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基桩静载试验自平衡法
基桩静载试验是对具体基桩进行试验以获取其承载能力和变形特性的一种方法。
而自平衡法是常用的基桩静载试验方法之一。
自平衡法的基本原理是通过在基桩顶部施加一系列水平荷载，使基桩在不稳定的状态下自行平衡，从而得到基桩的承载能力和变形特性。
这种方法主要适用于垂直承载能力较大的基桩，如钢筋混凝土桩等。
具体的试验步骤如下：
1. 在基桩顶部设置一系列水平荷载（通常是通过液压缸施加），并记录施加的荷载大小。
2. 监测基桩顶部和底部的位移，可以通过应变计、水平闭路测量仪等设备进行测量。
3. 根据基桩的变形特性，可以通过荷载-位移曲线确定基桩的
承载能力。
自平衡法具有操作简单、试验时间短、经济高效等优点，但也存在一些限制，如只适用于垂直承载较大的基桩，对试验条件要求较高等。
因此，在进行基桩静载试验时需要综合考虑具体情况，选择合适的试验方法。
桩基自平衡检测法原理及应用- 结构理论桩基自平衡检测法原理及应用摘要：进入21世纪以来，随着经济的进一步发展，高新技术被应用于各个领域。
高速公路、铁路、高层建筑、近海建筑物等广泛应用桩基的建设项目发展迅速，单桩和群桩受静载或准静载轴向荷载问题成为了施工企业必须解决的问题。
桩基自平衡检测法作为发展成熟的一种经济实用、快速方便，操作简便、试验精度高的检测方法，正成为建设领域重要的检测方法。
本文首先从我国建设领域对桩基自平衡检测法的需要出发，分析了桩基自平衡检测法来源、检测原理、技术特点、应用前景等，对桩基自平衡检测法的应用前景进行了简要的叙述，目的是从我国建设领域运用新方法的角度重新审视我国的桩基自平衡检测，使桩基自平衡检测法更具有实用性。
关键词：桩基；自平衡检测法；原理；应用进入21世纪以来，随着经济的进一步发展，高新技术被应用于各个领域。
桩基自平衡检测法作为发展成熟的一种经济实用、快速方便，操作简便、试验精度高的检测方法，正成为建设领域重要的检测方法。
一直以来，我国的桩基设计基本上靠经验，对桩基的检测没办法达到精确的程度。
而桩基自平衡检测法以方法独特、操作简便的特性正成为高速公路、铁路、高层建筑、近海建筑物等广泛应用桩基的建设项目的通行检测方法。
一、桩基自平衡检测法的来源桩基自平衡检测法是一种静力试桩法，20世纪60年代，以色列AfarV asela公司经过多年工程经验积累和桩基检测理论研究，在这些成果的基础上发明了通莫静载法（T-pile），AfarVasela公司后来发展为荷兰TomerSystensB.S公司。
1979年，AfarV asela公司向以色列专利局申请了专利保护，并取得了以色列专利局注册号为58035的专利证书。
20世纪80年代中期，通莫静载法（T-pile）传入了美国，被称为Osterberg试桩法。
20世纪90年代后期，这种方法随着中国和美国的学术交流进入了中国，自平衡法是国内业界对通莫静载法（T-pile）的称谓。
桩基自平衡试验检测工法桩基自平衡试验检测工法是一种用于检测桩基负荷承载能力的方法。
该方法通过在桩顶施加不同的加载，通过监测桩身沉降量与桩端桩顶反力的关系，以及桩身沉降速率与桩端桩顶反力变化的关系，来评估桩基的负荷承载性能。
桩基自平衡试验检测工法的基本原理是根据桩身的沉降变化规律，确定桩端桩顶反力与沉降之间的关系。
在试验中，首先在桩顶施加初始的轴向荷载，然后根据相应的加载步骤逐渐增加桩顶荷载。
通过实时监测桩身沉降量与桩端桩顶反力的关系，可以得到一个沉降-反力曲线。
桩基自平衡试验检测工法的优点之一是其试验负荷相对于传统静载试验来说较小，能更好地保护桩基结构的完整性。
同时，该方法不需要借助外部工具对桩身进行辅助测量，减少了仪器设备的使用，简化了试验操作流程。
在进行桩基自平衡试验检测工法时，需要采用高精度的自平衡测头测量桩顶反力，并通过高精度的挠度计对桩身进行沉降监测。
在整个试验过程中，需要严格控制试验环境的稳定性，避免外界因素对试验结果的影响。
同时，在数据处理和分析方面，需要准确地提取沉降-反力曲线的特征参数，并结合相关的试验理论，对桩基的承载性能进行评估，并给出合理的设计建议。
桩基自平衡试验检测工法在桩基设计和施工过程中具有重要的应用价值。
通过该方法可以及时发现桩基的负荷承载能力问题，为工程设计和施工提供可靠的数据支持。
此外，该方法还可以用于桩基质量控制和监测，对桩基施工后的检测验证具有重要意义。
总之，桩基自平衡试验检测工法是一种可靠性高、试验负荷小、操作简便、数据准确的桩基检测方法。
它能够有效地评估桩基的负荷承载能力，为工程设计和施工提供重要的参考依据。
在未来的工程实践中，桩基自平衡试验检测工法将得到更广泛的应用和推广。
基桩自平衡静载试验原理今天来聊聊基桩自平衡静载试验原理的事儿。
你看啊，我们想知道一根基桩到底能承受多大的力量，就像我们想知道一根支撑帐篷的杆子最多能扛多少东西一样。
以前呢，有一种传统的办法，就像是直接在桩顶使劲儿压东西，看它什么时候撑不住，这很直观但有时候也很麻烦。
而基桩自平衡静载试验就比较巧妙啦。
打个比方吧，这就像是一场拔河比赛，不过不是人和人拔河，而是基桩自己和自己拔河。
基桩在地下，咱们把它想象成一个巨人扎根在土里。
基桩内部有一些特殊的装置，专业点说就是荷载箱。
这个荷载箱相当于一个双向的力量源，就好像这个巨人的两只手可以自己互相对拉一样。
这个荷载箱会往上下两个方向发力。
向上呀，就像有人在拼命地拔这个根扎在土里的巨人；向下呢，就像有人在把巨人用力往土里摁。
这样的双向力就模拟了基桩在实际建筑中承受的各种力的情况。
这时候我们可以通过仪器测量基桩在这两种力作用下的位移、应变之类的数据。
有意思的是，怎么通过这个测出来的数据去了解基桩到底有多“强壮”呢？这里面可大有学问。
我们要依据相关的理论呢，就像是说明书一样。
比如说材料力学里的一些理论知识就派上用场啦。
实际应用案例也不少呢。
比如说建高楼大厦的时候，基础打得牢不牢全靠这些基桩。
用基桩自平衡静载试验就可以在施工前期，比较准确地判断基桩行不行。
不过这里面也有一些注意事项。
就好比这个荷载箱设置的位置很关键，如果位置不合理，就像拔河比赛的时候，两边用力的点没有选好，那就得不出准确的结果了。
还有呢，测量仪器的精度得保证，这就像我们称东西时候的秤，如果秤不准，那还怎么知道物品的真实重量呢。
老实说，我一开始也不明白为什么不需要像传统方法那样从桩顶加压。
后来才理解，这种自平衡静载试验其实就是利用基桩本身的结构特点，通过特殊的方式模拟受力状态。
这就好比在研究一辆汽车的承重能力，不一定要真的往车顶上堆很多重物，而是可以通过车内一些特殊装置模拟各部分的受力情况。
说到这里，你可能会问，那这种测试在不同土质条件下会不会有很大区别呢？答案是肯定的啦，不同的土质就像是不同的场地条件，软土就像沙地，硬土就像水泥地，基桩在这些不同的土质里受这种双向力的表现肯定不一样，所以在测试和分析数据的时候也要考虑土质这个因素。
浅论孔桩自平衡静载试验的原理及应用提纲：一、孔桩自平衡静载试验的原理二、孔桩自平衡静载试验的应用三、孔桩自平衡静载试验的优势四、孔桩自平衡静载试验的注意事项五、孔桩自平衡静载试验在实际工程中的应用案例一、孔桩自平衡静载试验的原理孔桩自平衡静载试验是通过在孔桩上施加垂直荷载来测试孔桩的负荷能力和承载性能。
其原理是，将测试孔桩的上部固定住，并通过一系列的传感器记录孔桩的水平位移变化和荷载值。
试验前需要先在一定深度对孔桩进行静力触探或锤击试验，以获取孔桩的基本信息和地质条件，以便后续分析试验结果。
孔桩自平衡静载试验采用自平衡静力荷载传感器，由它们组成的架构称为"盒子"统一采集、处理和输出试验数据。
测得孔桩的响应变形数据，可以以此推断孔桩的破坏机理和承载力特性。
孔桩自平衡静载试验可以在不同深度进行，甚至在孔桩顶部和底部分别进行，以便更加准确地了解孔桩的性能和承载力。
二、孔桩自平衡静载试验的应用孔桩自平衡静载试验主要应用于以下领域：1. 常规建筑：在建筑行业中，孔桩是主流的地基处理方案之一，孔桩自平衡静载试验可以为建筑工程提供重要的测试数据。
2. 基础工程：孔桩自平衡静载试验可以用于承载桥墩、暗挖支撑结构等基础工程的设计和施工。
3. 桥梁工程：在高速公路、普通公路以及铁路等工程中，孔桩自平衡静载试验可以用于测试较大桥梁的承载能力。
4. 矿山和油田开发：孔桩自平衡静载试验也广泛应用于矿山和油田开发中的基础工程中。
5. 海洋工程：孔桩自平衡静载试验在海洋油气平台和悬挂式起重机等海洋工程中也有应用。
三、孔桩自平衡静载试验的优势孔桩自平衡静载试验具有以下优势：1. 可获得准确数据：孔桩自平衡静载试验可以为工程结构的设计和监督提供准确、可靠的测试数据。
2. 易于操作：孔桩自平衡静载试验不需要大量的设备和人手，只需要少数的设备和专业人员即可完成操作。
3. 可在各种地质条件下进行：孔桩自平衡静载试验可以在各种地质条件下进行，包括软土、沙土、岩石和冰等。
基桩自平衡法静载试验技术嘿，朋友们！今天咱来聊聊基桩自平衡法静载试验技术。
这可真是个厉害的玩意儿啊！
你想想看，那些高楼大厦、大桥啊，它们能稳稳地立在那儿，基桩可功不可没。
而基桩自平衡法静载试验技术呢，就像是给基桩做了一次全面的“体检”。
这就好比咱人去医院体检，得全面检查各项指标，才能知道身体是不是健康。
基桩也是一样啊，通过这个技术，我们能清楚地知道它能不能承受住那么大的压力，是不是足够坚固。
这个试验怎么做呢？其实啊，就是在基桩里面设置一个特别的装置，然后施加压力，看看基桩的反应。
就好像你推一个东西，看看它会不会倒，是不是很形象？
这技术可牛了，它不用像传统方法那样麻烦，还省事儿不少呢！而且啊，它得出的数据那叫一个准，就跟神算子算出来的似的。
你说要是没有这个技术，那我们盖房子、修桥的时候得多担心啊，万一基桩不行，那不是随时都可能出问题？那可不得了啊！
有了基桩自平衡法静载试验技术，工程师们就能放心大胆地设计和施工啦。
就像有了一双可靠的眼睛，能把基桩的情况看得清清楚楚。
咱再想想，如果没有这个技术，那些高楼还敢盖那么高吗？那些大桥
还敢横跨那么宽的江面吗？肯定不敢啊！所以说，这个技术可不是一般的重要。
它就像是一个默默守护的卫士，虽然我们平时可能不太注意到它，但它却在背后为我们的安全保驾护航。
咱可别小看了这个技术，它可是凝聚了无数人的智慧和心血呢！那些研究这个技术的专家们，得花多少时间和精力啊，真得给他们点个赞！
总之啊，基桩自平衡法静载试验技术真的是太重要啦！它让我们的建筑更安全，让我们的生活更有保障。
以后我们看到那些高大的建筑和雄伟的桥梁，可别忘了背后有这个技术的功劳哦！。
自平衡法静载试验在桩基检测中的应用1. 引言- 桩基工程的重要性和针对桩基的检测方法的概述- 自平衡法静载试验的介绍和意义2. 自平衡法静载试验的原理- 自平衡法的基本原理和实现方式- 自平衡法静载试验的步骤和注意事项3. 自平衡法静载试验在桩基检测中的应用- 自平衡法静载试验在桩基承载力测定中的应用- 自平衡法静载试验在桩身质量检测中的应用- 自平衡法静载试验在桩身传力机理研究中的应用4. 自平衡法静载试验的优缺点- 自平衡法静载试验相对于其他桩基检测方法的优势和不足- 针对不足之处的改进和优化方向5. 结论- 自平衡法静载试验在桩基检测中的应用前景- 综合比较自平衡法静载试验和其他桩基检测方法的优劣- 未来研究方向和展望引言：桩基工程在建筑、道路、桥梁等工程中扮演着极为重要的作用，因为它能够支撑起整个建筑的重量和承受地下水压力，确保建筑物处于稳定状态。
桩基工程的设计和施工需要严格符合标准，以便确保在不同条件下工程的质量和安全。
为了保证桩基工程的质量，需要利用一系列的非损伤性测试技术来检测基础的承载能力和质量状况。
其中自平衡法静载试验是较为常用的一种。
本文介绍自平衡法静载试验在桩基检测中的应用。
首先，我们将详细介绍自平衡法静载试验的原理和方法，然后概述自平衡法静载试验在桩基检测中的应用；接着，我们将对比一些桩基检测方法的优缺点，并总结自平衡法静载试验在桩基检测中的应用及发展前景。
第二章：自平衡法静载试验的原理自平衡法静载试验是在施加外载荷之后，根据杆件伸长的比率确定杆件应力的一种方法。
自平衡法静载试验包括两个主要部分：施加荷载和测量变形。
在自平衡法中，通过辅助杆使水平台面保持平衡，施加荷载并等待平衡再次形成。
平衡状态下的条件是荷载的反力和支撑力相等。
这意味着当一根被试杆件承受着荷载时，它产生了一定的应变，但其应力尚未达到极限。
这个过程当然是由对被试杆件施加相同的后续荷载来实现的。
测量和记录变形，然后由此计算与被试杆件相关的荷载。
第一章桩身自平衡静载试验的测试机理1.1 桩身自平衡静载试验的测试原理自从1969年由日本的中山（Nakayama）和藤关（Fujiseki）提出桩承载力自平衡测试到现在，经历20世纪80年代中期类似技术为Cernac和Osterberg等人所发展，其中1984年osterberg研制成功的桩底圆形试验方法(即自平衡测试法)将此项技术用于工程实践，他通过预埋在桩底的测压盒进行钻孔桩静载试验的方法，先是在桥梁钢桩中得到了成功应用，后来逐渐推广至各种桩型以来，据美国联邦公路管理局调查统计，1994年全美钻孔灌注桩荷载试验中该方法的使用超过了65%，后来在世界各地得到了推广，该法对于划分桩侧摩阻力与桩端阻力以及确定抗拔桩的承载力有重要意义，现已取代了传统载荷试验。
欧洲及日本、加拿大、新加坡等国也广泛使用该法。
自1996年起，我国江苏、河南、浙江、云南、安徽等省开始使用该法，如江苏的润扬大桥、新三汉河大桥及张公桥，云南的元江大桥、磨江大桥、思茅大桥等桥梁桩基试验均采用了该技术。
该方法较好地解决了传统加载技术存在的诸如费时、费用高、对试验场地要求高、大吨位常规静载试验一般很难进行、不借助桩身应力测试，从试验结果很难区分桩侧摩阻力与桩端阻力的准确性等问题。
1.1.1 自平衡法自平衡测桩法的主要装置是一种经特别设计可用于加载的荷载箱。
它主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成。
顶、底盖的外径略小于桩的外径，在顶、底盖上布置位移棒。
将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入桩体后，即可浇捣混凝土成桩。
试验时，在地面上通过油泵给荷载箱加压，随着压力增加，荷载箱将同时向上、向下对桩施加作用力，图2.1为试验原理示意图。
图2.1 试验原理示意图Fig 2.1 Testing principle diagrammatic sketch当在地面上通过油泵给荷载箱加压时，随着荷载箱压力的不断增加，荷载箱将同时向上、向下发生变位，荷载箱对桩的作用力也不断增加，进而促使桩侧阻力及桩端阻力的不断发挥，图2.2为试验装置示意图，当达到一定程度时，可从相关曲线判断出桩的承载力情况。
由于加载装置简单，多根桩可同时进行测试。
荷载箱中的压力可用压力表测量，荷载箱的向上、向下位移可用位移传感器测得，根据测试数据绘出相应的“向上的力与位移图”及“向下的力与位移图”，根据两条Q-S曲线及相应的s-lgt、s-lgQ曲线，可分别求得荷载箱上段桩及下段桩的极限承载力，将上段桩极限承载力经一定处理后与下段桩极限承载力相加即为单桩的极限承载力。
图2.2 试验装置示意图Fig 2.2 Testing equipment diagrammatic sketch由于自平衡静载试验方法的加载不是在桩顶，而是将加载点放在桩体的某个位置内。
是接近于竖向抗压(抗拔)桩的实际工作条件的一种试验方法。
随着对荷载箱内腔加压，使其箱盖顶着桩体向上移动，同时使箱底向下移动，从而调动桩周土阻力和桩底土阻力。
试验时，根据测试数据绘出相应的“向上的力与位移图”及“向下的力与位移图”及两条Q-S曲线及相应的s-lgt、s-lgQ曲线，可求得的荷载箱上段桩及下段桩的极限承载力。
因此，可以很好地直接从试验结果区分桩侧摩阻力与桩端阻力；同时它使桩侧摩阻力与桩端阻力两者互为反力，所以，该方法所施加的荷载只需传统加载技术的一半左右。
随着对荷载箱内腔加压的增大，桩侧摩阻力与桩端阻力随之增大，直至破坏。
于是，根据所测得的数据就可绘出各种试验曲线。
如:侧阻—位移曲线、端阻—位移曲线、Q-S 曲线及相应的s-lgt、s-lgQ曲线等等。
自平衡法测出的上段桩的摩阻力方向是向下的，与常规摩阻力方向相反。
我们知道，传统的静压加载时，侧阻力将使土层压密，而该法加载时，上段桩侧阻力将使土层减压松散，故该法测出的摩阻力小于常规摩阻力，对于这上点，国内外大量的对比试验已证明了此点。
因此在用试验直接得到的侧阻—位移曲线、端阻—位移曲线转化成承载力——位移曲线时要考虑该因素的影响。
荷载箱的位置的确定是决定测试目的能否实现以及测试精度的关键因素，荷载箱的位置必须根据地质条件、桩形、测试要求等因素来确定。
即找准桩的“平衡点”。
桩在桩顶受压时桩周土产生身上的摩阻力，它与桩在底部受托时桩周土产生向下的摩阻力，两者是有区别的。
对此，Osterberg曾作了对比试验确定。
结果表明，在粘性土中桩侧向上的摩阻力基本上与向下的摩阻力相等，两者相差不大；在砂土中向上的摩阻力略大于向下的摩阻力。
故osterberg试桩中将向下的摩阻力视为向上的摩阻力是偏于安全的，对于结构安全是有利的。
桩的自重在osterberg试验中其方向与桩侧阻力相一致，它使桩侧摩阻力的值增大，故要判定桩侧摩阻力时应予于扣除。
目前国外对该法测试值如何得出抗压桩承载力的方法也不相同。
有些国家将上下两段实测值相叠加而得抗压极限承载力，这样偏于安全、保守。
有些国家将上段桩摩阻力乘以大于1的系数再与下段桩叠加而得抗压极限承载力。
我国则将向上、向下摩阻力根据土性划分。
对于粘土层，向下摩阻力为(0.6—0.8)倍向上摩阻力；对于砂土层，向下摩阻力为(0.5—0.7)倍向上摩阻力。
东南大学土木工程学院龚维明教授也在同一场地做了60多根静载与自平衡法的对比试验,其中有几根是在同一根桩上进行两种试验对比的，提出了对于粘土、粉土，取0.8,对于砂土取0.7的主张。
1.1.2 轴向应变测试基桩自平衡试验开始后，荷载箱产生的荷载沿着桩身轴向往上、往下传递。
假设基桩受荷后，桩身结构完好(无破损，混凝土无离析、断裂现象)，则在各级荷载作用下混凝土产生的应变量等于钢筋产生的应变量，通过量测预先埋置在桩体内的应变计，可以实测到各应变计在每级荷载作用下所得的应变，由此便可求得在各级荷载作用下各桩截面的桩身轴力值及轴力、摩阻力随荷载和深度变化的传递规律。
1.1.3 实验仪器及设备基桩自平衡试验采用的仪器及设备有：荷载箱、电子位移器、数据采集仪、压力表、百分表、加压设备等。
轴向应力测试采用的仪器设备有：应变计和应变采集仪。
1.1.4 测试系统加载采用荷载箱，通过高压油泵输油加载。
试桩的位移量测采用电子位移计。
经应变仪与电脑相连，由电脑控制量测并在电脑屏上实时显示(Q—S)曲线和(S-lgT)曲线和(S-lgQ)曲线。
1.2 桩身自平衡静载试验的计算理论1.2.1 轴向力测试及相关指标的计算方法1、单桩竖向抗压极限承载力的计算据实测荷载箱上、下位移计算承载力公式:Q u k=(Q u+-G p)/λ+Q u-式中: Q u k为桩抗压极限承载力Q u+为上段桩极限承载力实测值，按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)附录B“试桩试验办法”确定；Q u-为下段桩极限承载力实测值，按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)附录B“试桩试验办法”确定；G p为荷载箱上部桩有效自重；λ为系数,对于粘土、粉土,λ=0.8；对于砂土,λ=0.7；对于岩石,λ=1.0。
该判断方法适用于上、下段桩的极限承载力均测出的情况，且该法得出的载力值与位移无对应关系。
2、轴力计算应变量可由桩身预埋的应变计读数求得，其计算公式为:ε=Kε读+BS式中：εS—应变计在某级荷载作用下的应变量；ε读—应变计在某级荷载作用下读数；K—应变计系数；B—应变计计算修正值；在同级荷载作用下，试桩内混凝土所产生的应变量等于钢筋所产生的应变量，相应桩截面微单元内的应变量即为钢筋的应变量，其计算公式如下：εc=εSσc=εc E cσs=εS E sP z=σs A s+νσc A c式中：εc—某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应变量；σc—某级荷载作用下桩身截面混凝土产生的应力值(kN/m2)；σs—某级荷载作用下钢筋产生的应力值(kN/m2)；ν—混凝土的塑性系数；E c—桩身混凝土弹性模量(kN/m2)；E s—钢筋弹性模量(kN/m2)；A s—桩身截面纵向钢筋总面积(m2)；A c—桩身截面混凝土的净面积(m2)；P z—某级荷载作用下桩身某截面的轴向力(kN)；在建立试桩标定截面处的P z—P si相关方程后，各量测截面的桩身轴向力P z值便可由相应的相关方程求得。
3、摩阻力计算各土层桩侧摩阻力q s可根据下式求得：q s=△P z/△F式中：q s —桩侧各土层的摩阻力(kN/m2)；△P z—桩身量测截面之间的轴向力P z之差值(kN)；△F—桩身量测截面之间桩段的侧表面积(m2)。
4、截面位移计算为了得到桩周土摩阻力q s随桩身沉降S的变化规律。
即求得桩侧实测的传递函数Q s—S关系，需确定各计算深度处桩身位移S i值，方法如下：S i=S i+1－△i式中：S i—第i计算截面处的沉降量(Inm)；S i+1—第i+1计算截面处的沉降量(Inm)；△i—第i+1截面到第i截面间桩身的弹性压缩量(mm)，依据虎克定律按下式计算：△i=（P z,i+P z,i+1）L i/（2A n E c）式中：P z,i—第i截面桩身轴向力(kN)：L i—第i+1截面至第i截面处桩段长度(m)：A n—桩身换算截面面积：A n=πr2+nA s（E s/E c－1）式中：r—试桩半径（mm）；n—主钢筋根数；A s—单根主筋面积。
1.2.2 等效转换方法传统静载试验的荷载作用于桩顶，桩侧摩阻力由桩顶向下逐渐发展，桩侧摩阻力方向向上，而在自平衡法中，上段桩的摩阻力由荷载箱处向上发展且方向向下，其受力机理与传统方法不同。
由于荷载箱将试桩分为上、下两段桩，因而荷载传递也分为上、下段桩来分析。
对于下段桩，似乎与传统静载试验的受力是一致的，但由于向上的托力通过上段桩身对周围土层产生向上的剪切应力，降低了下段桩周围土层的有效自重应力，其应力场与堆载法相应部位桩周土层的应力场是不同的。
对于上段桩，由于向上的托力，上段桩承受的负摩阻力，但上托力作用点位于是桩下端，因而与抗拔桩的负摩阻力的分布不同。
在桩承载力自平衡测试中，测定了荷载箱的荷载、垂直方向向上和向下的位移量，以及桩在不同深度的应变，通过桩的应变和断面刚度，由上述公式可计算出轴向力分布，进而求出不同深度的桩侧摩阻力，利用荷载传递解析方法，将桩侧摩阻力与变位量的关系、荷载箱荷载与向下变位量的关系，换算成桩顶荷载对应的荷载—沉降关系(图2.3、图2.4、图2.5)。
(a) 自平衡测试曲线(b)等效转换曲线图2.3 自平衡测试结果转换示意图Fig 2.3 Self-balance testing result convert drawing在荷载传递解析中，作如下假定：1、桩为弹性体；2、可由单元上下两面的轴向力和平均断面刚度来求各单元应变；3、自平衡测试法中，桩尖的承载力—沉降量关系及不同深度的桩侧摩阻力—变位量关系与标准试验法是相同的。
