桩静载试验讲解
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桩基静载试验桩基静载试验是用于评估桩基承载力的一种重要方法。
通过在桩基施加静载,观测桩基沉降变形情况并计算相应的承载力,可以为工程设计提供重要的参考依据。
试验原理桩基静载试验主要通过在桩基端口施加静载,观测桩基的沉降变形情况,通过力与变形的关系评估桩基的承载能力。
在试验过程中,通常会在桩基上设置测斜仪、应变计等监测设备,以获取桩基在载荷作用下的变形数据。
同时,根据沉降变形数据,可以利用不同的计算方法计算出桩基的承载能力。
试验方法桩基静载试验通常分为单桩试验和桩基群试验两种类型。
在单桩试验中,只对一根桩进行试验,而在桩基群试验中,则通过在不同桩基上施加载荷来评估整个桩基群的承载性能。
在试验前需要对试验桩进行相应的标定,测定桩的长度、直径、强度等重要参数,在试验过程中需要保证施载均匀、稳定,避免误差的产生。
试验数据处理在桩基静载试验结束后,需要对试验数据进行仔细的处理和分析。
通过对桩基变形数据的曲线拟合和计算,可以得到桩基的承载力-沉降曲线,从中获取桩基的极限承载力、弹性劲度系数等重要参数。
同时,还需要对试验中的监测数据进行有效地整理和展示,为后续的工程设计提供参考。
试验应用桩基静载试验是评估桩基承载能力的重要方法之一,广泛应用于桥梁、高楼、水利工程等基础设计及施工阶段。
通过静载试验,可以有效评估桩基的承载能力,为工程设计提供可靠的理论依据,保证工程的安全性和可靠性。
结语桩基静载试验作为评估桩基承载能力的重要手段,在工程领域具有重要的应用价值。
通过合理的试验规划、数据处理和分析,可以准确评估桩基的承载性能,为工程设计和建设提供重要的技术支持。
希望本文对桩基静载试验有所启发,为相关领域的研究和实践提供帮助。
桩基静载试验目的1. 引言桩基静载试验是土木工程中的一项重要试验,用于评估桩基的承载力和变形性能。
该试验通过对桩基施加静载,测量桩身和周围土体的应力和变形,从而了解桩基在实际工况下的工作性能。
本文将详细介绍桩基静载试验的目的、试验方法和应用。
2. 目的桩基静载试验的主要目的是评估桩基的承载力和变形性能。
具体来说,它可以实现以下几个方面的目的:2.1 评估桩基的承载力桩基承载力是指桩基在一定工况下能够承受的最大力。
桩基静载试验可以通过施加静载,测量桩身和周围土体的应力来评估桩基的承载力。
通过观测桩身的应力-应变关系,可以确定桩基的极限承载力以及荷载-沉降曲线,从而为工程设计提供依据。
2.2 评估桩基的变形性能桩基的变形性能是指桩身在承受荷载时的变形情况。
桩基静载试验可以通过测量桩身的变形来评估桩基的变形性能。
通过观测桩身的变形-荷载关系,可以确定桩基的刚度和变形特性,从而为工程设计提供依据。
2.3 验证设计参数桩基静载试验可以用于验证工程设计中的参数。
通过与设计参数进行对比,可以评估设计参数的合理性和准确性。
如果试验结果与设计参数存在较大差异,可以对设计参数进行修正,从而提高工程的可靠性和安全性。
2.4 研究桩基与土体的相互作用桩基静载试验可以用于研究桩基与土体的相互作用。
通过测量桩身和周围土体的应力和变形,可以了解桩基与土体之间的力学行为。
这对于深入理解桩基的工作机理和优化桩基设计具有重要意义。
3. 试验方法桩基静载试验主要包括以下几个步骤:3.1 桩基安装首先需要对待测桩基进行安装。
桩基可以是钢筋混凝土桩、钢桩或木桩等不同类型。
根据实际情况选择合适的桩基类型,并按照设计要求进行安装。
3.2 施加荷载在桩基上施加荷载,一般采用沉重物或液压缸等方式。
荷载的大小和施加方式需要根据设计要求进行选择,以保证试验的可靠性和准确性。
3.3 测量应力和变形在试验过程中需要对桩身和周围土体的应力和变形进行测量。
桩基竖向抗压静载试验1.试验目的及要求桩基竖向抗压静载试验通常用来确定单桩承载力和荷载与位移的关系,并校核动力公式的准确程度。
当在桩身埋设有测量应力、应变、桩底反力传感器或位移杆时,可以测定桩周土层侧摩阻力和桩端土阻力或桩身截面的位移量。
测定桩身应力变化,求出桩身弯矩分布。
单桩竖向抗压静载试验的试验桩有如下要求:(1)从成桩到试验的间歇时间,在桩身混凝土强度达到设计要求的前提下,还应满足不少于规范规定的休止时间。
(2)试桩的成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。
(3)试桩桩头混凝土强度不得低于C30,一般可在桩顶配置加密钢筋网2~3层,以薄钢板圆筒做成加筋箍,与桩顶混凝土浇成一体,用高强度等级的砂浆将桩头抹平。
(4)为安置沉降测点和仪表,试桩顶部露出试坑地面的高度不宜小于600mm,试坑地面宜与桩承台底设计高程一致。
2.试验设备单桩竖向抗压静载试验检测仪器设备由加载装置、反力装置、荷载测量装置、变形测量装置等组成。
加载装置由主梁、次梁、锚桩或压重等反力装置,千斤顶及油泵等组成。
荷载及变形观测装置由压力表、压力传感器或荷重传感器等组成。
一般静载试验采用油压千斤顶加载,荷载测力系统可采用荷重传感器测量荷重或压力传感器测定油压,实现加卸荷与稳压自动化控制。
当采用两台及两台以上千斤顶加载时,应并联同步工作,且采用的千斤顶型号、规格相同。
千斤顶的合力中心与反力装置的中心、被检桩的横截面的形心重合,并保证合力方向垂直。
3.单桩竖向抗压极限承载力的确定单桩竖向抗压极限承载力是指单桩在竖向荷载作用下达到破坏状态前或出现不适于继续承载的变形所对应的最大荷载。
它包含了桩身结构极限承载力和支承桩侧、桩端地基土的极限承载力两层含义。
单桩竖向抗压极限承载力可按下列方法综合分析确定:(1)根据沉降随荷载变化的特征确定:对于陡降型Q-s曲线,取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。
(2)根据沉降随时间变化的特征确定:取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。
桩基工程中的静载试验与质量评估方法桩基工程是土木工程中常见的一种基础工程,它承受着建筑物或桥梁等结构的重荷。
为了保证桩基的安全可靠,静载试验是一项必不可少的工作。
本文将详细介绍桩基工程中的静载试验以及相关的质量评估方法。
一、桩基工程中的静载试验静载试验是通过对桩身施加垂直荷载,观测与记录桩身的应变、沉降以及桩顶载荷的变化等参数,来推测桩基的承载能力和变形性能的一种试验方法。
它可以提供桩基的受力性状,为工程设计和质量评估提供依据。
静载试验的基本过程如下:1. 桩身安装:在待测桩基位置,先进行孔洞或钢筒的打入工作,然后将预制的混凝土桩或钢筋混凝土桩安装到孔洞中。
2. 随测手段:静载试验可以包括应变测量、沉降测量和荷载测量等手段。
应变测量主要通过应变计来实现,沉降测量主要通过测量桩顶的沉降量,荷载测量主要通过静载试验的荷载装置来实现。
3. 荷载施加:荷载施加可以通过钢板、油缸等常用装置进行,通过加重和疊加来实现最大荷载。
4. 数据处理和评估:在试验进行中,将核心数据进行记录,最后通过数据处理和评估,得出桩基的负荷-沉降曲线和承载力等指标。
二、质量评估方法静载试验的数据处理和评估是桩基工程中的关键一环,对于合理评估桩基的质量具有重要意义。
以下是常见的质量评估方法:1. 负荷-沉降曲线法:通过对桩身的荷载-沉降曲线进行解读和分析,可以推断桩基的承载能力和变形性能。
当负荷达到一定值时,桩身的沉降量将迅速增加,这是桩的极限承载能力点。
2. 弹性模量法:通过沉降测量和施加荷载的关系,可以反推桩基的弹性模量。
弹性模量是衡量桩基刚度和变形能力的的重要参数,可以为后续的工程设计提供依据。
3. 破坏力法:通过观测和分析桩身在试验最大荷载下的破坏现象和变形特征,可以评估桩基的破坏力。
破坏力法可分为破坏负荷法和破坏位移法,通过破坏负荷或破坏位移可以判断桩基的稳定性和承载能力。
4. 综合评估法:根据静载试验中收集的数据和常见的计算模型,综合分析桩顶沉降量、桩侧摩阻力等多个参数,对桩基的质量进行评估。
桩基抗压静载试验桩基抗压静载试验是土木工程中常用的一种试验方法,用于评估土壤和桩基的承载能力。
本文将介绍桩基抗压静载试验的基本原理、试验过程和数据分析。
一、试验原理桩基抗压静载试验是通过对桩基施加垂直静载,观测桩身和土壤的变形和应力响应,来评估桩基的承载能力。
试验过程中,通过在桩顶施加一定的荷载,观测桩顶沉降量和荷载之间的关系,从而得到桩基的荷载-沉降曲线。
根据曲线的特征,可以确定桩基的极限承载力和变形特性。
二、试验过程1. 试验前准备:确定试验桩的类型和长度,并将试验桩的顶部清理干净。
在桩顶安装测量设备,如沉降仪、应变计等,并确保其准确可靠。
2. 施加荷载:先加荷到一定的荷载水平,保持一段时间以观测桩顶沉降的趋势稳定。
然后逐渐增加荷载,每次增加一定荷载后等待沉降稳定后再继续加荷,直到达到预定的极限荷载。
3. 沉降观测:记录每次增加荷载后的桩顶沉降量,包括立即沉降和时间沉降两部分。
立即沉降是指施荷后立即发生的沉降,时间沉降是指施荷后较长时间内持续发生的沉降。
4. 卸载过程:在达到极限荷载后,逐渐卸载,记录卸载荷载和相应的桩顶回弹量。
5. 桩基恢复观测:在卸载后观测桩顶沉降量的恢复情况,记录恢复时间和恢复量。
三、数据分析1. 荷载-沉降曲线:根据试验数据绘制荷载-沉降曲线,曲线的形状和特征反映了桩基的承载特性。
曲线的初始阶段为弹性阶段,随着荷载的增加,进入弹性塑性阶段,最后进入塑性阶段。
通过观察曲线的特征,可以确定桩基的极限承载力和变形特性。
2. 极限承载力:根据荷载-沉降曲线,确定桩基的极限承载力。
通常采用一定的标准来确定极限承载力,如规定沉降量达到某个数值时,对应的荷载即为极限承载力。
3. 变形特性:根据试验数据,分析桩基的变形特性。
包括立即沉降、时间沉降、回弹量等指标,可以评估桩基的变形性能和变形特点。
桩基抗压静载试验是评估桩基承载能力的重要方法,通过试验数据的分析,可以得到桩基的极限承载力和变形特性。
桩基静载试验方法桩基静载试验是一种常见的地基工程测试方法,其目的是通过对桩基在静载作用下的变形和承载力进行测量,以评估其稳定性和安全性。
下面是关于桩基静载试验方法的详细介绍:一、试验前准备1.选择试验场地:需要选取具有代表性的场地进行试验,如建筑物或桥梁等。
2.确定试验桩类型:根据工程设计要求和场地条件选择合适的试验桩类型。
3.测量桩身直径:使用测量仪器(如卡尺)对试验桩身直径进行准确测量。
4.设置检测点:在试验区域内设置检测点,用于记录各个深度处的位移和应力等数据。
5.安装传感器:在试验过程中需要使用传感器来监测各项数据变化,包括位移、应力、压力等。
6.确定加载方式:根据工程设计要求确定加载方式,包括单向或双向加载等。
二、试验过程1.初次荷载:首先对试验桩进行初次荷载,使其达到预定荷载水平,并记录各项数据变化情况。
2.增加荷载:逐步增加荷载,直到试验桩达到最大承载力或者出现较大的变形。
3.保持荷载:在试验桩达到最大承载力或者出现较大的变形后,需要保持荷载水平一段时间,记录各项数据变化情况。
4.卸载:在试验结束前需要进行卸载操作,逐步减少荷载并记录各项数据变化情况。
5.恢复原状:在试验结束后需要将试验场地恢复原状,包括清理、填平等操作。
三、数据处理1.计算位移:根据传感器监测得到的数据计算各个深度处的位移量,并绘制相应的曲线图。
2.计算应力:根据传感器监测得到的数据计算各个深度处的应力值,并绘制相应的曲线图。
3.计算承载力:根据位移和应力等数据计算试验桩的承载力,并与设计要求进行比较分析。
4.编写报告:将以上所有数据和分析结果整合编写成报告,并进行评估和总结。
总之,桩基静载试验方法是一种重要的地基工程测试方法,在实际工程中具有广泛应用。
通过对其全面了解和掌握,可以更好地评估工程的稳定性和安全性,为工程建设提供有力支持。
桩基检测静载试验在工程的运用及实例分析摘要:桩基是广泛应用于建筑中的重要基础型式,桩基的质量直接影响着建筑的整体质量。
所以,我们需要重视桩基工程检测技术,采用更准确有效的桩基检测技术对工程基础施工提供科学、准确、有效的实验数据,从而为基础工程设计、施工提供更有力的依据。
关键词:桩基检测静载试验实例分析引言:桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式,是涉及结构安全的重要组成部分。
桩基是隐蔽工程,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到上层结构建筑物的安全性。
在桩基础的施工过程中,桩基检测是对工程质量保证的一个不可短少的环节。
因此,准确测试基桩的承载力是保证建筑工程质量的必要措施。
目前,利用基桩静载试验是公认的最常规、最直观、最准确的测量基桩承载力的方法。
不断提高桩基检测的质量水平,不断强化对桩基检测队伍的管理,对工程的质量建设具有重要意义。
1、桩基检测静载试验的主要内容以及具体的应用1.1静载试验的适用范围及目的静载试验是采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法,确定单桩竖向抗压承载力,其试验目的主要有:为桩的设计与工程验收提供依据、验证高应变法单桩承载力的检测结果等。
静载试验方法可分为:单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、水平静载试验三种方法。
静载试验方法主要是维持荷载法,并可分为快速维持荷载法、和满身维持荷载法。
1.2静载试验检测步骤1.2.1、根据试桩要求或者验收要求确定最大试验荷载;1.2.2、确定荷载分级(1/10~1/15);1.2.3、确定试验加载方式(快速快速维持荷载法、和满身维持荷载法);1.2.4、系统检查所有设备性能及仪器参数的准确性。
1.3静载试验的终止条件1.3.1 、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,且桩顶总沉降量超过40mm;1.3.2、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尚未达到稳定(收敛)标准;1.3.3 、已达到设计要求的最大加载值且桩顶沉降达到相对稳定(收敛)标准;1.3.4、工程桩作锚桩时,锚桩上拔量已达到允许值;1.3.5 、当荷载–沉降曲线呈缓变型时,可加载至桩顶总沉降量60mm~80mm;当桩端阻力未充分发挥等特殊情况下,可加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
桩的静载试验本工程的试桩试验方法采用静载试验,试桩极限承载力:38#与130#为590t,148#为573t。
(一)加载方法1、加载重心应与试桩轴线相一致。
加载时应分级进行,使荷载传递均匀,无冲击。
加载过程中,不使荷载超过每级的规定值。
2、加载分级:每级加载量为预估最大荷载的1/10-1/15。
3、预估最大荷载:对施工检验性试验,一般可采用设计荷载的2.0倍。
(二)沉降观测1、下沉未达稳定不得进行下一级加载。
2、每级加载的观测时间规定为:每级加载完毕后,每隔15min 观测一次;累计1h 后,每隔30min 观测一次。
(三)稳定标准每级加载下沉量,在下列时间内如不大于0.1mm 时即可认为稳定:本工程桩端下为半坚硬土或细砂,取最后1h。
(四)加载终止及极限荷载取值1、总位移量大于或等于40mm,本级荷载的下沉量大于或等于前一级荷载的下沉量的5倍时,加载即可终止。
取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。
2、总位移量大于或等于40mm,本级荷载加上后24h 未达稳定,加载即可终止。
取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。
3、巨粒土、密实砂类土以及坚硬的粘质土中,总下沉量小于40mm,但荷载已大于或等于设计荷载×设计规定的安全系数,加载即可终止。
取此时的荷载为极限荷载。
4、施工过程中的检验性试验,一般加载应继续到桩的2倍的设计荷载为止。
如果桩的总沉降量不超过40mm,及最后一级加载引起的沉降不超过前一级加载引起的沉降的5倍,则该桩可以予以检验。
(五)桩的卸载和回弹量观测1、卸载应分级进行,每级卸载量为两个加载级的荷载值。
每级荷载卸载捂,应观测桩顶的回弹量,观测办法与沉降相同。
直到回弹稳定后,再卸下一级荷载。
回弹稳定标准与下沉稳定标准相同。
2、卸载到零后,至少在2h 内每30min 观测一次,如果桩尖下为砂类土,则开始30min 内,每15min 观测一次;如果桩尖下为粘质土,第一小时内,每15min 观测一次。
桩的静载试验桩的静载试验是确定桩轴向或横向承载力最为可靠的方法,也是基桩质量检测中一项很重要的方法。
其试验结果整理是否正确对桩在静荷载作用下性状的了解,关系极为密切。
1.单桩竖向承载力的确定2.单桩水平承载力的确定桩的水平容许承载力是指对应于桩和桩侧土某一个工作状态时桩能承受的最大水平荷载。
相应于这种工作状态包括两个方面:桩侧土不致因桩在水平荷载作用下桩的水平位移过大同时产生很大的塑性变形,从而丧失对桩的嵌固作用,亦即要求桩的水平位移和桩侧土的塑性变形较小,使桩长范围内大部分土仍处于弹性变形阶段;对于桩身而言,桩身断面虽已开裂,但裂缝宽度尚未超出规范规定的容许值,并在卸载后裂缝即闭合,亦即将桩看作弹性杆件不致会导入很大误差。
因此,确定桩的水平承载力仍然要从保证桩身材料和地基强度与稳定性,以及桩顶水平位移满足使用要求来分析,通常可采取水平静载试验和分析计算法两种途径。
桩的质量检测与竖向承载力动测1.桩位偏差检查基桩施工前应按设计桩位平面图落放桩的中心位置,施工结束后应检查中心位置的偏差,并应将其偏差值绘制在桩位竣工平面图中,检测时可采用经纬仪对纵、横方向进行量测。
桩孔中心位置的偏差要求,对于群桩不得大于100mm;单排桩不得大于50mm。
2.桩倾斜度检查在灌注桩的施工过程中,能否确保桩的垂直度,是衡量基桩能否有效发挥作用的一个关键因素。
因此,必须认真地测定桩孔的倾斜度。
一般要求对于竖直桩,其允许偏差不应超过1%。
桩倾斜度的检查可采用JDL-1型陀螺测斜仪或JJX-3型井斜仪,也可采用声波孔壁测定仪。
3.超声脉冲法超声脉冲法是检测混凝土灌注桩连续性、完整性、均匀性以及混凝土强度等级的有效方法。
它能准确地检测出桩内混凝土中因灌注质量问题造成的夹层、断桩、孔洞、蜂窝、离析等内部缺陷,并能测出混凝土灌注桩均匀性及强度等级等性能指标。
超声脉冲检测法基本原理:声波在正常混凝土中的传播速度一般3000m/s~4200m/s之间,当传播路径上遇到混凝土有裂缝、夹泥和密实度等缺陷时,声波将发生衰减,部分声波绕过缺陷前进,产生漫射现象,因此传播时间延长,波速减小。
桩基静载试验是一项方法成立,理论上无可争议的桩基检测技术。
在确定单桩极限承载力方面,它是目前最为准确、可靠的检验方法,判定某种动载检验方法是否成熟,均以静载试验成果的对比误差大小为依据。
因此,每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。
一般情况下,桩基静载试验的成果数据,如单桩承载力、沉降量等均认为是准确、可靠的,这已为无数的工程实例证明。
桩基静载试验 - 我国静载试验的发展桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。
新中国成立以前,在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展,新中国成立以后,桩基静载测试技术才逐步发展起来,就拿西南边陲省份云南来讲,50年代末和60年代初,就有了在预制桩上进行的静载试验,单因为桩基础的使用量很少,故试验的数量也少。
进入到80年代以后,随着改革开放的深入,基本建设规模的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛应用,我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。
测试理论的发展桩基测试技术理论的发展本身促进了桩土荷载传递机理理论的研究,而这一直是国内外岩土工程界研究的热点,在这方面我国的学者也通过试验研究发表了许多自己的理论方法。
我国的沈保汉分析了大量的为测试位移和应力数据而埋有实测元件的试桩资料,结果表明:(1)S—㏒Q法的极限荷载是桩侧摩阻力得到充分发挥时的荷载,相应于极限荷载时的极限桩顶下沉量Su(即桩土间相对位移量)与桩的类型、桩径和施工方法等有关;对于同一施工类型的桩,一般说来,按摩擦桩、端承摩擦桩和摩擦端承桩的顺序排列,Su依次增大;(2)大直径钻孔桩的Su值比小直径钻孔桩的Su值大;(3)打入式预制桩和钻孔灌注桩的Su也有较大差别(4)施工工艺和施工质量对钻孔桩的极限荷载Qu和极限桩顶下沉量Su有较大影响。
在桩的破坏模式研究方面,赵明华认为应分为三种模式,即:屈曲破坏、整体剪切破坏、刺入破坏;沈保汉认为应分为四种模式,即:端承摩擦桩的整体剪切破坏、摩擦桩的整体剪切破坏、摩擦端承桩的刺入剪切破坏、端承桩的屈曲破坏。
桩基静载试验方法引言桩基静载试验是土木工程中用于评估桩基工程质量和承载力的重要方法之一。
通过对桩基在受力状态下的变形和应力进行测量,可以判断桩基的承载能力和稳定性,为工程设计提供参考依据。
本文将介绍桩基静载试验的方法和步骤,并探讨其在工程中的应用。
试验原理桩基静载试验基于弹性理论和力学原理,通过在桩顶或桩侧施加垂直或水平荷载,观测桩身或周围土体的变形,从而分析桩的受力特性。
试验过程中,需要测量和记录桩身或周边土体的位移、应变和应力,并根据试验数据进行分析和计算。
试验步骤桩基静载试验包括以下步骤:1. 现场勘测在进行桩基静载试验之前,需要对试验场地进行现场勘测。
包括确定试验桩的位置、数量和布置方式,选择试验点,确定试验所需的加载设备和测量仪器的摆放位置。
2. 安装试验桩根据试验设计要求,安装试验桩,并确保桩身的质量和几何尺寸符合设计要求。
试验桩的安装通常采用钻孔灌注桩、沉管桩或打桩等施工方法。
3. 设置试验荷载根据试验方案,确定试验荷载的种类和大小。
试验荷载可以是垂直荷载、水平荷载或倾覆荷载等,可以通过液压千斤顶、油缸、压力机等设备施加在试验桩上。
4. 进行试验在试验过程中,根据试验荷载的种类和大小,测量和记录桩身或周围土体的位移、应变和应力。
试验过程中需要定时记录数据,并密切观察试验现象和桩身的变形情况。
5. 试验数据分析通过对试验数据的分析和处理,可以获得桩基的承载性状和特性。
可以利用数学模型和计算方法,推导出桩身的受力情况、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线等,并计算桩的承载力、侧阻力和摩擦力等。
6. 试验报告根据试验数据分析的结果,编写试验报告。
试验报告应包括试验目的和方法,试验结果和数据分析,结论和建议等内容,为工程设计和结构分析提供依据。
应用领域桩基静载试验广泛应用于桥梁、大型建筑、港口、码头、高层建筑、油气储运设施等工程领域。
通过桩基静载试验可以评估桩基的承载力、变形特性和稳定性,为工程设计和施工提供依据。
实验报告为设计提供依据;为工程验收提供依据;验证检测。
桩基的静载试验分为三类:单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验。
二、实验器材所有器材包括:加载反力装置,荷载测量装置,变形测量装置,静载荷测试仪。
a单桩竖向抗压静载试验:主梁、次梁、锚桩或压重等反力装置;千斤顶、油泵等加载装置;压力表、压力传感器或荷重传感器等荷载测量装置;百分表或位移传感器等位移测量装置。
b单桩竖向抗拔静载试验:试验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。
反力架系统应具有 1.2倍的安全系数并符合规定。
c单桩水平静载试验:水平推力加载装置宜采用油压千斤顶,加载能力不得小于最大试验荷载的1.2倍。
水平推力的反力可由相邻桩提供:当专门设置反力结构时,其承载能力和刚度应大手试验桩的1.2倍。
水平力作用点宣与实际工程的桩基承台底面标高一致:千斤顶和试验桩接触处应安置球形支座,千斤顶作用力应水平通过桩身轴线:千斤顶与试桩的接触处宜适当补强。
三、实验原理在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。
四、实验过程及步骤以单桩竖向抗压静载试验为例。
1.桩头处理混凝土桩桩头处理应先凿掉桩顶部的松散破碎层和低强度混凝土,露出主筋,冲洗干净桩头后再浇注桩帽。
a桩帽顶面应水平、平整、桩帽中轴线与原桩身上部的中轴线严格对中,桩帽面积大于等于原桩身截面积,桩帽截面形状可为圆形或方形;b桩帽主筋应全部直通至桩帽混凝土保护层之下,如原桩身露出主筋长度不够时,应通过焊接加长主筋,各主筋应在同一高度上,桩帽主筋应与原桩身主筋按规定焊接;c距桩顶1倍桩径范围内,宜用3~5mm厚的钢板围裹,或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋,间距不宜大于150mm。
桩帽应设置钢筋网片3~5层,间距80~150mm;d桩帽混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1~2级,且不低于C30;2.反力平台搭建承压板及千斤顶吊装,主梁墩台搭建,主梁吊装,次梁支墩搭建,次梁吊装,配重吊装3.静载荷测试仪安装控载盒与现场电源连接,数据盒与控载盒通过控载线进行连接,安装好主机和数据盒的天线,仪器连接完成。
桩基工程桩的静载试验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。
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 砂土 粉土黏性土非饱和 25注:对于泥浆护壁灌注桩,宜适当延长休止时间。
休止时间(d )710 15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(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。
桩基的静载试验与动力观测桩基是土木工程中常用的一种基础结构,承受着建筑物或桥梁等重要结构的荷载。
为了确保桩基的安全可靠,经常需要进行静载试验与动力观测,以评估桩基的承载力和使用性能。
本文将从静载试验和动力观测两个方面,介绍桩基的评估方法和相关技术。
一、静载试验静载试验是一种常用的桩基评估方法,通过施加静载荷载,观测和记录桩身的变形和承载力,以评估桩基的承载性能。
1. 试验前准备进行静载试验前,需要对试验桩进行相关的准备工作。
首先,选择适当的试验桩,在桩身上做好测点标记,方便后期观测和记录。
接着,对试验桩进行清理,确保桩身表面干净,便于观测变形。
2. 施加静载荷载静载试验是通过施加静态荷载来模拟实际使用条件下的荷载作用。
根据设计要求和试验目的,采用合适的荷载形式,如均匀加荷、逐级加荷或逐次加荷等方式进行试验。
在试验过程中,需要记录施加荷载的大小和方式,并实时观测和记录桩身的变形。
3. 观测与记录静载试验过程中,需要进行桩身的变形观测和承载力的测量。
通过使用测点和测量仪器,可以实时记录试验过程中桩身的纵向位移、弯矩和剪力等变形信息。
同时,还需要进行桩身的沉降观测,以及下部土层的应力观测,综合分析得出桩基的承载力。
4. 结果分析通过静载试验得到的数据,可以进行数据处理和结果分析。
例如,可以计算桩身的刚度、变形特性和荷载-沉降曲线等参数,用以评估桩基的承载性能。
此外,根据试验结果,还可以进行桩身的安全评估和优化设计,以确保桩基的可靠性和经济性。
二、动力观测动力观测是桩基评估的另一种重要方法,通过监测桩身的振动响应,评估桩基的承载能力和动态特性。
1. 动力试验设备进行动力观测需要使用相应的试验设备,如振动源、加速度计和采集系统等。
其中,振动源用于施加动力荷载,加速度计用于监测桩身的振动响应,采集系统用于实时记录和处理试验数据。
2. 动力振动试验在动力观测中,需要选择合适的动力振动试验方法。
常用的方法有冲击法、震源法和振荡器法等。
桩基础静载试验流程桩基础静载试验可是个挺有趣又很重要的事儿呢。
一、试验前的准备工作。
咱们得先找到一个合适的场地。
这个场地得平坦、坚实,就像给试验搭个好舞台一样。
要是场地坑坑洼洼的,那可不行,就像人站在摇晃的船上,肯定测不准。
然后呢,要把试验桩周围清理干净,不能有那些乱七八糟的杂物,比如建筑垃圾啦、树枝树叶啥的。
这就好比给试验桩洗个脸,让它清清爽爽地接受测试。
接着就是要安装反力装置啦。
这个反力装置就像是和试验桩拔河的对手。
常见的有堆载反力装置和锚桩反力装置。
堆载反力装置呢,就像在旁边堆好多重物,靠这些重物的重量来给桩施加压力。
而锚桩反力装置就像是把桩用铁链子拴在旁边的桩上,然后用力拉。
不管是哪种,都得安装得稳稳当当的,可不能松松垮垮的,不然试验就全乱套了。
还有很重要的一点就是要在试验桩上安装好沉降观测点。
这个沉降观测点就像是给桩装上了小眼睛,我们得通过它来看桩在压力下到底下沉了多少。
要安装得精确,这样测出来的数据才可靠。
二、试验进行中。
好啦,准备工作都做好了,就可以开始试验啦。
这个时候呢,就开始慢慢给桩施加荷载。
就像给一个人慢慢增加担子一样,一点点加重量。
加载的速度也是有讲究的,不能太快,太快了桩可能会受不了,就像人跑步突然加速会摔倒一样。
也不能太慢,太慢了试验的时间就会拖得很长,大家都等得着急。
在加载的过程中,就要密切观察沉降观测点的数据啦。
看看桩到底下沉了多少。
这个时候就像是在看一场很紧张的比赛,一点点的变化都不能放过。
要是发现沉降的速度突然变快了,或者沉降量超出了正常的范围,那就得小心啦,可能桩有点承受不住了呢。
三、试验后的整理工作。
等试验完成了,可还没结束哦。
咱们要把试验过程中记录下来的所有数据都整理好。
这些数据就像是宝贝一样,都是我们了解桩基础性能的关键。
要仔仔细细地检查数据有没有错误,有没有遗漏的。
然后呢,根据这些数据来分析桩基础的承载能力。
这个分析的过程就像是在解一道很复杂的谜题。
要根据各种规范和经验,来判断这个桩基础到底合不合格。
桩基静载试验是一项方法成立,理论上无可争议的桩基检测技术。
在确定单桩极限承载力方面,它是目前最为准确、可靠的检验方法,判定某种动载检验方法是否成熟,均以静载试验成果的对比误差大小为依据。
因此,每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。
一般情况下,桩基静载试验的成果数据,如单桩承载力、沉降量等均认为是准确、可靠的,这已为无数的工程实例证明。
桩基静载试验-我国静载试验的发展桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。
新中国成立以前,在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展,新中国成立以后, 桩基静载测试技术才逐步发展起来,就拿西南边陲省份云南来讲,50年代末和60年代初,就有了在预制桩上进行的静载试验,单因为桩基础的使用量很少,故试验的数量也少。
进入到80年代以后,随着改革开放的深入,基本建设规模的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛应用,我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。
测试理论的发展桩基测试技术理论的发展本身促进了桩土荷载传递机理理论的研究,而这一直是国内外岩土工程界研究的热点,在这方面我国的学者也通过试验研究发表了许多自己的理论方法。
我国的沈保汉分析了大量的为测试位移和应力数据而埋有实测元件的试桩资料,结果表明:(1)S —炯Q法的极限荷载是桩侧摩阻力得到充分发挥时的荷载,相应于极限荷载时的极限桩顶下沉量Su (即桩土间相对位移量)与桩的类型、桩径和施工方法等有关;对于同一施工类型的桩,一般说来,按摩擦桩、端承摩擦桩和摩擦端承桩的顺序排列,Su依次增大;⑵ 大直径钻孔桩的Su值比小直径钻孔桩的Su值大;(3)打入式预制桩和钻孔灌注桩的Su也有较大差别(4)施工工艺和施工质量对钻孔桩的极限荷载Qu和极限桩顶下沉量Su有较大影响。
在桩的破坏模式研究方面,赵明华认为应分为三种模式,即:屈曲破坏、整体剪切破坏、刺入破坏;沈保汉认为应分为四种模式,即:端承摩擦桩的整体剪切破坏、摩擦桩的整体剪切破坏、摩擦端承桩的刺入剪切破坏、端承桩的屈曲破坏。
在依靠桩的下沉量确定桩的极限承载力方面,我国《建筑地基基础设计规范》(GBJ1 89)规定:当Q— s曲线无明显的拐点时,可取桩顶总沉降量为40伽时相应的荷载值为单桩极限承载力;《建筑桩基技术规范》(JGJ94- 94)规定:对于缓变型CH s曲线一般可取s = 40〜60mm寸应的荷载,对大直径桩可取s = 0.03〜0.06D(D为桩端直径,大桩径取低值,小桩径取高值)所对应的荷载值;对于细长桩(l/d>80)可取s = 60〜80mm寸应的荷载。
沈保汉建议,对直径为0.3m 〜0.5m的打套管成孔灌注桩可采用桩顶下沉量为桩径的10%所对应的荷载为极限荷载;对于钻孔扩底灌注桩可取桩顶下沉量为扩大头直径7%所对应的荷载为极限荷载。
在判定桩的屈服荷载方面我国的牛冬生和沈保汉建议按试验数据的数学特征来确定Q-s曲线上的屈服荷载,其解法如下:A.求某级荷载Q下的C—s曲线斜率KB.求K的二阶导数C.绘制折线连接图,在此图上,每级荷载的数学特征极为明显,如图1所示,B 的荷载接近S-lgC曲线的极限荷载Qu而峰值A的荷载相应于C—S曲线上的屈服荷载Qy。
在极限承载力的预估计算方面我国陈宗岳在1978年按最小曲率半径导得的Qu 式为:赵明华更提出了调整双曲线法预估计算极限承载力,公式为:随着各种预测理论的研究,我国有学者提出了灰色预测理论预估极限承载力。
灰色预测理论是近二十年才发展起来一种新理论。
目前,它己广泛地应用于工业、农业、能源、交通、社会科学等诸多领域,最近几年,已有不少人将这一理论应用于岩土工程,并取得了明显的效果。
利用这种方法,可以通过载荷试验的部分己知数据对不同沉降时相应的桩身荷载值进行预测。
该方法的基本原理是以一组完全的单桩竖向抗压静载荷试验Q—s曲线为基础,取该曲线的前几级荷载下沉降原始数据进行分析,进而对Q—s曲线的发展趋势作出预测。
考虑到一般静载荷试验做到破坏时的加荷级数为10-15级。
故一般取前10级建立相应的GM(1, 1)模型进行预测。
预测所选用的级数少,经济效益越明显:预测时所选用的级数多,预测精度会有所提高,但当级数过多时,就失去了预测的意义。
灰色预测方法对于以沉降控制来确定承载力的大直径桩、超长桩和嵌岩桩效果明显。
以第k级荷载下的沉降量△ S (k)为一个数据,可以得到一组数据序列△ S,AS (△ S ( S(2),…,△ S (k))。
将S进行累加生成可得到另外一组数据,S= (S (1),S (2),…,S (k))。
其中,其中S (k)为第k级荷载作用下的累加沉降量。
对于等量加荷试验,可对S (k)建立如下的GM(1, 1)预测模型:式中、u-待定系数;由最小二乘法,可有下式得到待定系数、u:式中则这样我们就可以得到不同荷载下响应的沉降量,进而就可以确定对应沉降下单桩的竖向抗压承载力值。
桩基静载试验-测试实践的发展在桩基静载测试技术的起步阶段,由于设计单桩的承载力较低,所以现场用来试验的设备也相对简单。
在早期的试验过程中,提供反力的配重并不是一下子全部预先加上的,而是根据试验的进度,将配重逐渐加上。
随着现场测试技术的发展,配重物由石块、水箱发展到了砂袋、砼预制块等;反力装置也由堆重平台装置发展到了锚桩反力装置、堆重锚桩联合装置等;加载设备也由直接将配重物堆放在试桩桩头上,发展为使用千斤顶提供反作用力,加压泵由手动发展为了电动;观测用的量测表也由机械式百分表发展为大量程、高精度的电子位移计。
在测试方法上,我国大部分的检测规范(规定)都制定的是“慢速维持荷载法”,具体作法是按一定要求将荷载分级加到桩上,在桩下沉未达到某一规定的相对稳定标准前,该级荷载维持不变;当达到稳定标准时,继续加下一级荷载;当达到规定的终止试验条件时终止加载;然后在分级卸载到零。
试验周期一般为3〜7 天。
《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)和《建筑桩基技术规范》(JGJ94 -94)都提供了该试桩方法。
但有关试桩入土后的间隔时间、分级标准、测读下沉量间隔时间、试验终止条件以及卸载规定等项目,各规范和标准的规定不尽相同。
《建筑桩基技术规范》(JGJ94— 94)规定:每级加载为预估极限的1/10〜1/15,第一级可按2倍分级荷载加荷。
每级加载后间隔5、10、15min各测读一次,以后每隔15min测读一次,累计1h以后每隔30min测读一次。
每次测读值计入试验记录表。
每一小时的沉降不超过0.1mm并连续出现两次(由1.5h内连续三次观测值计算),认为已达到相对稳定,可加一级荷载。
在上海市等地区和某些港口工程等也有使用多循环加卸载试验法,此方法国外用的较为广泛,它主要是对每一级荷载进行重复加载卸载循环。
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)中提到“当考虑结合实际工程桩的荷载特征可采用多循环加、卸载法(每级荷载达到相对稳定后卸载到零)”,冶金工业部部标准YBJ236- 91中也写入了此种加载方法一“多次循环回零加载法”。
快速维持荷载法在加载试验的过程中,不要求观测桩顶下沉的相对稳定,而以等时间间隔连续加载,所测得的下沉仅为桩周土的瞬时下沉。
与慢速维持荷载法相比,测得的下沉不受时间影响,整个试验持续时间只需几个小时。
有关试验加载分级数、测读下沉量间隔时间、试验终止条件以及卸载等规定,各规范和标准的规定不尽相同。
《建筑桩基技术规范》(JGJ94— 94)中认为,“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,即一般每隔一个小时加一级荷载。
”冶金工业部部标准YBJ236- 91中对快速试桩法的描述为“每级加载维持一小时,保持荷载稳定,每级加载的桩顶沉降测读时间与慢速加载法第一小时测读时间相同”,在《建筑工程基桩检测技术规范》(征求意见稿2000)中明确提了出来,对于施工后的工程桩验收检测,当有成熟的地区经验时,可采取快速维持荷载法。
试验步骤为:A、每级荷载加载后维持1h,按5、10、15、30、45、60min测读桩顶沉降量,即可施加下一级荷载;对于最后一级荷载,加载后沉降测读方法及稳定标准按慢速荷载法执行;B、卸载时每级荷载维持15min,测读时间为第5、15min,即可卸下一级荷载。
卸载至零后应测读稳定的残余沉降量,维持时间为2h,测读时间为5、15、30min,以后每隔30min测读一次。
快速维持荷载法的基本依据是快速加载下得到的极限荷载乘以某各修正系数后,可转换成慢速加载时的极限荷载;在设计荷载下,慢速维持荷载法和快速维持荷载法的桩顶下沉量相差不大,有文章认为在5沖内。
大量试桩资料分析表明:快速维持荷载法所得的单桩承载力比慢速维持荷载法高。
在上海地区,快速维持荷载法所得的单桩承载力比慢速维持荷载法高一级加荷增量左右,而下沉量要偏小百分之十几。
慢速维持荷载法试验时间较长,且不易予估;快速维持荷载法试验时间较短,且易予估。
随着高层建筑以及桥梁工程建设的增多,大承载力的混凝土灌注桩得到了广泛的应用,由此而引起的试验手段上的困难所造成的承载力试验无法准确完成的事实越来越引起了人们的注意。
在桩基大承载力的测试理论和测试方法研究上,国内外都是近几年刚刚起步。
美国在80年代中期开展了桩承载力自平衡试验方法的研究,国内近几年也开展了此方法的理论研究和现场实践。
东南大学土木学院于1996年将该方法用于现场实践,取得了良好的社会效益和经济效益。
桩承载力自平衡试验方法是在桩端附近安装荷载箱,荷载箱由活塞、顶盖、底盖及箱盖等组成,在上下顶盖布置位移测量装置,然后沿垂直方向加载,即可同时测得桩端阻力和桩侧摩阻力以及上下顶盖的位移值,从而得到试验结果数据与曲线。
该方法有以下特点:i.试验装置简单;ii.可直接测得端阻和侧阻;iii.经过处理后,试桩仍可用做工程桩;桩基静载试验-测试桩基测试技术理论的发展本身促进了桩土荷载传递机理理论的研究,而这一直是国内外岩土工程界研究的热点,在这方面我国的学者也通过试验研究发表了许多自己的理论方法。
我国的沈保汉分析了大量的为测试位移和应力数据而埋有实测元件的试桩资料,结果表明:实验结果(1)S —炯Q法的极限荷载是桩侧摩阻力得到充分发挥时的荷载,相应于极限荷载时的极限桩顶下沉量Su (即桩土间相对位移量)与桩的类型、桩径和施工方法等有关;对于同一施工类型的桩,一般说来,按摩擦桩、端承摩擦桩和摩擦端承桩的顺序排列,Su依次增大;⑵ 大直径钻孔桩的Su值比小直径钻孔桩的Su值大;(3)打入式预制桩和钻孔灌注桩的Su也有较大差别(4)施工工艺和施工质量对钻孔桩的极限荷载Qu和极限桩顶下沉量Su有较大影响。
在桩的破坏模式研究方面,赵明华认为应分为三种模式,即:屈曲破坏、整体剪切破坏、刺入破坏;沈保汉认为应分为四种模式,即:端承摩擦桩的整体剪切破坏、摩擦桩的整体剪切破坏、摩擦端承桩的刺入剪切破坏、端承桩的屈曲破坏。