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桩基检测方法—自平衡法

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桩基反力自平衡法计算公式

桩基反力自平衡法计算公式

桩基反力自平衡法计算公式桩基反力自平衡法是土木工程中常用的一种计算方法，用于计算桩基在土壤中的承载力和稳定性。

在桩基设计中，了解和掌握这种计算方法对于确保工程的安全和稳定性至关重要。

本文将介绍桩基反力自平衡法的计算公式及其应用。

1. 桩基反力自平衡法的基本原理。

桩基反力自平衡法是根据桩基在土壤中的受力情况，通过平衡桩基的受力和土壤的反力来计算桩基的承载力和稳定性。

在桩基设计中，桩基的受力情况通常包括竖向受力和横向受力两个方面。

竖向受力是指桩基在承受垂直荷载时的受力情况，而横向受力则是指桩基在承受水平荷载时的受力情况。

在桩基反力自平衡法中，首先需要确定桩基的受力情况，然后根据土壤的承载力和桩基的受力情况来计算桩基的承载力和稳定性。

在进行计算时，需要考虑桩基的长度、直径、材料等因素，以及土壤的性质、承载力等因素。

2. 桩基反力自平衡法的计算公式。

桩基反力自平衡法的计算公式主要包括桩基的承载力计算和桩基的稳定性计算两个方面。

其中，桩基的承载力计算主要是根据土壤的承载力和桩基的受力情况来确定桩基的承载力；而桩基的稳定性计算则是根据桩基的受力情况和土壤的反力来确定桩基的稳定性。

2.1 桩基的承载力计算。

桩基的承载力计算通常采用以下公式：Q = A σc + π D L σs。

其中，Q表示桩基的承载力，A表示桩基的截面积，σc表示土壤的承载力，D 表示桩基的直径，L表示桩基的长度，σs表示桩基的抗剪强度。

2.2 桩基的稳定性计算。

桩基的稳定性计算通常采用以下公式：F = P R。

其中，F表示桩基的稳定性，P表示桩基的竖向荷载，R表示土壤的反力。

3. 桩基反力自平衡法的应用。

桩基反力自平衡法在土木工程中有着广泛的应用。

在桩基设计中，设计师可以根据桩基的受力情况和土壤的性质来确定桩基的承载力和稳定性，从而确保工程的安全和稳定。

桩基反力自平衡法的应用不仅可以用于新建桩基的设计，还可以用于现有桩基的评估和加固。

在进行桩基设计和评估时，设计师需要充分考虑桩基的受力情况和土壤的性质，以便确定合适的桩基尺寸和材料，从而确保桩基的承载力和稳定性。

自平衡法桩基检测解析

自平衡法桩基检测解析

自平衡法荷载试验抗压极限承载力的确定 ⑴根据实测荷载箱上、下位移计算确定承载力：
⑵Q-S 曲线确定承载力和等效转换曲线。 通过自平衡法检测可获得的向上、向下两条Q-S 曲线 （S+ 和S- 曲线）。对于陡降型Q-s 曲线，取陡降起始 点对应的荷载。对缓变形Q-S 曲线，按位移值确定极限 值，极限侧阻取对应于向上位移S+=40～60mm 对应的 荷载；极限端阻取S-=40～60mm 对应荷载，或大直径 桩的S-=（0.03～0.06）D（D 为桩端直径，大直径桩取 低值，小直径桩取高值）的对应荷载。如果根据位移随 时间的变化特征确定极限承载力，下段桩取S-lgt 曲线 尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值，上段桩取S-lgt 曲线尾部出现明显向上弯曲的前一级荷载值。
由高压油泵在地面（平台）向荷载箱充油加载，荷载箱 将力传递到桩身，其上部桩极限侧摩阻力及自重与下部 桩极限侧摩阻力及极限端阻力相平衡来维持加载，从而 获得桩的承载力。这种试验方法的最大特点是在桩基自 身内部寻求反力进行加载，不同于传统方法那样借助于 外部反力加载。
囊式荷载箱安装应用实例图片 /hzx/shili.htm 自平衡法测桩技术资料下载 /hzx/dl.htm 自平衡法技术优劣势分析 /hzx/qa_zph.htm

优点： 堆载反力梁装置使用比较广泛，其承重平台搭建简单， 适合于不同荷载量试验，及不配筋或少配筋的桩，可对 工程桩进行随机抽样检测。在千斤顶配合下，该装置可 以将力比较均匀缓慢地施加到桩上，能明显改善电动油 泵加载中的过冲现象，从而使荷载量的大小比较容易控 制。

缺点： 由于开始试验前 ，堆重物的重量由支撑墩传递到地 面，使桩周土受到了一定的影响，有报道称，当荷载大 于20000kN 时，影响深度将达到45m。而且大吨位试验 时，若用袋装砂石或场地土等作为堆重物，由于上部荷 载较大，造成安装时间较长，而且需要进行技术处理， 以防鼓凸倒塌。在广东地区，许多单位使用混凝土预制 块堆重，大大减少了安装时间，但需运输车辆及吊车配 合，试验成本较高；使用水箱配重，试验结束后，由于 要放水，会影响试验场地的整洁。

桩基静载试验自平衡法（范本）

桩基静载试验自平衡法（范本）

桩基静载试验‎自平衡法桩‎基静载试验自‎平衡法x‎x xxx发电‎厂桩基静载试‎验（自平衡法‎）测试报告‎ 1、概述‎1.‎1工程概况据‎现场勘察成果‎反映，该场地‎上部黄土具有‎湿陷性，属三‎级自重湿陷性‎黄土。

根据《‎湿陷性黄土地‎区建筑规范》‎（GBJ25‎-90）中要‎求，对Ⅲ级自‎重湿陷性场地‎，甲类建筑物‎应消除地基湿‎陷性或穿透全‎部湿陷性土层‎。

采用常规的‎桩基形式，由‎于湿陷性造成‎的负摩阻力，‎要满足设计要‎求，势必要增‎加一定的桩长‎，给施工带来‎困难。

经论证‎，认为在满足‎设计要求的前‎提下取得最佳‎效果和经济效‎益，首先应消‎除该场区的湿‎陷性。

所以在‎地基处理试验‎中，采用天然‎与人工挖孔扩‎底灌注桩和先‎进行孔内深层‎强夯素土桩后‎再进行人工挖‎孔扩底灌注桩‎的组合桩型进‎行对比试验。

‎根据国家规范‎和有关规定，‎受xxxx 发‎电有限责任公‎司的委托,由‎东南大学对其‎中4根试桩采‎用自平衡法，‎结合桩身内力‎测试进行基桩‎静载荷试验。

‎试桩的尺寸、‎编号及平面位‎置由勘测设计‎院和东南大学‎共同确定。

单‎桩试验预估加‎载值为单桩设‎计承载力的两‎倍,工程试桩‎有关参数见表‎1-1。

表1‎-1试桩参数‎一览表试桩编‎号桩身直径‎（mm）扩‎底直径（mm‎）设计桩长‎（m）持力‎层预估加载‎值（kN）‎荷载箱距桩端‎距离（m）‎试验方法S7‎1000 ‎1400 2‎0m 细砂层‎10000‎×2‎1.8 自‎平衡法、内力‎测试S8 1‎00000 ‎20m 细砂‎层 3000‎×2,201‎X×2 0,‎1.‎8自平衡法‎、内力测试S‎1200 无‎扩底 20m‎细砂层 5‎000×2 ‎0自平衡法‎S1300 ‎无扩底 20‎m细砂层‎5000×2‎0 自平衡‎法、内力测试‎ 1.‎2地质条件‎ 1.‎ 1地形‎地貌厂址位于‎风陵渡以西‎ 1.0‎K m，地处三‎门峡盆地西北‎端，中条山为‎中高山区，相‎对高差一千余‎米，最高峰为‎雪花山，海拔‎199‎3.6m，‎最低处为黄河‎海拔302m‎。

使用自平衡法测试基桩承载力的几个问题

使用自平衡法测试基桩承载力的几个问题
详细描述
自平衡法测试基桩承载力的原理是，在桩顶施加预应力，使桩在自重作用下产生 位移，此时桩底反力逐渐增大，直到与桩顶位移产生的土体反力达到平衡，记录 此时的桩顶位移和桩底反力，利用这些数据计算基桩的承载力。
自平衡法测试基桩承载力的优缺点
总结词
自平衡法测试基桩承载力的优点包括操作简便、安全可 靠、适用范围广等，缺点是可能会产生误差和不确定性 。
，如铁路路基、油气管线等。
பைடு நூலகம்
05
自平衡法测试基桩承载力 的建议与展望
解决现有问题的建议
完善理论模型
开发智能分析软件
目前自平衡法测试基桩承载力的理论模型仍 有待完善，应深入研究并建立更为精确的模 型，以提高测试的准确性。
通过开发智能分析软件，实现测试数据的自 动处理和分析，降低人为操作误差，提高测 试效率。
案例二：某建筑基桩的承载力测试
总结词
自平衡法在建筑基桩承载力测试中具有实 际意义和价值。
详细描述
自平衡法在建筑基桩承载力测试中具有简 单、方便、经济等优点。通过在桩身上部 施加压力，可以测试出桩身的承载力，同 时还可以了解桩土之间的相互作用。这对 于建筑物的安全性和稳定性评估具有重要 意义。
案例三：某高速公路基桩的承载力测试
总结词
自平衡法是一种通过施加预应力，使基桩在自重作用下产生位移，从而测试 基桩承载力的方法。
详细描述
自平衡法是一种基桩承载力测试方法，其原理是在桩顶施加预应力，使桩在 自重作用下产生位移，通过测量桩顶位移和桩底反力，计算得出基桩的承载 力。
自平衡法测试基桩承载力的原理
总结词
自平衡法测试基桩承载力的原理是利用基桩自重与土体反力的平衡关系，通过测 量桩顶位移和桩底反力，计算得出基桩的承载力。

自平衡法检测桩基承载力方法及平衡点选取

自平衡法检测桩基承载力方法及平衡点选取
图2图3
4自平衡法检测平衡点选取
4.1例，某桥梁工程桩基，采用钻孔灌注桩，桩身混凝土采用C30水下混凝土，以提高混凝土的密实性与流动度，总桩数共计20根，桩长24m，桩径1.20m，单桩承载能力设计值2400kN，桩顶标高118.343m，桩底标高94.343m。试验桩采用工程桩，桩基静载荷试验完成后，应对荷载箱部位进行注浆加强，确保该处桩身混凝土的强度，试验后试验桩作为工程桩使用。根据不同地质情况以及桥梁跨径，依据相关规范选取有代表性的2个桩基进行桩基荷载试验。现在我们以其中一组作为参考，简要的介绍一下平衡点选取方法。
自平衡法检测桩基承载力方法及平衡点选取
摘要：随着国民经济的高速发展，大直径的桩基础已在建筑领域、交通工程、道路桥梁等得到广泛应用，本文将以桥梁桩基作为对象，阐述静力载荷试验的另一种新的方法-自平衡法，简要介绍它的概述、一般规定、检测原理及平衡点选取。
关键词：自平衡法检测；桩基承载力；原理及平衡点选取
1自平衡法检测概述
桩基础的特点是稳定性好、变形小，是处理软弱地基的一种有效措施，桩基础施工质量关系到工程结构的质量，特别是大直径混凝土钻孔灌注桩的施工，要有极高的质量标准，才能保证桩基工程质量的安全性，基于这种情况，桩基础质量检测成为桩基工程质量检测控制的重要手段，目前常用的桩基检测方法有许多，例如：静力载荷试验、超声波检测、钻孔取芯法、低应变法检测等。
当前，建筑物向高、重、大方向发展，各种大直径、大吨位基桩应用越来越普遍，确定桩基础承载力最可靠的方法是传统静载试验。传统静载试验测试基桩承载力，成果直观、准确可靠，是其他检测方法的比较依据。然而在狭窄场地、基坑底及超大吨位桩等情况下，传统的静载试验受到场地和加载能力等因素的约束无法进行，以至于许多大吨位和特殊场地的桩基础承载力得不到可靠的数据。

桩基承载力自平衡法检测方案

桩基承载力自平衡法检测方案

试验桩自平衡法、声波透射法检测方案1 概述1.1 工程概况为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，根据国家规范和设计有关文件，对该工程指定的试桩采用静载（自平衡法）进行检测，并对试桩采用声波透射法进行桩身完整性检测。

1.2 试验目的1.确定桩身完整性2.确定单桩竖向抗压极限承载力1.3 试验依据1．《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）2．《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）3．《基桩静载试验自平衡法》（JT /T738-2009）4．《基桩承载力自平衡检测技术规程》（山东省工程建设标准）6. 设计图纸7. 地质报告2地质情况依据勘察报告，、各岩土层相关灌注桩桩基参数建议如下表：3桩身完整性检测声波透射法测试原理声波透射法检测仪器设备及现场联接如下图所示。

声波透射法试验示意图超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。

测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。

在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。

测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。

换能器由桩底同时往上依次检测，遍及各个截面。

说明：桩身完整性判定见《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中表4单桩竖向抗压静载试验（自平衡法）4.1自平衡试验简介自平衡法由1960年代的以色列Afar Vasela 公司开创并于1979年申请了专利称为通莫静载法(T-pile ®)。

自平衡法的桩基检测

自平衡法的桩基检测

自平衡法桩基检测实例一、前言杭州市某改造工程，全线长918.76m。

主线高架标准宽度为25m。

一座半互通式立交。

高架桥基础采用大直径钻孔灌注桩，桩径为250cm、150cm、120cm、100cm四种，主要桩径为120cm。

受业主委托，我院于于2007年11月1日对整治工程1根试桩进行荷载箱预埋，整个预埋工作都在现场技术人员的指导监督下顺利进行,并于2007年11月28日～11月29日进行了静载荷试验现场测试工作。

试验采用自平衡法，并用慢速维持荷载法加载，按预先制定的试验方案严格遵照测试规程进行，现场测试顺利。

二、工程地质概况根据场地岩土工程勘察报告，场地桩长范围内主要地层分布参见下表1，岩土主要物理力学特征详见地质勘察报告。

)孔Z6 对应(主要地层分布表1: 表．桩周土摩阻桩端土承载层厚层底标高力极限标准层号土层名称力极限标准(m)(m)值(KPa)值(KPa)3.91.填22.2.1亚粘1.-30.-7.4亚砂-9.24.-18.3亚粘10.-全风化粉50.1.--19.4强风化粉80.14.--34.3（桩端4.弱风化粉-入持力层140.8000.三、试桩参数本段试验共进行3根试桩的静载试验。

其中1根采用自平衡深层静载荷试验方法，2根采用堆载法。

本次为1根（SZ1），试验方法采用自平衡法。

有关试桩参数见表2：试桩主要参数表SZ1：2表．四、试验方法、检测设备与执行标准（一）测试原理基桩自平衡深层静载荷试验是把荷载箱置于桩身预定深度，利用载荷箱上部桩侧摩阻做反力，进行端阻力、单桩竖向极限承载力检测，荷载箱提供向上、向下的内力，从而使桩端阻力与桩侧阻力基本相等而达到平衡。

在试验加载过程中，根据规范要求，记录逐级荷载及相应的桩身向上和向下的位移，得到荷载与位移关系曲线，根据规范评价基桩的极限承载力、端阻力和侧阻力等参数。

（二）实验仪器设备本次基桩自平衡试验采用的设备有：荷载箱（国家一级计量部门标定）、电动油泵与压力表、百分表等。

桩基静载试验自平衡法

桩基静载试验自平衡法

桩基静载试验自平衡法__发电厂桩基静载试验（自平衡法）测试报告1、概述1.1工程概况据现场勘察成果反映，该场地上部黄土具有湿陷性，属三级自重湿陷性黄土。

根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25-90）中要求，对Ⅲ级自重湿陷性场地，甲类建筑物应消除地基湿陷性或穿透全部湿陷性土层。

采用常规的桩基形式，由于湿陷性造成的负摩阻力，要满足设计要求，势必要增加一定的桩长，给施工带来困难。

经论证，认为在满足设计要求的前提下取得最佳效果和经济效益，首先应消除该场区的湿陷性。

所以在地基处理试验中，采用天然与人工挖孔扩底灌注桩和先进行孔内深层强夯素土桩后再进行人工挖孔扩底灌注桩的组合桩型进行对比试验。

根据国家规范和有关规定，受__发电有限责任公司的委托,由东南大学对其中4根试桩采用自平衡法，结合桩身内力测试进行基桩静载荷试验。

试桩的尺寸、编号及平面位置由勘测设计院和东南大学共同确定。

单桩试验预估加载值为单桩设计承载力的两倍,工程试桩有关参数见表1-1。

表1-1试桩参数一览表试桩编号桩身直径（mm）扩底直径（mm）设计桩长（m）持力层预估加载值（kN）荷载箱距桩端距离（m）试验方法S7 1000 1400 20m 细砂层__2 1.8 自平衡法、内力测试S8 1000 1800 20m 细砂层3000×2,2022年×2 0,1.8 自平衡法、内力测试S12 1200 无扩底20m 细砂层5000×2 0 自平衡法S13 1200 无扩底20m 细砂层5000×2 0 自平衡法、内力测试1.2地质条件1.2.1地形地貌厂址位于风陵渡以西1.0Km，地处三门峡盆地西北端，中条山为中高山区，相对高差一千余米，最高峰为雪花山，海拔1993.6m，最低处为黄河海拔302m。

焦芦厂址地貌上属黄河II级阶地。

区内河流除黄河外，均为季节性河沟。

从中条山发育的数条沟涧，由东向西呈树枝排列。

根据气象站资料，厂址土壤最大冻结深度为0.31m。

桩基自平衡检测方法

桩基自平衡检测方法

桩基自平衡检测方法
桩基自平衡检测方法是在施工过程中将按桩承载力参数要求定型制作的荷载箱置于桩身底部，连接施压油管及位移测量装置于桩顶部，待砼养护到标准龄期后，通过顶部高压油泵给底部荷载箱施压，得出桩端承载力及桩侧总摩阻力。

自平衡法是一种基于在桩基内部寻求加载反力的静荷载试验方法。

其适用范围为黏性土、粉土、砂石岩层中的钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管灌注桩、水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、斜桩、嵌岩桩、抗拔桩等。

1。

自平衡法桩基检测

自平衡法桩基检测

由高压油泵在地面（平台）向荷载箱充油加载，荷载箱将力传递 到桩身，其上部桩极限侧摩阻力及自重与下部桩极限侧摩阻力及 极限端阻力相平衡来维持加载，从而获得桩的承载力。这种试验 方法的最大特点是在桩基自身内部寻求反力进行加载，不同于传 统方法那样借助于外部反力加载。
01 自平衡法测桩技术资料下载 02 自平衡法技术优劣势分析
1. 基准桩打入深度不足，在试验过程中产生位移； 2. 基准梁长度不符合规范要求； 3. 基准梁刚度不足，产生较大的挠曲变形。
目前，桩基静荷载试验主要有以下几类加载方法：
堆载法、锚固法和自反力法。
1.1 堆载法：
○ 堆载反力梁装置就是在桩顶使用钢梁设置一承重平台，上堆重物，依靠放在桩 头上的千斤顶将平台逐步顶起，从而将力施加到桩身。反力装置的主梁可以选 用型钢，也可用自行加工的箱梁。平台形状可以根据需要设置为方形或矩形， 堆载用的重物可以选用砂袋、混凝土预制块、钢锭、甚至就地取土装袋，也有 的用水箱。
在小吨位基桩和复合地基试验中，小巧易用的地锚就显示出了工 程上的便捷性。地锚根据螺旋钻受力方向的不同可分为斜拉式 （也即伞式）和竖直式，斜拉式中的螺旋钻受土的竖向阻力和水 平阻力，竖直式中的螺旋钻只受土的竖向阻力。地锚提供反力的 大小由螺旋钻叶片大小和地层土质有关。虽然有不少单位使用地 锚进行复合地基试验，但由于试验过程中，地锚会对复合地基土 产生扰动，这一点需要引起足够重视。另外，还有一些反力装置 比如锚桩与堆重平台联合装置，以及利用现有建筑物或特殊地形 提供反力的。
1 桩基检测方法---静荷载实验法
基桩工程质量的好坏主要取决 于两个因素，即承载能力与桩 身质量，而承载力是二者中的 主要因素。单桩承载力的准确 测试对于各类建筑物基础设计 乃至上部结构的设计都起着举 足轻重的作用。长期以来，国 内外确定单桩承载力的方法很 多，总的可分为两大类：

桩基承载力自平衡法检测方案

桩基承载力自平衡法检测方案

试验桩自平衡法、声波透射法检测方案1 概述1.1 工程概况为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，根据国家规范和设计有关文件，对该工程指定的试桩采用静载（自平衡法）进行检测，并对试桩采用声波透射法进行桩身完整性检测。

1.2 试验目的1.确定桩身完整性2.确定单桩竖向抗压极限承载力1.3 试验依据1．《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）2．《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）3．《基桩静载试验自平衡法》（JT /T738-2009）4．《基桩承载力自平衡检测技术规程》（山东省工程建设标准）6. 设计图纸7. 地质报告2地质情况依据勘察报告，、各岩土层相关灌注桩桩基参数建议如下表：层号土层名称fak(kPa)抗拔系数λ钻孔灌注桩后注浆增强系数qsik(kPa)qpk(kPa)βsiβp2 ②粉质粘土120 0.70 45 1.43 ③粘土130 0.70 45 1.44 ④粘土140 0.70 50 1.45 ⑤粉质粘土140 0.70 50 1.4⑤1粉土150 0.70 40 1.46 ⑥粉质粘土150 0.70 50 1.4 ⑥1中粗砂160 0.60 45 1.7层号土层名称fak (kPa)抗拔系数λ 钻孔灌注桩 后注浆增强系数 qsik (kPa) qpk (kPa) βsi βp 7⑦粉质粘土150 0.70 55 1.4 ⑦1粘 土 160 0.70 60 1.4 ⑦2细 砂 160 0.60 45 1.6 8⑧粘 土190 0.75 70 1.4 ⑧1粉质粘土 170 0.70 65 1.4 ⑧2砾 岩 260 0.50 130 2.0 9 ⑨粉质粘土200 0.70 70 1.4 ⑨1粘 土 220 0.75 75 1.4 10 ⑩辉长岩残积土 220 65 1.4 11 ⑪全风化辉长岩 300 80 1.4 12 ⑫强风化辉长岩 500 140 1800 1.4 2.0 ⑫1强风化辉长岩60016022001.42.03桩身完整性检测声波透射法测试原理声波透射法检测仪器设备及现场联接如下图所示。

自平衡检测法在桩基检测中的运用分析

自平衡检测法在桩基检测中的运用分析

３ 、 数据 采 集 系统 输道路进行特别的铺设， 节省了场地平整和道路铺设的高额费用。 项 目的 数据 采集 ， 采用 电脑读 数 的方式 。记 录 内容 包括 ： 油压 ， 荷 载 箱上 （ ４ ） 能做大吨位试验 自平衡优势之一在于能做大吨位的试验， 通常大吨 荷载箱下部位移等 。 位 堆载 法 上 面 的配 重 过重 过 高 ， 对堆 载 下 面 的场 地 要 求 很 高 ， 场 地 局 部沉 降 部位移 ， ４ 、 数据 传感 装 置 过大会引起堆载配重的倾斜直接对试验人员生命构成威胁 ， 因此一般堆载极 ａ ） 位移传感器 ： 传统的位移棒作为位移测量 的装置 ， 安装要求高 ， 安装效 限 也是 做 到 １ ８ ０ ０ — ２ ０ ０ ０ 吨。 自平衡 则 由 于不用 在 桩上 堆 载 配重 ， 不 受 场地 影 响 特别是不适应长桩的检测。 此次项 目采用位移丝外套护管的方式 ， 以简 可以做上很大吨位 。目前国内试验单桩最大承载力高达２ ０ ０ ０ ０ 吨 ，最大桩径 率低 ， ２ ． ８ ｍ， 最 大桩 长 １ ２ ５ ｍ。
一
、
自平衡 试验 原理
自平衡 法 也 称为 通莫 静 载法 （ Ｔ — ｐ ｉ ｌ ｅ ￣） 。 其 试 验原 理 是将 一 种特 制 的加 载装 置一 通 莫荷 载 箱＠，在 混凝 土 浇注 之
前和钢笳笼一起埋入桩内相应的位置（ 具体位置根据试验的不 同目的而定 ） ， 将加载箱的加压管 以及所需的其他测试装置 （ 位移 、 应变等 ） 从桩体引到地 面 。 ｃ １ 先 进 的位移 传 感器 固定结 构 的 面， 然后灌注成桩。 由加压泵在地面向荷载箱加压加载 ， 荷载箱产生上下两个 在原理上保证了位移测 方向的力 ， 并传递 到桩身。 由于桩体 自成反力， 我们将得到相 当于两个静载检 设计和安装 ， 测 的 数据 ： 荷 载箱 以上部 分 ， 我 们 获得 反 向加 载 时上 部 分 桩 体 的相 应 反 应 系 量值 只 受桩 体 位 移 和 基 准 梁 运 动 的 如右图） 列参数 ； 荷载箱以下部分， 我们获得正向加载时下部分桩体的相应反应参数。 影响 。 （ 通过对加载力与这些参数（ 位移、 应变等 ） 之间关系的计算和分析 ， 我们不仅 可以获得桩基承载力 ， 而且可以获得每层土层 的侧阻系数 、 桩的侧阻、 桩端承 力 等 一 系列数 据 。这 种 方法 可 以用 于为 设 计提 供 数据 依 据 ， 也可 用 于工 程 桩 承 载 力 的检验 。

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检测中的应用

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。

浅谈自平衡法测定桩基承载力

浅谈自平衡法测定桩基承载力

浅谈自平衡法测定桩基承载力摘要：传统的单桩承载力的测定方法有堆载法、锚桩法，这两种方法往往受到现场条件的制约。

本文通过自平衡法在国外桩基工程中的成功应用，来介绍自平衡法测桩的工作原理、平衡点的选取、加载过程以及如何将上下两段桩的Q-S 曲线转换为桩顶的Q-S曲线，以便确定单桩的极限承载力。

关键词：静载试验；自平衡；Q – S曲线；极限承载力1、引言科威特巴比延岛BP项目坐落在科威特的东北部，该项目包含一座连结科威特大陆与巴比延岛的跨海大桥。

该桥全长为1.42公里，共46跨，上部结构为30m 预应力T梁，采用架桥机架设，下部结构基础为钻孔灌注桩，全桥共有桩基320根。

其中有40根桩基为岸上施工，其他桩基为水上施工。

为了确保实际单桩竖向极限承载力达到设计要求和检验桩基础的施工质量，规范中要求对桩基静荷载试验以确定单桩极限承载力。

传统的静荷载试验主要有堆载法和锚桩法，这两种方法受试验场地的限制，特别是水上试桩时，这两种方法很难进行测试。

桩承载力自平衡法（Osterberg Cell）是将荷载箱埋设在桩身平衡点处，使上下两段桩的反力相等以维持加载，分别得到荷载箱上段桩与下段桩的极限承载力。

同传统的堆载法、锚桩法等静载试验方法相比，自平衡法具有技术先进、加载装置简单、测试自动化程序高和试验费用较省等优点，所以该项目试桩采用自平衡法测定桩基极限承载力。

2、荷载箱距桩底距离（即平衡点）的确定从平衡原理来看，在加载过程中，荷载箱加压时，上下压板反力相等，靠桩周总摩擦力与持力层反力平衡确定，只有两者同时达到极限值，才能确定桩的极限承载力。

因此，荷载箱距桩底距离（即平衡点）是确定极限承载力的关键。

所谓的平衡点就是上段桩桩身自重与桩侧摩阻力之和与下段桩的桩侧摩阻力及桩端阻力之和基本相等的位置。

根据试桩处的钻孔柱状图及土层参数，可以按公式2-1确定荷载箱的位置。

公式2-1其中为上段桩侧摩阻力；为上段桩自重；为换算系数，该试桩对于粘性土、砂性土均取0.8，，为下段桩桩侧摩阻力；为持力层的极限承载力；A为桩端面积。

孔桩静载自平衡检测方法(含静载箱实拍图)

孔桩静载自平衡检测方法(含静载箱实拍图)

桩基单桩竖向静载检测（自平衡法）1、检测原理自平衡法的检测原理是将一种特制的加载装置—自平衡荷载箱（荷载箱外径750mm，由4个110T单缸组成，单个荷载箱重量400kg），在混凝土浇注之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置（具体位置根据试验的不同目的而定），将加载箱的加压管以及所需的其他测试装置（位移、应力等）从桩体引到地面，然后灌注成桩。

由加压泵在地面向荷载箱加压加载，荷载箱产生上下两个方向的力，并传递到桩身。

由于桩体自成反力，我们将得到相当于两个静载试验的数据：荷载箱以上部分，我们获得反向加载时上部分桩体的相应反应系列参数；荷载箱以下部分，我们获得正向加载时下部分桩体的相应反应参数。

通过对加载力与这些参数（位移、应力等）之间关系的计算和分析，我们可以获得桩基承载力等一系列数据。

这种方法可以用于为设计提供数据依据，也可用于工程桩承载力的验证，示意图见图2：图2 基桩自平衡静载试验系统1-荷载箱；2-基准梁；3-护套管；4-位移杆（丝）；5-位移传感器；6-油泵；7-高压油管；8-数据采集仪；9-基准桩2、自平衡法优点与传统的静载试验（检测）方法（堆载法和锚桩法）相比，自平衡法具有以下特点：省力：没有堆载，也不要笨重的反力架，检测十分简单、方便、安全。

省时：土体稳定即可测试，并可多根桩同时测试，大大节省试验（检测）时间。

不受场地条件和加载吨位限制：每桩只需一台高压泵、一套位移测读仪器、一根基准梁，检测设备体积小、重量轻，任何场地（基坑、山上、地下、水中）都可。

3、现场安装3.1、按照《建筑基桩自平衡静载试验技术规程》JGJ/T 403-2017第3.1.3条大直径灌注桩自平衡检测前，应先进行桩身声波透射法完整性检测，然后进行承载力检测。

所以设计单位要按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014相关要求对桩进行声测管预埋施工图设计。

3.2、荷载箱的埋设及连接受检灌注桩检测系统的安装与连接情况如下：图3 灌注桩检测系统的安装和连接1-加压系统；2-位移传感器；3-静载试验仪（压力控制和数据采集）；4-基准梁；5-基准桩；6-位移丝（丝）护筒；7-上位移杆（丝）；8-下位移杆（丝）；9-主筋；10-导向筋（喇叭筋）；11-声测管；12-千斤顶；13-导管孔；14-L形加强筋a、导向钢筋一端宜与环形荷载箱内圆边缘处焊接，另一端宜与钢筋笼主筋焊接；b、导向钢筋的数量和直径宜与钢筋笼主筋相同；c、导向钢筋与荷载箱平面的夹角宜大于60°。

桩基承载力自平衡测试法

桩基承载力自平衡测试法

五、试验方法
采用慢速维持荷载法, 即逐级加载, 采用慢速维持荷载法, 即逐级加载, 每 级荷载达到相对稳定后方可加下一级荷 载, 直到试桩破坏, 然后分级卸载到零。 直到试桩破坏, 结合实际工程桩的荷载特征, 结合实际工程桩的荷载特征, 可采用多 循环加、卸载法( 循环加、卸载法( 每级荷载达到相对稳 定后卸载到零) 。当要求缩短试验时间, 定后卸载到零) 。当要求缩短试验时间, 对工程桩作检验性试验时, 对工程桩作检验性试验时, 可采用快速 维持荷载法, 维持荷载法, 即一般每隔 1 h 加一级荷 载。
桩基承载力 自平衡测试法
一、概述
随着高层建筑、桥梁工程、海洋工程建设项目的增多，桩 基础的应用量越来越大。不管采用哪一种桩基础，规范规 定必须做一定数量的桩基荷载实验，以确定单桩极限承载 力。 传统的静载试验方法有两种：一是堆载法，二是锚桩法 其存在主要问题是：前者必须解决几百吨甚至上千吨的 荷载堆放及运输问题；后者必须设置很多根锚桩及反力梁， 所需费用昂贵，时间长，还有一定的危险性；而且单桩承 载力越高，试桩困难越大，以致许多大吨位桩得到数据不 准确，桩的潜力不能合理发挥。
四、 荷载箱布置
荷载箱一般布置在桩端附近, 荷载箱一般布置在桩端附近, 由于荷载箱产生 向上和向下的位移, 向上和向下的位移, 同时向上的力仅为传统堆 载的一半, 载的一半, 加载对地面位移的影响远小于传统 堆载法的影响, 堆载法的影响, 因此试桩与基准桩的距离较传 统方法略有减小, 统方法略有减小, 规定试桩和基准桩之间的中 心距离应大于等于3d(d 为试桩直径) 心距离应大于等于3d(d 为试桩直径) 且不小 于 2. 0 m。荷载箱宜在成孔以后、混凝土浇 m。荷载箱宜在成孔以后、混凝土浇 捣前设置; 在施工质量有保证的前提下, 捣前设置; 在施工质量有保证的前提下, 也可 先浇捣荷载箱下的混凝土, 然后安放荷载箱, 先浇捣荷载箱下的混凝土, 然后安放荷载箱, 再浇捣上部混凝土 。护管与钢筋笼焊接成整 体, 荷载箱与钢筋笼焊接在一起, 护管还应与 荷载箱与钢筋笼焊接在一起, 荷载箱顶盖焊接, 焊缝应满足强度要求, 荷载箱顶盖焊接, 焊缝应满足强度要求, 并确 保护管不渗漏水泥浆。荷载箱摆放处一般宜有 加强措施, 加强措施, 可配置加密钢筋网 2 层。
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在小吨位基桩和复合地基试验中，小巧易用的地锚
就显示出了工程上的便捷性。地锚根据螺旋钻受力 方向的不同可分为斜拉式（也即伞式）和竖直式， 斜拉式中的螺旋钻受土的竖向阻力和水平阻力，竖 直式中的螺旋钻只受土的竖向阻力。地锚提供反力 的大小由螺旋钻叶片大小和地层土质有关。虽然有 不少单位使用地锚进行复合地基试验，但由于试验 过程中，地锚会对复合地基土产生扰动，这一点需 要引起足够重视。另外，还有一些反力装置比如锚 桩与堆重平台联合装置，以及利用现有建筑物或特 殊地形提供反力的。
自平衡法与传统加载方法比较
❖ 相同点
❖ 试验对象： 相对于其他测桩方法（高、低应变等） 而言，自反力法与传统加载方法一样，同属于对桩体直 接施载的方法，且试验结果为勘探、设计、施工的综合 结果。
❖ 试验原理： 自反力（自平衡）测桩法，并不是一种 全新的桩基静载试验，其代表的仅仅是在桩基内部寻求 反力的一类加载方法（或技巧），与传统的试验方法以 及现在普遍执行的试验规范并不矛盾。将自反力法（自 平衡法）视为对桩基上、下部同时进行传统方法加载， 加载设备、载荷分级方法、加载速度、稳定判别条件等， 与传统加载方法基本一致，完全可以在现有的传统试验 规范的框架内完成。
❖ 优点：
❖ 锚桩反力梁装置是通过邻近工程桩或预设锚桩提供反 力，安装快捷，特别对于大吨位试桩，节约成本明显。
❖ 缺点：
❖ 安装时荷载对中不易控制，试验的开始阶段容易产生 过冲，当使用工程桩做锚桩时，会对工程桩的承载力产 生一定的影响，如果为试验桩设置专用的锚桩，则会大 大增加相关成本。锚桩在试验过程中受到上拔力的作用， 其桩周土的扰动同样会影响到试桩。《建筑桩基技术规 范》（ － ）提出的试桩与锚桩之间的中心位置应≥ 且≤ 就是为了减小这种影响（ ：试桩或锚桩的设计直径）。 对于桩身承载力较大的钻孔灌注桩锚桩反力梁装置无法 进行随机抽样检测。
桩基检测方法—自平衡法
桩基检测方法静荷载实验法
基桩工程质量的好坏主要取决于两个因素，即承载 能力与桩身质量，而承载力是二者中的主要因素。 单桩承载力的准确测试对于各类建筑物基础设计乃 至上部结构的设计都起着举足轻重的作用。长期以 来，国内外确定单桩承载力的方法很多，总的可分 为两大类：
第一类是对工程现场试桩进行静载荷试验和动力检 测；
①基准桩打入深度不足，在试验过程中产生位移；
②基准梁长度不符合规范要求；
③基准梁刚度不足，产生较大的挠曲变形。
目前，桩基静荷载试验主要有以下几类加载 方法：
堆载法、锚固法和自反力法。
堆载法：
堆载反力梁装置就是在桩顶使用钢梁设置一 承重平台，上堆重物，依靠放在桩头上的千 斤顶将平台逐步顶起，从而将力施加到桩身。 反力装置的主梁可以选用型钢，也可用自行 加工的箱梁。平台形状可以根据需要设置为 方形或矩形，堆载用的重物可以选用砂袋、
面，使桩周土受到了一定的影响，有报道称，当荷载大 于 时，影响深度将达到。而且大吨位试验时，若用袋 装砂石或场地土等作为堆重物，由于上部荷载较大，造 成安装时间较长，而且需要进行技术处理，以防鼓凸倒 塌。在广东地区，许多单位使用混凝土预制块堆重，大 大减少了安装时间，但需运输车辆及吊车配合，试验成 本较高；使用水箱配重，试验结束后，由于要放水，会 影响试验场地的整洁。
通过自平衡法检测可获得的向上、向下两条 曲线 （ 和 曲线）。对于陡降型 曲线，取陡降起始点对 应的荷载。对缓变形 曲线，按位移值确定极限值， 极限侧阻取对应于向上位移～ 对应的荷载；极限端 阻取～ 对应荷载，或大直径桩的（～）（ 为桩端
直径，大直径桩取低值，小直径桩取高值）的对应 荷载。如果根据位移随时间的变化特征确定极限承 载力，下段桩取 曲线尾部出现明显向下弯曲的前一 级荷载值，上段桩取 曲线尾部出现明显向上弯曲的 前一级荷载值。
自平衡法
自平衡法在国外上世纪 年代中期已经研究应 用，我国从 年代中期起开始实用性的应用。 通过多年的科研应用，目前在交通桥梁和码 头工程领域的使用较为广泛，经过不断的实 践累积，逐步从科研转变为工程的检测的常 规应用，部分行业和地区已经制定了相关的 检测规程。自平衡试桩法的基本原理是接近 于竖向抗压(拔)桩的实际工作条件的试验方法。 首先把一种特制的加载装置—荷载箱放置在 桩身指定位置，将荷载箱的高压油管和位移 杆引到地面（平台）。
锚桩法：
锚桩反力梁装置在具体的应用中又可根据反力锚的 不同分为两种：将反力架与锚桩连接在一起提供反 力的，俗称锚桩反力梁装置；将几只螺旋钻钻入地 下使用地锚提供反力，俗称锚杆反力梁装置。锚桩 反力梁装置就是将被测桩周围对称的几根锚桩用锚 筋与反力架连接起来，依靠桩顶的千斤顶将反力架 顶起，由被连接的锚桩提供反力。提供反力的大小 由锚桩数量、反力架强度和被连接锚桩的抗拔力决 定。锚桩反力梁装置一般不会受现场条件和加载吨 位数的限制，当条件允许时采用工程桩作锚桩是最 经济的，但在试验过程中需要观测锚桩的上拔量， 以免拔断，造成工程损失。
❖
加载位置： 传统试验法，加载点一般都是在桩顶；而自 反力法的加载点，一般都是安排在桩基内部，传力点桩头的概念发生了变化。因此，自反力法实施过程中， 需要采取一系列特殊措施，保证加载点的局部桩体的完 整。典型的措施有：桩体强度局部加强、降低桩截面载 荷集中程度力法加载时，反力来自于桩基内部，
这也正是自反力法技术优势的根本原因。而传统方法加 载时，反力来自于桩基外部，比如堆载配重反力、锚桩 反力等。 ❖ 加载方向： 传统方法试验时，桩基一般总是整体受载 荷，且加载方向与传统试验规程的约定一致；自反力法 试验时，桩基经常是被分段加载，而且，经常有上部桩 体受载方向与传统试验规程的约定相反。因此，自反力 法加载完成后，往往不能加载结果直接套用传统试验规 程进行类比，得出安全性结论，而是将加载结果间接转 换以后，才能套用传统试验规程进行类比，得出安全性 结论。
❖ 优点：
❖ 堆载反力梁装置使用比较广泛，其承重平台搭建简单， 适合于不同荷载量试验，及不配筋或少配筋的桩，可对 工程桩进行随机抽样检测。在千斤顶配合下，该装置可 以将力比较均匀缓慢地施加到桩上，能明显改善电动油 泵加载中的过冲现象，从而使荷载量的大小比较容易控 制。
❖
❖ 缺点： ❖ 由于开始试验前，堆重物的重量由支撑墩传递到地
第二类是通过其它手段，分别得出桩端阻力和桩身 的侧阻力后计算求得。基桩检测的主要目的之一是 确定单桩承载力，而单桩竖向静载荷试验是公认的 检测单桩竖向承载力最直观、最可靠的方法。
静载试验法:该法被认为是目前检测基桩竖向抗压承 载力最直接和最可靠的试验方法。它所获得的— 曲 线的形态由桩侧和桩端土的分布和性质、成桩工艺、 桩的形状尺寸等诸多因素而变化。当其陡降段明显 时，可取相应于陡降段起点的荷载值；对于缓变型 曲线则一般取 对应的荷载，对于摩擦型灌注桩，取 曲线陡降直线段的起点所对应的荷载值。当曲线特 征不明确时，极限承载力的确定受人为因素的影响 较大。在工程实践中，基准梁和基准桩的问题常会 被检测人员所忽视，容易出现下列问题：
由高压油泵在地面（平台）向荷载箱充油加 载，荷载箱将力传递到桩身，其上部桩极限 侧摩阻力及自重与下部桩极限侧摩阻力及极 限端阻力相平衡来维持加载，从而获得桩的 承载力。这种试验方法的最大特点是在桩基 自身内部寻求反力进行加载，不同于传统方 法那样借助于外部反力加载。
⑵ 曲线确定承载力和等效转换曲线。
❖ 优点：
❖ 自平衡测试法通过桩自身阻力作反力，避免了庞大的 反力装置，其装置简单，准备工作省时省力，并且可以 节省大量试验费用。
❖ 缺点：
❖ 当使用工程桩进行检测，荷载箱位置在加载后形成断 桩，不宜处理，荷载箱平衡点位置需要预估，上部桩身 的摩擦力与下部桩身的摩擦力及端阻力不易平衡，另外 测试时，荷载箱上部测读的是负摩擦力，与实际情况不 相同，需要根据经验进行调整。