桩极限承载力的试验方法、原理以及利用q—s曲线、s—lgt曲线分析实验数据的具体方法。 关键词：极限承载力、承载力特征值、慢速维持荷载法、沉降量、回弹量、q—s曲线、s—lgt曲线 abstract: combining with practical examples, detailed introduces the construction site of heavy load of loading counterforce device, according to slow maintain load method is used to determine the piles of the ultimate bearing capacity of single pile test method, principle and the use of q-s curve, s-lgt curve analysis of the specific method experimental data. keywords: limit bearing capacity, characteristic value of bearing capacity, slow maintain load method, the settlement, the springback quantity, q-s curve, s-lgt curve 一、工程概况 本工程为慈溪香格国际广场二期项目，建筑高度208.5m，地下3层，地上54层，该工程抗压试桩采用φ1000mm、长55.40-60.60m的钻孔灌注桩(桩底采用后注42.5级水泥浆4t)，现对该工程中的一根试桩223#（设计单桩承载力特征值为8600kn）进行单桩竖向抗压静载荷试验（桩基施工情况见表1），试验采用堆载荷重，加载反力装置按
单桩竖向承载力设计值计算 一、构件编号: ZH-1 示意图 二、依据规范: 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94－2008) 《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002) 三、计算信息
1.桩类型: 桩身配筋率＜0.65%灌注桩 2.桩顶约束情况: 固接 3.截面类型: 圆形截面 4.桩身直径: d=800mm；桩端直径: D=1200mm 5.材料信息: 1)混凝土强度等级: C30 fc=14.3N/mm2 Ec=3.0×104N/mm2 2)钢筋种类: HRB335 fy=300N/mm2fy，=300N/mm2Es=2.0×105N/mm2 3)钢筋面积: As=2155mm2 4)净保护层厚度: c=50mm 6.其他信息: 1)桩入土深度: H>6.000m 7.受力信息: 桩顶竖向力: N=1169kN 四、计算过程: 1)根据桩身的材料强度确定 桩型:人工成孔灌注桩(d≥0.8m) 桩类别:圆形桩 桩身直径D =800mm 桩身截面面积A ps=0.50m 桩身周长u=2.51m R a=ψc f c A +0.9f y，A S，【5.8.2-1】 ps 式中A ps————桩身截面面积 f c———混凝土轴心抗压强度设计值 ψc———基桩成孔工艺系数，预制桩取0.85，灌注桩取0.7~0.8。 f y，———纵向主筋抗压强度设计值 A S,———纵向主筋截面面积 R a =5363+582=5945KN 2)根据经验参数法确定 计算依据：《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008和本项目岩土工程勘察报告 单桩竖向承载力特征值(R a)应按下式确定: R a=1/k×Q uk 【5.2.2】 式中Q uk————单桩竖向极限承载力标准值 K———安全系数，取K=2. Q uk=Q +Q pk= u∑ψsi q sik L i +ψp q pk A p 【5.3.6】 sk 桩型: 人工成孔灌注桩(d≥0.8m) 桩类别:圆形桩 桩端直径D =1200mm 桩端面积A p=1.13m 桩端周长u=3.77m 第1土层为:不计阻力土层,极限侧阻力标准值q sik=10Kpa
单桩竖向抗压静载试验检测细则 1、试验目的 确定单桩的竖向抗压承载力特征值是否满足设计要求。 2、适用范围 (1)对于本项目，本检测适用CFG桩、水泥土搅拌桩、柱锤冲扩桩等； (2)当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器或位移杆时，可测定桩的分层侧阻力和端阻力或桩身截面的位移量。 (3)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。 2、检测评定依据 1）《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设【2004】8号）； 2）《铁路工程基桩检测技术规程》（TB 10218-2008）； 3）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014/J256-2014）； 4）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB TB10414-2003）； 5）《铁路建设工程监理规程》（TB 10402-2007/J269-2007）； 3、设备仪器及其安装 (1)试验加载宜采用油压千斤顶。当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作，且应符合下列规定： 1)采用的千斤顶型号、规格应相同； 2)千斤顶的合力中心应与桩轴线重合； 3）承压板直径不小于设计桩径且有足够的刚度。 (2)加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置，并应符合下列规定： 1)加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍； 2)应对加载反力装置的全部构件进行强度和变形验算； 3)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； 4)压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上； 5)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)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
主楼单桩承载力计算书 1、土层分布情况： 层号 土层名称 土层厚度（m ） 侧阻q sik （Kpa ） 端阻q pk （Kpa ） ○1 杂填土 2.0 0 / ○2 粉质粘土 1.0 50 / ○3 含碎石粉质粘土 7.5 90 / ○4 粉质粘土 4.5 85 / ○5 含碎石粉质粘土 13 100 2700 2、单桩极限承载力标准值计算： 长螺旋钻孔灌压桩直径取Ф600，试取ZKZ1桩长为16.0 米，ZKZ2桩长为28.0 米进入○ 5层含碎石粉质粘土层 根据《建筑桩基技术规范规范》（JGJ 94－2008）： 单桩竖向极限承载力特征值计算公式： ∑+=i p p l u A q Q sik k uk q 式中：uk Q ---单桩竖向极限承载力特征值； q pk ,q sik ---桩端端阻力，桩侧阻力标准值； A p ---桩底端横截面面积； u---桩身周边长度； l i ---第i 层岩土层的厚度。 经计算：uk Q =0.2826×2700+1.884×（50×1.0+90×7.5+85×4.5+100× 3.0）＝3400KN 。 ZKZ1单桩竖向承载力特征值R a =1/2uk Q 取R a =1600KN
经计算：uk Q =0.2826×2700+1.884×（50×1.0+90×7.5+85×4.5+100× 15.0）＝5675KN 。 ZKZ2单桩竖向承载力特征值R a =1/2uk Q 取R a =2850KN 3、 桩身混凝土强度（即抗压验算）： 本基础桩基砼拟选用混凝土为C30。 根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）第5.8.2条公式： s P c c A f N ψ≤+0.9f y As 根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）第5.8.2条公式： s P c c A f N ψ≤ 式中：f c --混凝土轴心抗压强度设计值；按现行《混凝土结构设计规范》 取值，该工程选用C30砼，f c ＝14.3N/m 2； N--荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值； A ps --桩身横截面积，该式A ps ＝0.2826m 2； ψc ---基桩成桩工艺系数，本工程为长螺旋钻孔灌注桩，取0.8。 带入相关数据： 对于ZKZ2： A ps f c Ψc ＝0.2826×106×14.3×0.8＝3232KN 3232KN/1.35=2395KN>R a 对于ZKZ1： A ps f c Ψc +0.9f y As ＝0.2826×106×14.3×0.8+0.9×360×924＝ 3532KN 3232KN/1.35=2395KN>R a 4、 桩基抗震承载力验算：
1．某灌注桩，桩径0.8d m =，桩长20l m =。从桩顶往下土层分布为： 0~2m 填土，30sik a q kP =；2~12m 淤泥，15sik a q kP =；12~14m 黏土，50sik a q kP =；14m 以下为密实粗砂层，80sik a q kP =，2600pk a q kP =，该层厚度大，桩未穿透。试计算单桩竖向极限承载力标准值。 【解】 uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑ ()20.8302151050280426000.84 1583.41306.92890.3uk sk pk Q Q Q kN π π=+=???+?+?+?+??=+= 2．某钻孔灌注桩，桩径 1.0d m =，扩底直径 1.4D m =，扩底高度1.0m ，桩长 12.5l m =，桩端入中砂层持力层0.8m 。土层分布： 0~6m 黏土，40sik a q kP =；6~10.7m 粉土，44sik a q kP =； 10.7m 以下为中砂层，55sik a q kP =，1500pk a q kP =。试计算单桩竖向极限承载力标准值。 【解】 1.00.8d m m =>，属大直径桩。 大直径桩单桩极限承载力标准值的计算公式为： p pk p i sik si pk sk uk A q l q u Q Q Q ψψ+=+=∑ （扩底桩斜面及变截面以上d 2长度范围不计侧阻力） 大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数为： 桩侧黏性土和粉土：() 1/5 1/5(0.8/)0.81.00.956si d ψ=== 桩侧砂土和碎石类土：()1/3 1/3(0.8/)0.81.00.928si d ψ=== 桩底为砂土：() 1/3 1/3(0.8/)0.81.40.830p D ψ=== ()2 1.00.9564060.956440.831500 1.410581505253.3564 uk Q kN ππ =????+??+???=+= 3．某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径1.2m ，桩端进入中等风化岩1.0m ，中等风化岩岩体较完整，饱和单轴抗压强度标准值为41.5a MP ，桩顶以下土层参数
单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第5.2.2条公式5.2.2计算： R a=Q uk/K 式中： R a——单桩竖向承载力特征值； Q uk——单桩竖向极限承载力标准值； K——安全系数，取K=2。 1. 一般桩的经验参数法 此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。 按JGJ94-2008规范中第5.3.5条公式5.3.5计算： 式中： Q sk——总极限侧阻力标准值； Q pk——总极限端阻力标准值； u——桩身周长； l i——桩周第i 层土的厚度； A p——桩端面积； q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；参考JGJ94-2008规范表5.3.5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取q sik=0； q pk——极限端阻力标准值，参考JGJ94-2008规范表5.3.5- 2取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取q pk=0； 2. 大直径人工挖孔桩（d≥800mm）单桩竖向极限承载力标准值的计算 此方法适用于大直径（d≥800mm）非预制混凝土管桩的单桩。按JGJ94-2008规范第5.3.6条公式5.3.6 计算： 式中： Q sk——总极限侧阻力标准值； Q pk——总极限端阻力标准值； q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值，用户 需 1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力；对于端承桩取q sik=0； q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值，可按JGJ94-2008规范中表5.3.6- 1取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取qpk=0； ψsi，ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按JGJ94-2008表5.3.6-2取值；
单桩竖向抗压静载试验 4.1 适用范围 4.1.1 本方法适用于检测革桩的竖向抗压承载力。 4.1.2 当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器或位移杆时，可测定桩的分层侧阻力和端阻力或桩身截面的位移量。 4.1.3 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。 4.1.4 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。 4.2 设备仪器及其安装 4.2.1 试验加载宜采用油压千斤顶。当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作，且应符合下列规定： 1 采用的千斤顶型号、规格应相同。 2 千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。 4.2.2 加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置，并应符合下列规定： 1 加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载量的1. 2 倍。 2 应对加载反力装置的全部构件进行强度和变形验算。 3 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。 4 压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上。 5 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。 4.2.3 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%。的压力不应超过规定工作压力的80%。 4.2.4 沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表，并应符合下列规定：4.2.4 沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表，并应符合下列规定： 1 测量误差不大于0.1%，分辨力优于或等于0.01mm 。1 测量误差不大于0.1%，分辨力优于或等于0.01mm 。
塔吊基础计算书 一、计算参数如下： 非工作状态工作状态 基础所受的水平力H：66.2KN 22.5KN 基础所受的竖向力P：434KN 513KN 基础所受的倾覆力矩M：1683KN.m 1211KN.m 基础所受的扭矩Mk：0 67KN.m 取塔吊基础的最大荷载进行计算,即 F =513KN M =1683KN.m 二、钻孔灌注桩单桩承受荷载： 根据公式: （注：n为桩根数,a为塔身宽） 带入数据得 单桩最大压力: Qik压＝872.04KN 单桩最大拔力：Qik拔＝-615.54KN 三、钻孔灌注桩承载力计算 1、土层分布情况： 层号 土层名称 土层厚度（m） 侧阻qsia（Kpa） 端阻qpa（Kpa） 抗拔系数λi 4 粉质粘土 0.95 22 / 0.75 5 粉质粘土 4.6 13 / 0.75 7 粉质粘土 5.6 16 /
0.75 8-1 砾砂 7.3 38 1000 0.6 8-2 粉质粘土 8.9 25 500 0.75 8-3 粗砂 4.68 30 600 0.6 8-4a 粉质粘土 4.05 32 750 0.75 桩顶标高取至基坑底标高，取至场地下10m处，从4号土层开始。 2、单桩极限承载力标准值计算： 钻孔灌注桩直径取Ф800，试取桩长为30.0 米，进入8-3层 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）8.5.5条： 单桩竖向承载力特征值计算公式： 式中：Ra---单桩竖向承载力特征值； qpa,qsia---桩端端阻力，桩侧阻力特征值； Ap---桩底端横截面面积； up---桩身周边长度； li---第i层岩土层的厚度。 经计算：Ra=0.5024×600+2.512×（22×0.95+13×4.6+16×5.6+38×7.3+25×8.9+30×2.65）＝2184.69KN>872.04KN满足要求。 单桩竖向抗拔承载力特征值计算公式： 式中：Ra，---单桩竖向承载力特征值； λi---桩周i层土抗拔承载力系数； Gpk ---单桩自重标准值（扣除地下水浮力） 经计算：Ra，＝2.512×（22×0.95×0.75+13×4.6×0.75+16×5.6×0.75+38×7.3×0.6+25
桩基竖向承载力计算 1.1 桩基竖向承载力计算应符合下列要求： 1 荷载效应标准组合： 轴心竖向力作用下 R N k ≤ (1.1-1) 偏心竖向力作用下除满足上式外，尚应满足下式的要 求： R N k 2.1max ≤ (1.1-2) 2 地震作用效应和荷载效应标准组合： 轴心竖向力作用下 R N Ek 25.1≤ (1.1-3) 偏心竖向力作用下，除满足上式外，尚应满足下式的 要求： R N Ek 5.1max ≤ (1.1-4) 式中 k N ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力； max k N ——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，桩顶 最大竖向力；
Ek N ——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩 或复合基桩的平均竖向力； m ax Ek N ——地震作用效应和荷载效应标准组合下，基桩 或复合基桩的最大竖向力； R ——基桩或复合基桩竖向承载力特征值。 1.2 单桩竖向承载力特征值a R 应按下式确定： k u a Q K R 1 = (1.2) 式中 k u Q ——单桩竖向极限承载力标准值； K ——安全系数，取K ＝2。 1.3 对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时，基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。 1.4 对于符合下列条件之一的摩擦型桩基，宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值： 1 上部结构整体刚度较好、体型简单的建（构）筑物； 2 对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物； 3 按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区； 4 软土地基的减沉复合疏桩基础。 1.5 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值可按下列公式确定： 不考虑地震作用时 c ak c a A f R R η+=
1.检测目的 确定桩竖向抗压极限承载力，作为设计依据，对工程桩的承载力进行抽样检验，确定和评价桩基础工程的承载质量，作为验收依据。 2.适应范围 此实施检测细则适用于指导本公司人员对各类基桩用堆载法进行单桩的竖向抗压承载力检测。 3.检测依据 3.1《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002 3.2《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 3.3《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003 3.4《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008 4.抽样原则 4.1设计单位或质监部门对受检桩桩位提出具体要求。 4.2仲裁检测或对整体桩基工程进行评价时，检测单位依据《建筑地基基础检测规 范》DBJ15-60-2008及工程实际情况确定检测数量、受检桩位。 4.3随机抽样检测桩数不得少于同条件下总桩数的1%，且不得少于3根，当工程 桩总数在50根以内时，不应少于2根。 5.试验前的准备工作 5.1试验前应与委托方签订合同，合同内容应明确试验项目、试验方法、数量、最 大加载量、试验日期、地点及特殊要求等。 5.2了解试验现场情况：包括试验的位置、道路、场地平整、水、电源及障碍物， 现场检测实施的可行性。 5.3应按规定收集必要的资料，主要包括： (1)试验桩的平面位置、编号； (2)试验桩的设计要求（桩型、桩径、桩长、设计承载力）； (3)试桩现场施工记录；
(4)试桩场地的工程地质资料。 5.4对于每个工程的检测，事先都应制定检测方案。 5.5受检桩的桩头处理。 5.5.1灌注桩 (1)应凿除桩顶浮浆、捣制桩帽，应配置必要的桩帽承压钢筋网； (2)桩帽的砼强度宜大于原桩身砼强度一级，达到强度90%以上才能进行试验； (3)桩帽中心应在原柱的中心线上，顶面抹平，标明中心十字线； (4)桩帽顶部比支承墩基础面低于300mm。 5.5.2预应力管桩： (1)锯过的桩桩顶必须磨平，桩头应用夹具箍着，防止压破桩头（桩顶有法兰盘的 可不用夹具箍着）。 (2)桩顶标高控制在比支承墩基础面低于300mm。 5.6试验桩因需放置千斤顶而挖开桩四周土坑时，土坑要求稳固、不塌方，保证工 作人员安全。 5.7根据现场试验具体要求合理配置仪器设备和检测人员，并配置必要工具和有关 记录表格。 5.8合理安排运输队伍和堆载设备安装人员。 5.9检查试验环境条件：检查场地道路是否能行走吊车和平板车、试验场地是否平 整，检查支承墩地基是否稳固。 5.10检查加载架是否按最大加载量要求配置，加载架的安全性是否满足试桩要求， 检查堆载队伍和运输设备。 6.仪器设备 6.1主要仪器设备名称：高压千斤顶、高压油泵、钢平台及压重砼块、基准梁、磁 性表座、垫板、JCQ静载荷测试仪、力传感器、MS-50位移传感器（位移表）、 JCQ-500FM油泵流量控制器、传感器屏蔽电缆、控载信号线、仪器电源线、 2.5平方二芯（三芯）电力电缆等，具体数量和型号规格应根据试验荷载要求 和工程实际情况确定，采用自动操作记录。
单桩竖向静载试验实施细则 1. 试验目的 1.1确定极限承载力和单桩承载力特征值； 1.2判定抗压竖向承载力是否满足设计要求； 1.3实测桩身摩阻力和桩端阻力（对研究性试验）。 2. 试验范围 混凝土预制桩、各种混凝土钻孔灌注桩、钢桩 3. 试验依据 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）; 《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218-2008）。 4. 工作程序 4.1仪器设备 4.1.1 RS-JYB/C静载试验设备 4.1.2超高压油泵和油压千斤顶及与二者相连的高压油管 4.1.3荷载和沉降量测仪表：柱式力传感器或压力变送器量测荷载；白分表、调频式位移传感器量测沉降。荷载和沉降量测仪表均应经过计量标定。 4.2试验的准备工作 4.2.1收集资料，了解试桩场地工程地质情况，试桩的基本情况（如桩长、桩径、碌强度等级、施工日期、施工工艺等），以及桩的预估极限承载力值。 4.2.2在充分征求设计人员及建设单位对试桩的试验要求和进度要求后，制定出
比较详细的试验方案（包括锚桩布置，桩头处理、加载装置等）。 4.2.2.1 试验加载装置的选择：试桩所承受的荷载一般由油压千斤顶施加。加载及反力装置可根据现场实际条件取下列三种形式之一 4.2.2.1.1 锚桩横梁反力装置（图1）:锚桩数量、锚桩长度和横梁尺寸均应按1.2?1.4倍预估试桩破坏荷载进行设计，锚桩按抗拔桩的有关规定计算确定。 采用工程桩作锚桩时，锚桩数量不得少丁4根，并应对试验过程锚桩上拔量进 行检测。 4.2.2.1.2 压重平台反力装置：压重量不得少丁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，并均匀稳固放置丁平■台上。 亓厚钢槌通木包闹成— 4.2.2.1.3 锚桩压重联合反力装置：当试桩最大加载重量超过锚桩的抗拔能力时，可在横梁上放置或悬挂一定重物，由锚桩和重物共同承受千斤顶加载反力。 4.2.2.2 荷载与沉降的量测仪表：荷载可用压力传感器测定。试桩沉降采用调频式位移传感器测量。应在桩的2个正交直径方向对称安装4个调频式位移传感器, 小桩径可安装2个或3个调频式位移传感器。沉降测定平面离桩顶距离不应小丁0.5倍桩径，固定和支承调频式位移传感器的基准梁在构造上应确保不受气温影响而发生竖向变位。 4.2.2.3 试验加载方式选择；试验加载方式一般采用慢速维持荷载法（逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直至试桩破坏，然后逐级卸载到零）。 当考虑结合实际工程桩的荷载特征或为缩短试验时间，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）和快速维持荷载法（一般采用每一小时加一级荷载） 4.2.2.4 试桩、锚桩（压重平台支墩）和基准梁之间的中心距离应符合 5.2.4的规定。 4.2.3试桩制作要求
HYDJ-2011-028 XXXXD栋高层住宅楼 人工挖孔混凝土灌注桩 单桩竖向抗压静载荷试验检测报告 审定： 审核： 项目负责： 参加人员： XXXXXXXXXXXX 2011年X月
目录 页次 一、工程概况 1 二、检测依据 3 三、检测内容 3 四、检测方法 4 五、检测结果 6 六、结论7 [附表]：试验检测桩竖向抗压静载试验汇总表 [附图]：试验检测桩Q-s曲线、s-lgt曲线 检测桩位平面布置图 [附照片]：检测现场及设备情况
XXXXXD栋高层住宅楼 人工挖孔混凝土灌注桩 单桩竖向抗压静载荷试验检测报告 XXXX工程质量检测有限公司，受XX建设集团有限公司委托，对其在XXXXD栋高层住宅楼人工挖孔混凝土灌注桩，进行单桩竖向抗压静载荷试验检测。为此，我公司派出工程技术人员分别于2011年5月4日~8日、6月24日~30日进行了现场试验检测。 现将试验检测情况与结果，分述如下： 一、工程概况 XXXXD栋高层住宅楼，主体结构为地上33层，地下2层，结构型式为钢筋混凝土剪力墙结构，建筑结构安全等级二级，建筑物抗震设防类别丙类，建筑物设计使用年限50年，地基基础设计等级甲级，由重庆大学建筑设计研究院设计，XX建设集团有限公司施工，XX工程监理有限公司监理。 1．工程地质概况 XXXXD栋高层住宅楼，位于XX市南绕城路以南，原劳改局一处旧砖厂。该建设场地地貌单元属湟水河南岸III级阶地之上，场地内地形变化起伏较大，呈西高东低，最大高差12.45m。根据XX省地矿建筑勘察设计院于2008年4月提供的《XXXXA、B、C、D、E、F栋高层住宅楼岩土工程详细勘察报告》可知，该场地地层自上而下依次为： ①层杂填土，黄褐色、杂色、灰黑色，松散，以建筑垃圾为主，主要有
浅谈提高钻孔灌注桩单桩竖向承载力的措施 摘要：本文通过分析影响钻孔灌注桩竖向承载力的因素，然后从设计、施工、管理三方面提出如何消除以上影响承载力的措施，从而达到提高承载力、降低造价的目的。 关键词：钻孔灌注桩、单桩竖向承载力、影响因素、提高措施。 1 前言 随着高层建筑向“高、大、重、深”方向的发展，钻孔灌注桩以其承载力大、沉降量小、稳定性好、桩径和桩长可变等特点，在高层建筑基础工程中的应用越来越广泛。但是，由于受施工方法的限制，成桩过程隐蔽，影响单桩竖向承载力的因素较多。另外，钻孔灌注桩造价高，通过提高单位体积桩身混凝土的承载力，可以达到减少布桩数量，能够降低工程造价的目的。还有一种例外情况是，由于特定条件的限制，既不可能增加桩长，又不宜扩大桩径，而必须提高单桩承载力。因此，研究提高钻孔灌注桩单桩竖向承载力的措施具有重要意义。 2 钻孔灌注桩单桩竖向承载力影响因素分析 根据受压钻孔灌注桩的荷载传递机理，其竖向单桩承载力与桩身、桩端岩土层性质、桩长、桩的断面性状、桩径及成桩工艺等密切相关。 2.1桩的几何特征 桩的总侧阻力与其表面积成正比，因此采用较大比表面积（表面积与桩身体积之比A/V）可以提高桩的承载力。桩的长度、直径及其比值（长径比L/D）是影响总侧阻力和总端阻力的比值、桩端阻力发挥程度和单桩承载力的主要因素之一。相同的土层，采用不同长径比，相同的材料用量，采用不同的桩长、桩径，可获得明显不同的单桩承载力。 2.2桩侧土的性质与土层分布 桩侧土的强度与变形性质影响桩侧阻力的发挥性状与大小，从而影响单桩承载力的性状与大小。桩侧土的某些特性，如湿陷性、胀缩性、可液化性、欠固结等，将在一定条件下引起桩侧阻力降低，甚至出现负摩阻力，从而使单桩承载力显著降低。 桩侧土层的分布不仅影响桩侧阻力沿桩身的分布，而且影响单桩的承载力。如湿陷性土、可液化土、欠固结土层分布于桩身下部的，则会因这些土层的沉降而产生的负摩阻力的中性点深度大于这些土层分布于桩身上部的情况，从而使单桩所受下拉荷载增加，承载力降幅增大。软硬土层、粘性土与非粘性土层分布的相对位置，也会影响桩侧阻力的发挥特性。
桩基检测试验(静载)方案 桩基检测 试 验 方 案 桩基检测试验方案
一、工程概况： 本工程桩基测试内容包括单桩竖向抗压静载测试、单桩竖向抗拔静载测试、低应变动测、高应变动测、声波透射法及桩身桩底位移检测、桩身轴力、桩侧侧摩阻力检测等： 二、检测方案编制说明： 1、检测数量、方法： 《中国2010上海世博会公共活动中心工程》及本工程桩基施工说明、桩位平面图及抗压桩抗拔桩详图。 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003） 《地基基础设计规范》（ DGJ08-11-1999 ） 三、现场要求： （1）一般要求：现场场地平整，道路通畅，便于吊、卡车进出场及起吊设备；提供220V和380V交流电用以照明和设备用电。临时用房一间
（2）试桩期间，试桩静载设备2倍桩长范围内不得有重型机械或将产生振动设备的作业，确保检测数据的正确和检测工作的正常进行。 （3）低应变检测前须将每工程桩全部开挖且将桩顶处理后进行。（4）工程桩高应变检测应将需检测的试桩按本方案的要求进行加固处理。 四、检测时间： 抗压静载检测速度为4天/ 组（包括设备安装及检测）； 抗拔检测检测速度为2天 /组（包括设备安装及检测） 低应变动测、高应变动测、成孔检测、声波透射检测待测试条件具备。检测时间由委托单位提前一天通知。一般在一天即可完成现场检测工作。桩身、桩底位移检测及桩身轴力、测摩阻力检测在静载试验进行时同时检测。 五、测试成果及期限 1、静载确定实测单桩竖向抗压（拔）极限承载力。提供单桩竖 向抗压（拔）静载荷试验的Q—s曲线和s—lgt曲线以及成 果汇总表。 2、低应变所测桩桩身完整性曲线和判断及缺陷描述。 3、试成孔检测提供连续12小时的孔径、、孔深、垂直度、及沉 渣厚度的检测数据以判定孔壁稳定性能，评价施工机械和工 艺是否满足灌注桩成桩的质量要求。 4、成孔检测提供孔径、、孔深、垂直度、及沉渣厚度的检测数 据。 5、高应变检测提供抗压桩的实测承载力及桩身完整性。 6、声波透射法检测提供桩身完整性并判定桩身缺陷程度并确 定其位置。 7、沉降杆法可提供在不同荷载作用下桩身各个需检测断面及
桩竖向抗压静载试验 一、适用范围及检测目的 1．确定单桩竖向抗压极限承载力；判定竖向抗压承载力是否满足设计要求； 通过桩身内力及变形测试，测定桩侧、桩端阻力；验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测结果。 2．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。 二、检测工程量 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。 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。 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，应通过 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。 抽检数量不应少于总检数的1%，且不少于3根；当总检数在50根以内则不应少于2根。 三、检测依据 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003、J256-2003）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002、J220-2002） 四、检测人员（拟） 五、检测装置、仪器及设备 1.反力装置 加载反力装置根据现场条件可以有锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置等，主要为压重平台反力装置，该种装置应符合以下规定： ①.能提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍； ②.压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上； ③.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。 2.荷载、沉降测试装置 ①．分级荷载的提供采用油压千斤顶。当采用两台及两台以上千斤顶加载时 应并联同步工作。并使：采用的千斤顶型号、规格相同；千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。 ②．荷载的测量可用荷载传感器直接测定，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。并使：传感器的测量误差不大于1%,压力表精度不小于0.4级，试验用压力表、油泵、油管最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。 ③．沉降测量采用位移传感器或大量程百分表。并使：测量误差不大于 0.1%Fs,分辨力不小于0.01mm。 根据本工程检测要求，拟投入该项目的主要仪器、设备详情表见附录。 六、检测条件（需委托方配合） ①．试桩顶部宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩承台底标高一致，试桩制 作时应按设计方或检测方要求对桩端部位进行加固、平整及水平处理（灌注桩），预制桩在桩端未破损的情况下，可不作处理。 ②．试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。
地基承载力计算 5．2．1 基础底面的压力，应符合下列规定： 1 当轴心荷载作用时 p k ≤f a （5.2.1-1） 式中：p k ——相应于作用的标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa ）； f a ——修正后的地基承载力特征值（kPa ）。 2 当偏心荷载作用时，除符合式（5.2.1-1）要求外，尚应符合下式规定： p kmax ≤1.2f a （5.2.1-2） 式中：p kmax ——相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最大压力值（kPa ）。 5．2．2 基础底面的压力，可按下列公式确定： 1 当轴心荷载作用时 A G F p k k k += （5.2.2-1） 式中：F k ——相应于作用的标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值（kN ）； G k ——基础自重和基础上的土重（kN ）； A ——基础底面面积（m 2）。 2 当偏心荷载作用时 W M A G F p k k k k ++= max (5.2.2-2) W M A G F p k k k k -+= min (5.2.2-3) 式中：M k ——相应于作用的标准组合时，作用于基础底面的力矩值（kN ·m ）； W ——基础底面的抵抗矩（m 3）； p kmin ——相应于作用的标准组合时，基础底面边缘的最小压力值（kPa ）。 3 当基础底面形状为矩形且偏心距e ＞b /6时（图5.2.2）时，p kmax 应按下式计算： la G F p k k k 3) (2max += (5.2.2-4) 式中：l ——垂直于力矩作用方向的基础底面边长（m ）； a ——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离（m ）。
*****公司 地基专业作业指导书 单桩竖向抗压静载荷试验实施细则文件编号： 版本号： 编制： 批准： 生效日期：
单桩竖向抗压静载荷试验实施细则 1. 目的 为了规范单桩竖向抗压静载荷试验的各个环节，特制定本细则。 2. 适用范围 单桩竖向抗压静载荷试验（含堆载法和锚桩法）的前期准备、现场实施和内业分析计算。 3. 引用文件 对于湖北省境内的检测项目，以《建筑地基基础检测技术规范（DB42/269-2003）》为最基本的技术依据，当该规范不明确时，参照下述规范执行： 《建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）》 《建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）》 《建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2014）》 对于湖北省境外的检测项目，依据后三种国标或行标执行。 对于每次发出的检测报告中，必须明确该报告依据的技术标准，并严格按其标准执行。 4. 工作程序 4.1 检测数量及预期最大加载量的确定 静载荷试验的检测数量按规范的要求执行。 对于为设计提供依据的试桩静载荷试验，要求加载至破坏，预期最大加载量为设计采用的单桩承载力特征值的2倍； 对于以桩身承载力控制极限承载力的工程试桩试验加载至承载力设计值的 1.5-2倍。 对于工程桩静载试验，当拟定的试验终止荷载小于设计采用特征值的2倍时，应由委托方明示或书面委托，并在合同书或报告中说明。 静载试验前，一定要告知委托方拟测各桩的预期最大加载值并得到委托方的认可。 4.2 现场准备 4.2.1 安排组成静载试验小组，该小组由项目经理、现场检测工程师和测试工人组成。 4.2.2 由项目经理或现场检测工程师前往现场踏勘，了解下述现场及试验基本情况： 拟测桩周围场地平整情况、道路是否通畅。 加载型式（堆载或锚桩）、预计最大加载值、桩型、桩长、桩端持力层、是否存在明显的负摩擦力因素（预压、大量抽排水）； 拟测桩桩身砼强度等级及龄期、委托方要求工期、检测数量、堆载所用堆重物准备情况或锚桩砼龄期等。 了解测试坑的开挖深度大小及试验桩桩顶标高。试验桩桩顶与地面的关系：不宜高出地面（特殊情况下高出地面不超过50cm）、低于地面不宜深于80cm（特殊情况下不深于100cm），以方便安装反力系统和测量仪表。 桩头是否需要加强处理。 被检测的灌注桩应达到规定的养护期（28天）后方可进行施测，对于打入桩，应达到规定的休止期（对于砂类土不应小于7天，对于粉土及粘性土不应小于15天，对于淤泥或淤泥质土不应小于25天）后施测。 如果委托方要求提前检测，应明确我公司不承担相应责任。在踏勘时应检查试桩周
单桩竖向抗压静载试验检测实施细则 一、术语 单桩竖向抗压静载试验：在桩顶部逐级施加竖向压力，观测桩顶部随时间产生的沉降，以确定相应的单桩竖向抗压承载力的试验方法。 二、试验目的和适用范围 单桩竖向抗压静载试验检测适用于确定桩的承载能力或对桩设计承载力的检测。 三、检测设备 试验设备主要有油压千斤顶、压力表、百分表、钢梁、承压板等，其中前三种设备应定期进行标定，合格后才能使用。 四、执行标准 广东省《建筑地基基础检测规范》（DBJ15—60—2008）； 行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）； 行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）。 五、基本规定 1、调查、资料收集的内容 现场的地质资料； 建设单位名称、设计单位名称、施工单位名称、工程地点、工程名称、桩类型、桩总数、建筑类型、层数； 试桩号、桩龄期、桩长、桩径、砼标号、设计承载力。 2、检测方案
在进场检测前应制定检测方案。检测方案宜包含以下内容：工程概况，检测方法及其所依据的规范标准，检测数量，检测时的现场条件，所需的机械设备和人工配合，试验时间与工期，检测报告的内容等。 3、现场检测期间，除应执行相关规范规定外，还应遵守国家有关安全生产的规定；当现场操作环境不符合仪器设备使用要求时，应采取有效的措施，保证仪器设备的正常工作。 六、操作流程 1、试验采用油压千斤顶加载，反力装置一般用压重平台反力装置。土梁与钢梁平台对称放置，平稳地安放于千斤顶和试桩上。压重应在试验开始前一次加在压重平台上；要求堆载平台的支点应稳固，堆载量时可利用桩作为堆载支点； 2、千斤顶平放于试桩中心，当采用2个以上千斤顶加载时，应将千斤顶并联同步工作并使千斤顶的合力通过试桩中心。 3、量测装置：荷载可采用联于千斤顶的压力表测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载桩沉降一般采用精度为0.01mm的百分表测定。 对于大直径桩应在其2个正交直径方向对称安置4个百分表，中等或小直径桩桩径可安置2个或3个百分表。沉降测定平面离桩顶距离不应小于0.5倍桩径，固定和支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温、振动机其他外界因素影响而发生竖向变位； 4、基准梁设置：基准梁由两条长基准梁、两条短基准梁及四根
桩承载力计算 执行规范: 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010), 本文简称《抗震规范》 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》 ----------------------------------------------------------------------- 《湿陷性黄土地区建筑规范》2004版第5.7.5条；本文简称《黄土规范》 《铁路桥涵地基及基础设计规范》2005版第6.2.2条中有关摩檫桩计算部分；本文简称《铁基规范》 ----------------------------------------------------------------------- 1. 设计资料 1.1 桩土关系简图
1.2 已知条件 (1) 桩参数 承载力性状端承摩擦桩 桩身材料与施工工艺混凝土预制桩 截面形状圆形 砼强度等级 C80 桩身纵筋级别 HRB400 直径(mm) 400 桩长(m) 13.000 (2) 计算内容参数 竖向承载力√ 计算方法经验参数法 考虑负摩阻ㄨ 水平承载力√ 桩顶约束情况固接 允许水平位移(mm) 10.0 纵筋保护层厚(mm) 60 抗拔承载力ㄨ 软弱下卧层√ 承载力比 0.33 均匀分布侧阻比 0.50 考虑地基液化不考虑 (3) 土层参数 (m)高(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(kPa)(MN/m4) 征值(kPa)修正(kPa)程度
4单桩竖向抗压静载试验 4.1 适用范围 4.1.1本方法适用于检测单桩的竖向抗压承载力。 【条文说明】单桩抗压静载试验是公认的检测基桩竖向抗压承载力最直观、最可靠的传统方法。本规范主要是针对我国建筑工程中惯用的维持荷载法进行了技术规定。根据桩的使用环境、荷载条件及大量工程检测实践，在国内其他行业或国外，尚有循环荷载、等变形速率及特定荷载下长时间维持等方法。 4.1.2当桩身埋设有应变、位移传感器或位移杆时，可测定桩的分层侧阻力和端阻力或桩身截面的位移量。 4.1.3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。 【条文说明】本条明确规定为设计提供依据的静载试验应加载至破坏，即试验应进行到能判定单桩极限承载力为止。对于以桩身强度控制承载力的端承型桩，当设计另有规定时，应从其规定。 4.1.4工程桩验收检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍。 【条文说明】在对工程桩验收检测时，规定了加载量不应小于单桩承载力特征值的2.0倍，以保证足够的安全储备。 4.2仪器设备及其安装 4.2.1 试验加载宜采用油压千斤顶。当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作，且应符合下列规定： 1 采用的千斤顶型号、规格应相同。 2 千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。 【条文说明】为防止加载偏心，千斤顶的合力中心应与反力装置的重心、桩轴线重合，并保证合力方向垂直。 4.2.2加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置，并应符合下列规定： 1 加载反力装置能提供的反力不得小于最大加载量的1.2倍。 2 应对加载反力装置的全部构件进行强度和变形验算。 3 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，锚桩数量不宜少于4根，并应监测锚桩上拔量。 4 压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上。 5 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。 【条文说明】对单桩极限承载力较小的摩擦桩可用土锚作反力；对岩面浅的嵌岩桩，可利用岩锚提供反力。 4.2.3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。荷重传感器、压力传感器或压力表的准确度等级应优于或等于0.5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%。