桩基检测的7种方法 桩基检测，分为桩基施工前和施工后的检测：施工前，为设计提供依据的试验桩检测，主要确定单桩极限承载力；施工后，为验收提供提供依据的工程桩检测，主要进行单桩承载力和桩身完整性检测。 桩基检测的7种方法 1单桩竖向抗压静载试验 单桩竖向静载荷试验是指将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上，通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降，得到静载试验的Q—s曲线及s—lgt等辅助曲线，然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。 目的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；通过桩身应变、位移测试，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单桩竖向抗拔静载试验
在桩顶部逐级施加竖向抗拔力，观测桩顶部随时间产生抗拔位移，以确定相应的单桩竖向抗拔承载力的试验方法。 目的确定单桩竖向抗拔极限承载力；判断竖向抗拔承载力是否满足设计要求；通过桩身应变、位移测试，测定桩的抗拔侧阻力。 3单桩水平静载试验 采用接近水平受力桩的实际工作条件的方法确定单桩水平承载力和地基土水平抗力系数或对工程桩水平承载力进行检验和评价的试验方法。单桩水平载荷试验宜采用单向多循环加卸载试验法，当需要测量桩身应力或应变时宜采用慢速维持荷载法。 目的确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数；判定水平承载力或水平位移是否满足设计要求；通过桩身应变、位移测试，测定桩身弯矩。 4钻芯法 钻孔取芯法主要是采用钻孔机（一般带10mm内径）对桩基进行抽芯取样，根据取出芯样，可对桩基的长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等作清楚的判断。
目的测检灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判断或鉴别桩端持力层岩土性状，判定桩身完整性类别。 5低应变法 低应变检测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号，频率信号，从而获得桩的完整性。 目的检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。 6高应变法 高应变检测法是一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法，该方法是采用锤重达桩身重量10%以上或单桩竖向承载力1%以上的重锤以自由落体击往桩顶，从而获得相关的动力系数，应用规定的程序，进行分析和计算，得到桩身完整性参数和单桩竖向承载力，也称为Case法或Cap-wape法。 目的判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；分析桩侧和桩端土阻力；进行打桩过程监控。 7声波透射法
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
复合地基荷载试验要点 1、复合地基荷载试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力和变形参 数。复合地基荷载试承压板应具有足够风度。单桩复合地基载荷试验的承压板可用圆形或方形。 面积为一根桩承担的处理面积：多桩复合地基荷载试验的承压板可用方形或矩形，其尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定。桩的中心（或形心）应与承压板中心保持一致，并与荷载作用点相重合。 2、试验加载等级可分为8～12级。最大加载压力不应小于设计要求压力值2倍，每加一级 荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每半个小时读记一次。当一小时内沉降量小于0.1mm，即可加下一级荷载。 3、当出现下列现象之一可终止试验。 ①沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起； ②承压板的累计沉降量已不于其宽度或直径的6%； ③当达不到极限荷载，而最大加载压力已不子设计要求压力值的2倍。 4、复合地基承载力特征的确定： ①当压力一沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半； ②当压力一沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定，按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。 5、试验点数不少于3点。 工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。 基桩检测方法应根据检测目的按表选择。 检测方法及检测目的
桩身完整性宜采用两种或两种以上的检测方法进行检测。 基桩检测除应在施工前和施工后进行外，尚应采取符合本规范规定的检测方法或专业验收规范规定的其他检测方法，进行桩基施工过程中的检测，加强施工过程质量控制。 检测工作程序 检测工作的程序，应按图进行： 接受委托 调查、资料收集阶段宜包括下列内容： 1收集被检测工程的岩土工程勘察资料、桩基设计图纸、施工记录；了解施工工艺和施工中出现的异常情况。 2进一步明确委托方的具体要求。 3检测项目现场实施的可行性。 应根据调查结果和确定的检测目的，选择检测方法，制定检测方案。检测方案宜包含以下内容：工程概况，检测方法及其依据的标准，抽样方案，所需的机械或人工配合，试验周检测前应对仪器设备检查调试。 检测用计量器具必须在计量检定周期的有效期内。 检测开始时间应符合下列规定： 1当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa。 2当采用钻芯法检测时，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。 3承载力检测前的休止时间除应符合第2款规定外，尚不应少于表规定的时间。 休止时间
单桩水平静载试验现场检测 1.试验目的 通过单桩水平静载试验，确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数；判定水平承载力是否满足设计要求。 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 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014） 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；百分表、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； 4.1.4基准梁、支撑（传力）杆。 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、桩径砼强度等级，配筋情况、施工日期、施工工艺等），以及桩的预估水平极限荷载。 4.2.2 根据工程桩的实际水平受力要求，并在充分征求设计人员及建
设单位对试桩的试验要求后，制定出比较详细的试验方案。 4.2.2.1 试验加载方法的选择 4.2.2.1.1 一般模拟地震周期性水平荷载，采用单向多循环加卸载法 进行试验。 4.2.2.1.2 对于受长期水平荷载的桩基采用慢速连续加载法进行试验。 4.2.2.2 试验仪表设备的安装及要求 图1 水平静载试验装置示意图 4.2.2.2.1 采用千斤顶施加水平力，水平力作用线应通过地面标高处（地面高应与实际工程桩基承台底面标高一致）。在千斤顶与试桩接 触处宜安置一球形铰座，以保证千斤顶作用力能水平通过桩身轴线。 4.2.2.2.2 桩的水平位移采用调频式位移传感器测量。每一试桩在力 的作用水平面上和在该平面以上50cm左右各安装一或二只调频式 位移传感器（下面调频式位移传感器测量桩身在地面处的水平位移，上面调频式位移传感器测量桩顶水平位移，根据两调频式位移传感器位移与两调频式位移传感器距离的比值求得地面以上桩身的转角）。 如果桩身露出了地面较短，可只在力的作用水平面上安装调频式位移传感器测量水平位移。 4.2.2.2.3 固定调频式位移传感器的基准桩宜打设在试桩侧面靠位移 的反方向，与试桩的净距不小于1倍试桩直径 4.2.2.3 有垂直荷载的水平静载试验，桩顶应放置垂直千斤顶，由有
最全面的桩基计算总结 桩基础计算 一.桩基竖向承载力《建筑桩基技术规范》 5.2.2 单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定： Ra=Quk/K 式中 Quk——单桩竖向极限承载力标准值； K——安全系数，取K＝2。 5.2.3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。5.2.4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。 当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取η=0。
单桩竖向承载力标准值的确定： 方法一：原位测试 1.单桥探头静力触探（仅能测量探头的端阻力，再换算成探头的侧阻力）计算公式见《建筑桩基技术规范》5.3.3 2.双桥探头静力触探（能测量探头的端阻力和侧阻力）计算公式见《建筑桩基技术规 范》5.3.4 方法二：经验参数法 1.根据土的物理指标与承载力参数之间的关系确定单桩承载力标准值《建筑桩基技术规范》5.3.5 2.当确定大直径桩(d>800mm）时，应考虑侧阻、端阻效应系数，参见5. 3.6 钢桩承载力标准值的确定： 1.侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见5.3.7 混凝土空心桩承载力标准值的确定： 1.侧阻、端阻同混凝土桩阻力，需考虑桩端土塞效应系数；参见5.3.8 嵌岩桩桩承载力标准值的确定： 1.桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。 后注浆灌注桩承载力标准值的确定： 1.承载力由后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值、后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值，后注浆总极限端阻力标准值； 特殊条件下的考虑 液化效应： 对于桩身周围有液化土层的低承台桩基，当承台底面上下分别有厚度不小于1.5m、1.0m 的非液化土或非软弱土层时，可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化折减系数计算单桩
工程桩承载力和完整性检测方案 备案表 工程名称： 申报单位（建设）： 施工单位： 检测单位： 申报时间： 工程基桩检测方案备案前，检测单位不得进行检测。以下检测方案在质监站委派的监督工程师具体监督下实施，监督工程师未到位的检测报告质监站不予认可。 （本表一式四份：备案后施工、监理、检测、质监站各留一份） 1
工程桩基桩检测方案责任主体审查表
基桩检测技术方案 （适用基桩承载力静载试验、小应变完整性检测）1、工程概况 2 、现场检测设备 （1）承载力现场检测设备表
（2）完整性现场检测设备表 3、现场检测 3.1静载现场检测准备 3.1.1本工程做静载荷试验桩根，反力装置：堆载法。 3.1.2受检桩身强度：静载桩的混凝土龄期达到28d或预留同条件养护试件强度达到设计强度。 3.1.3静载试桩桩顶标高应根据设计要求、场地情况、利于试验的原则确定，桩顶要求无浮浆、砼新鲜密实、平整，试桩桩顶的处理详见《建筑桩基技术规范》JGJ106-2003附录B。 3.1.4要求检测环境无强烈振源，并采取防雨、排水措施。 3.1.5现场电源满足设备运行及照明。 3.1.6试验前检查仪器设备，确保其正常工作。 3.1.7场地内道路要满足车辆进退场、调头及仪器设备安装的要求。 3.1.8钢架结构、支墩搭建应牢固可靠，荷载堆码应整齐、美观、安全。主、次梁应严格对中，主梁、千斤顶预留适当。
3.1.9在准备工作完成后，自委托方通知进场之时起，24小时内开始进场安装。 3.1.10试验开始前技术负责人向公司现场检测人员进行技术交底。 3.2静载现场检测实施细则 3.2.1本次静载试验采用堆载法，由工字钢和跳出板搭成堆载平台，上面均匀堆放 配重块 构成加载反力系统（详图）。试验过程采用全自动加载控制系统，加载采用 台千斤顶，当采用2台及2台以上油压千斤顶应并联同步工作，千斤顶输出轴力通过试桩中心。压力值由经过标定的压力传感器给出，试验用千斤顶、高压油泵、高压油管的容许压力分别大于最大加载时压力的1.2倍。试桩的沉降变形，通过 只对称布置于沉降测定平面的位移传感器进行测量，其分辩率为0.01mm 。所有传感器均用磁性表座固定于基准梁上，基准梁具有一定刚度。基准桩中心与试桩中心的距离均大于2m ，基准桩中心与压重平台支墩边的距离均大于2m 。 加载反力系统图 次梁 主梁 千斤顶 桩帽 桩 配重 承压板 基准梁 3.2.2本工程加载方式：快速维持荷载法。 3.2.3检测计算：因单桩竖向承载力特征值为Ra= ，取桩侧阻、端阻抗力分项系数rsp ＝2.0，故试验能力应保证在 KN 以上，本工程堆载最大荷载 吨。 3.2.4荷载分级：将试验极限载荷平均分为10级，首次加两级荷载，以后每次加一级。 3.2.5沉降测读：工程桩每级加载后维持时间不少于1h ，按第5、15、30、45、60分钟分别读记一次沉降量。测读时间累计为1h ，若最后15min 时间间隔的桩顶沉降增量与相邻前
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
桩基水平承载力分析 孔繁力
场地地勘成果 场地地层上部主要由素填土组成，其下为粉质粘土、风化花岗岩。推荐各层地基土的承载力特征值如下： ①压实素填土，中密、密实。f ak=200kPa；厚度1m ①1压实素填土稍密。f ak=120kPa；厚度0.50m ①2压实素填土，松散。f ak=80kPa；厚度0.50m ②粉质粘土，可塑，f ak=160kPa；厚度3m ③粉质粘土，硬塑f ak=200kPa；厚度5m ④花岗岩，全风化，f ak=300kPa；厚度3m ⑤花岗岩，强风化，f ak=500kPa；厚度5m ⑥花岗岩，中风化，f ak=1500kPa； 一、微型桩桩基水平承载力计算 原则上需要进行桩基水平承载力工程桩实验，进行确定桩基水平承载力特征值。 但是，由于本课题需要进行普适性研究，所以采用规范计算法，计算确定单桩水平承载力特征值。根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94－2008第5.7.3条，群桩基础（不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况）的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应，可按下列公式确定： R h＝ηh R ha（5.7.3-1） 考虑地震作用且 s a/d≤6 时： ηh＝ηiηr＋ηl（5.7.3-2） （5.7.3-3） 其中，ηl——承台侧向土抗力效应系数 ηr桩顶约束效应系数（桩顶嵌入承台长度 50～100mm 时），按表 5.7.3-1 取2.05 表 5.7.3-1 桩顶约束效应系数ηr
按9桩承台、桩距1m 考虑，n1=n2=3 沿水平荷载方向的距径比s a /d=3.333 代入后经计算，群桩效应综合系数ηh =2.089 （5.7.2-1） α ——桩的水平变形系数，按规范第 5.7.5 条确定 （5.7.5） 式中 m ——桩侧土水平抗力系数的比例系数；按100取值。 b 0——桩身的计算宽度(m)； 圆形桩：当边宽 d ≤1m 时，b 0＝0.9*(1.5*d+0.5)=0.855 x 0a ——桩顶（承台）的水平位移允许值，当以位移控制时，可取 x 0a ＝10mm （对水平位移敏 感的结构物取 x 0a ＝6mm ）这里取10mm 表 5.7.5 地基土水平抗力系数的比例系数 m 值
单桩水平承载力设计值计算项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、构件编号: ZH-1 二、依据规范: 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94－94) 三、计算信息 1.桩类型: 钢筋混凝土预制桩 2.桩顶约束情况: 铰接、自由 3.截面类型: 方形截面 4.桩身边宽: d=400mm 5.材料信息: 1)混凝土强度等级: C20 ft=1.10N/mm2 Ec=2.55*104N/mm2 2)钢筋种类: HRB335 Es=2.0*105N/mm2 3)钢筋面积: As=1017mm2 4)净保护层厚度: c=50mm 6.其他信息: 1)桩入土深度: h=10.000m 2)桩侧土水平抗力系数的比例系数: m=14.000MN/m4 3)桩顶容许水平位移: χoa=10mm 四、计算过程: 1.计算桩身配筋率ρg: ρg=As/A=As/(d*d) =1017.000/(400.000*400.000)=0.636% 2.计算桩身换算截面受拉边缘的表面模量Wo: 扣除保护层的桩直径do=d-2*c=400-2*50=300mm 钢筋弹性模量Es与混凝土弹性模量Ec的比值 αE=Es/Ec=2.0*105/2.55*104=7.843 Wo=π*d/32*[d*d+2*(αE-1)*ρg*do*do] =π*0.400/32*[0.400*0.400+2*(7.843-1)*0.636%*0.300*0.300] =0.007m3 3.计算桩身抗弯刚度EI: 桩身换算截面惯性矩Io=Wo*d/2=0.007*0.400/2=0.001m4 EI=0.85*Ec*Io=0.85*2.55*104*1000*0.001=28570.447kN*m2 4.确定桩的水平变形系数α: 对于方形桩，当直径d≤1m时: bo=1.5*d+0.5=1.5*0.400+0.5=1.100m α=(m*bo/EI)(1/5)【5.4.5】 =(14000.000*1.100/28570.447)(1/5)=0.884 (1/m) 5.计算桩顶水平位移系数νx: 桩的换算埋深αh=0.884*10.000=8.837m 查桩基规范表5.4.2得: νX=2.441 6.单桩水平承载力设计值Rh:
桩基检测规范要求： 1.1、工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。 1.2、基桩检测方法应根据检测目的。 检测方法及检测目的 检测方法检测目的： 单桩竖向抗压静载试验，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。 单桩竖向抗拔静载试验，确定单桩竖向抗把极限承载力，判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求。 通过桩身内力及变形测试，测定桩的抗拔摩阻力。 单桩水平静载试验确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数判定水平承载力是否满足设计要求。 通过桩身内力及变形测试，测定桩身弯矩。 钻芯法： 检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判断或鉴别桩端岩土性状，判定桩身完整性类别。 低应变法检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。 高应变法： 判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求； 检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别，分析桩侧和桩端土阻力。 声波透射法检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。 1.3、桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检测方法进 1.4、基桩检测除应在施工前和施工后进行外，尚应采取符合本规范规定的检测方法或专业验收规范规定的其他检测方法，进行桩基施工过程中的检测，加强施工过程质量控制。 2、检测工作程序 2.2、调查、资料收集阶段宜包括下列内容： 1、收集被检测工程的岩土工程勘察资料、桩基设计图纸、施工记录；了解施工工艺和施工中出现的异常情况。 2、进一步明确委托方的具体要求。 3、检测项目现场实施的可行性。 2.3、应根据调查结果和确定的检测目的，选择检测方法，制定检测方案。检测方案宜包含以下内容：工程概况，检测方法及其依据的标准，抽样方案，所需的机械或人工配合，试验周期。 2.4、检测前应对仪器设备检查调试。 2.5、检测用计量器具必须在计量检定周期的有效期内。 2.6、检测开始时间应符合下列规定： 1、当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的 70%，且不小于15MPa、。 2、当采用钻芯法检测时，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。 3、承载力检测前的休止时间除应达到本条第2、款规定的混凝土强度外，当无成熟的地区经验时，尚不应少于规定的时间。
600 单桩水平承载力： ZH-600 600.1 基本资料 600.1.1 工程名称： 工程一 600.1.2 桩型：预应力混凝土管桩； 桩顶约束情况：铰接 600.1.3 管桩的编号 PHC-AB600(110)，圆桩直径 d ＝ 600mm ，管桩的壁厚 t ＝ 110mm ； 纵向钢筋的根数、直径为 13φ10.7； 桩身配筋率 ρg ＝ 0.826% 600.1.4 桩身混凝土强度等级 C80， f t ＝ 2.218N/mm E c ＝ 37969N/mm 纵向钢筋净保护层厚度 c ＝ 25mm ； 钢筋弹性模量 E s ＝ 200000N/mm 600.1.5 桩顶允许水平位移 x 0a ＝ 10mm ； 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m ＝ 10MN/m 4 ； 桩的入土长度 h ＝ 28m 600.2 计算结果 600.2.1 桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W 0 600.2.1.1 扣除保护层厚度的桩直径 d 0 ＝ d - 2c ＝ 600-2*25 ＝ 550mm 600.2.1.2 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 αE ＝ E s / E c ＝ 200000/37969 ＝ 5.2675 600.2.1.3 预应力混凝土管桩的内径 d 1 ＝ d - 2t ＝ 600-2*110 ＝ 380mm 600.2.1.4 W 0 ＝ π·[(d 4 - d 14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg ·d 02 / 16 ＝ π*[(0.64-0.384)/0.6]/32+π*0.6*(5.2675-1)*0.00826*0.552/16 ＝ 0.019051m 600.2.2 桩身抗弯刚度 EI 600.2.2.1 桩身换算截面惯性矩 I 0 ＝ W 0·d 0 / 2 ＝ 0.01905*0.55/2 ＝ 0.0052390m 4 600.2.2.2 EI ＝ 0.85E c ·I 0 ＝ 0.85*37969*1000*0.005239 ＝ 169079kN · m 600.2.3 桩的水平变形系数 α 按桩基规范式 5.7.5 确定： α ＝ (m ·b 0 / EI)1/5 600.2.3.1 圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b 0 ＝ 0.9(1.5d + 0.5) ＝ 0.9*(1.5*0.6+0.5) ＝ 1.260m 600.2.3.2 α ＝ (m ·b 0 / EI)1/5 ＝ (10000*1.26/169079)0.2 ＝ 0.5949(1/m) 600.2.4 桩顶水平位移系数 νx 600.2.4.1 桩的换算埋深 αh ＝ 0.5949*28 ＝ 16.66m 600.2.4.2 查桩基规范表 5.7.2，桩顶水平位移系数 νx ＝ 2.441 600.2.5 单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定： R ha = 0.75α3·EI·x 0a / νx 600.2.5.1 R ha ＝ 0.75*0.59493*169079*0.01/2.441 ＝ 109.4kN 600.2.5.2 验算地震作用桩基的水平承载力时，R haE ＝ 1.25R ha ＝ 136.7kN 9#，10#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1158kn,Vy=2077kn,地震作用下基底剪力为Vx=2292kn,Vy=3001kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为64根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为3001/64=47kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 2，3#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1098kn,Vy=1560kn,地震作用下基底剪力为Vx=2121kn,Vy=2048kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为55根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为2121/55=39kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 500 单桩水平承载力： ZH-500 500.1 基本资料 500.1.1 工程名称： 工程一 500.1.2 桩型：预应力混凝土管桩； 桩顶约束情况：铰接 500.1.3 管桩的编号 PHC-AB500(100)，圆桩直径 d ＝ 500mm ，管桩的壁厚 t ＝ 100mm ； 纵向钢筋的根数、直径为 10φ10.7； 桩身配筋率 ρg ＝ 0.877% 500.1.4 桩身混凝土强度等级 C80， f t ＝ 2.218N/mm E c ＝ 37969N/mm 纵向钢筋净保护层厚度 c ＝ 25mm ； 钢筋弹性模量 E s ＝ 200000N/mm 500.1.5 桩顶允许水平位移 x 0a ＝ 10mm ； 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m ＝ 10MN/m 4 ； 桩的入土长度 h ＝ 28m 500.2 计算结果 500.2.1 桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W 0 500.2.1.1 扣除保护层厚度的桩直径 d 0 ＝ d - 2c ＝ 500-2*25 ＝ 450mm 500.2.1.2 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 αE ＝ E s / E c ＝ 200000/37969 ＝ 5.2675 500.2.1.3 预应力混凝土管桩的内径 d 1 ＝ d - 2t ＝ 500-2*100 ＝ 300mm 500.2.1.4 W 0 ＝ π·[(d 4 - d 14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg ·d 02 / 16 ＝ π*[(0.54-0.34)/0.5]/32+π*0.5*(5.2675-1)*0.00877*0.452/16 ＝ 0.011425m 500.2.2 桩身抗弯刚度 EI 500.2.2.1 桩身换算截面惯性矩 I 0 ＝ W 0·d 0 / 2 ＝ 0.01143*0.45/2 ＝ 0.0025707m 4 500.2.2.2 EI ＝ 0.85E c ·I 0 ＝ 0.85*37969*1000*0.0025707 ＝ 82965kN · m 500.2.3 桩的水平变形系数 α 按桩基规范式 5.7.5 确定： α ＝ (m ·b 0 / EI)1/5 500.2.3.1 圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b 0 ＝ 0.9(1.5d + 0.5) ＝ 0.9*(1.5*0.5+0.5) ＝ 1.125m 500.2.3.2 α ＝ (m ·b 0 / EI)1/5 ＝ (10000*1.125/82965)0.2 ＝ 0.6706(1/m) 500.2.4 桩顶水平位移系数 νx 500.2.4.1 桩的换算埋深 αh ＝ 0.6706*28 ＝ 18.78m 500.2.4.2 查桩基规范表 5.7.2，桩顶水平位移系数 νx ＝ 2.441 500.2.5 单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定： R ha = 0.75α3·EI·x 0a / νx 500.2.5.1 R ha ＝ 0.75*0.67063*82965*0.01/2.441 ＝ 76.9kN 500.2.5.2 验算地震作用桩基的水平承载力时，R haE ＝ 1.25R ha ＝ 96.1kN 1#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=955.5kn,Vy=3962.8kn,地震作用下基底剪力为Vx=4150.33kn,Vy=5372.60kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为135根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为5372.60/135=39.8kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 4#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=895.6kn,Vy=1853.1kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2005.43kn,Vy=2587.28kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为66根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为2587.28/66=39.2kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).
第21卷第2期2000年6月 岩 土 力 学 R ock and So il M echanics Vol.21No.2 June2000 文章编号:1000-7598-(2000)02-0097-05 桩的水平承载力实用非线性计算方法——NL法 叶万灵,时蓓玲 (上海港湾工程设计研究院,上海 200032) 摘要:以大量的桩基水平静载荷试验实测资料为基础,提出了一种水平土抗力与深度、位移的函数关系以及水平地基反力系数与土质指标的函数关系,并利用相似原理,将非线性有限元的数值计算转化为简单的查表计算,建立了一种新的桩在水平荷载作用下的非线性计算方法——N L法,39根桩的实例计算结果表明,该方法具有较可靠的精度和较强的实用性。 关 键 词:桩,水平荷载,非线性 中图分类号:T U473 文献标识码:A 作者简介:叶万灵,男,58岁,副总工程师,工程力学专业,目前从事岩土结构科研工作。 A practical non-linear calculation method of pile s lateral bearing capacity-NL method Ye W anling,S hi B eiling (Shanghai Har bour Eng ineering Desig n&Resear ch Institute,Shang ha i200032) Abstract: Based on a gr eat number o f in-s itu tests,the pa per pr esents the relatio nship of soil r esistance v ers depth and la teral displacement,t he r elat ionship o f later al fo undatio n r eactio n factor ver s soil index es.Based o n t he principle of similit ude,we have r eplaced non-linear F EM pro gr amming calculation w ith tabulation metho d-N L met ho d.Case histor y of39piles has illustr ated that the metho d is o f r elia ble precisio n and practicabilit y. Key Words: pile,later al loa d,no n-linearity 1 引 言 随着现代工程技术的发展,桩基所承受的水平荷 载以及所产生的横向位移越来越大。我国现有的桩基 水平承载力计算方法以m法等线弹性计算方法为主, 不能体现桩-土非线性作用的实际情况,且参数的选取受限于位移大小。而为数不多的非线性计算方法(如美国的p-y曲线法等)所建立的公式大都缺少大量现场实测资料的基础,且所需的土工参数离散性太大,不易获得,计算复杂繁琐,可操作性差,在我国未能推广使用。在此情况下,建立一种适合于我国设计人员使用的非线性计算方法十分必要。 2 现场试验与资料整理 文中的资料均来自从福建到渤海沿海地区39根工程桩的水平静荷载试验,桩型包括预应力混凝土方桩、钢管桩、预应力混凝土大直径管桩等,桩宽或桩径为0.2～1.5m不等,水平荷载作用点距泥面高度0. 12～26.1m,因此所用资料无论是地质情况还是桩型等都具有足够的代表性。 进行土抗力测试时,对试验有较高的要求,为此采取了一整套保证精度的方法,详见文献[1,2]。 试验最后得到的典型q-y曲线如图1所示,每根试桩都可以得到一组不同的深度的q-y曲线,这组曲线基本反映了该试桩与浅层地基土相互作用的力学 图1 泥面下不同深度处水平位移与土抗力关系图Fig.1 Soil resistance vs lateral displacement 收稿日期:2000-01-25。 *本文成果已通过交通部鉴定,并将对现行的《港口工程桩基规范》(J TJ254-98)进行修订。
600单桩水平承载力： ZH-600 600.1基本资料 600.1.1工程名称：工程一 600.1.2桩型：预应力混凝土管桩；桩顶约束情况：铰接 600.1.3管桩的编号 PHC-AB600(110)，圆桩直径 d ＝ 600mm，管桩的壁厚 t ＝ 110mm； 纵向钢筋的根数、直径为 13φ10.7；桩身配筋率ρg＝ 0.826% 600.1.4桩身混凝土强度等级 C80， f t＝ 2.218N/mm ， E c＝ 37969N/mm ； 纵向钢筋净保护层厚度 c ＝ 25mm；钢筋弹性模量 E s＝ 200000N/mm 600.1.5桩顶允许水平位移 x0a＝ 10mm；桩侧土水平抗力系数的比例系数 m ＝ 10MN/m4； 桩的入土长度 h ＝ 28m 600.2计算结果 600.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0 600.2.1.1扣除保护层厚度的桩直径 d0＝ d - 2c ＝ 600-2*25 ＝ 550mm 600.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE＝ E s / E c＝ 200000/37969 ＝ 5.2675 600.2.1.3预应力混凝土管桩的内径 d1＝ d - 2t ＝ 600-2*110 ＝ 380mm 600.2.1.4 W0＝π·[(d4 - d14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg·d02 / 16 ＝π*[(0.64-0.384)/0.6]/32+π*0.6*(5.2675-1)*0.00826*0.552/16 ＝ 0.019051m 600.2.2桩身抗弯刚度 EI 600.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0＝ W0·d0 / 2 ＝ 0.01905*0.55/2 ＝ 0.0052390m4 600.2.2.2 EI ＝ 0.85E c·I0＝ 0.85*37969*1000*0.005239 ＝ 169079kN·m 600.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定：α ＝ (m·b0 / EI)1/5 600.2.3.1圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b0＝ 0.9(1.5d + 0.5) ＝ 0.9*(1.5*0.6+0.5) ＝ 1.260m 600.2.3.2α ＝ (m·b0 / EI)1/5＝ (10000*1.26/169079)0.2＝ 0.5949(1/m) 600.2.4桩顶水平位移系数νx 600.2.4.1桩的换算埋深αh ＝ 0.5949*28 ＝ 16.66m 600.2.4.2查桩基规范表 5.7.2，桩顶水平位移系数νx＝ 2.441 600.2.5单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定： R ha = 0.75α3·EI·x0a/ νx 600.2.5.1 R ha＝ 0.75*0.59493*169079*0.01/2.441 ＝ 109.4kN 600.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时，R haE＝ 1.25R ha＝ 136.7kN 9#，10#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1158kn,Vy=2077kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2292kn,Vy=3001kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为64根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为 3001/64=47kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 2，3#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1098kn,Vy=1560kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2121kn,Vy=2048kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为55根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为 2121/55=39kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 500单桩水平承载力： ZH-500 500.1基本资料 500.1.1工程名称：工程一 500.1.2桩型：预应力混凝土管桩；桩顶约束情况：铰接 500.1.3管桩的编号 PHC-AB500(100)，圆桩直径 d ＝ 500mm，管桩的壁厚 t ＝ 100mm； 纵向钢筋的根数、直径为 10φ10.7；桩身配筋率ρg＝ 0.877% 500.1.4桩身混凝土强度等级 C80， f t＝ 2.218N/mm ， E c＝ 37969N/mm ； 纵向钢筋净保护层厚度 c ＝ 25mm；钢筋弹性模量 E s＝ 200000N/mm 500.1.5桩顶允许水平位移 x0a＝ 10mm；桩侧土水平抗力系数的比例系数 m ＝ 10MN/m4； 桩的入土长度 h ＝ 28m 500.2计算结果 500.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0 500.2.1.1扣除保护层厚度的桩直径 d0＝ d - 2c ＝ 500-2*25 ＝ 450mm 500.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE＝ E s / E c＝ 200000/37969 ＝ 5.2675 500.2.1.3预应力混凝土管桩的内径 d1＝ d - 2t ＝ 500-2*100 ＝ 300mm 500.2.1.4 W0＝π·[(d4 - d14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg·d02 / 16 ＝π*[(0.54-0.34)/0.5]/32+π*0.5*(5.2675-1)*0.00877*0.452/16 ＝ 0.011425m 500.2.2桩身抗弯刚度 EI 500.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0＝ W0·d0 / 2 ＝ 0.01143*0.45/2 ＝ 0.0025707m4 500.2.2.2 EI ＝ 0.85E c·I0＝ 0.85*37969*1000*0.0025707 ＝ 82965kN·m 500.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定：α ＝ (m·b0 / EI)1/5 500.2.3.1圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b0＝ 0.9(1.5d + 0.5) ＝ 0.9*(1.5*0.5+0.5) ＝ 1.125m 500.2.3.2α ＝ (m·b0 / EI)1/5＝ (10000*1.125/82965)0.2＝ 0.6706(1/m) 500.2.4桩顶水平位移系数νx 500.2.4.1桩的换算埋深αh ＝ 0.6706*28 ＝ 18.78m 500.2.4.2查桩基规范表 5.7.2，桩顶水平位移系数νx＝ 2.441 500.2.5单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定： R ha = 0.75α3·EI·x0a/ νx 500.2.5.1 R ha＝ 0.75*0.67063*82965*0.01/2.441 ＝ 76.9kN 500.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时，R haE＝ 1.25R ha＝ 96.1kN 1#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=955.5kn,Vy=3962.8kn,地震作用下基底剪力为 Vx=4150.33kn,Vy=5372.60kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为135根。则作用于基桩顶处的水平 力H ik 为5372.60/135=39.8kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 4#楼，查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=895.6kn,Vy=1853.1kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2005.43kn,Vy=2587.28kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为66根。则作用于基桩顶处的水平力 H ik 为2587.28/66=39.2kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).