单桩静载荷试验曲线

单桩竖向抗压静载试验理论及曲线形态单桩竖向抗压静载试验是土木工程中常用的一种试验方法，用于评估桩的承载能力。

该试验通过在桩顶施加垂直向下的力，观测桩身沉降量来判断桩的变形性质和承载能力。

本文将介绍单桩竖向抗压静载试验的理论原理以及试验结果的曲线形态。

单桩竖向抗压静载试验的理论基础是底部土体桩身的变形性质以及土体的强度特点。

当桩身受到垂直向下的力时，底部土体会发生挤压变形，从而产生桩身沉降。

试验中通过在桩顶施加一系列等级递增的力来观测桩身的沉降量，进而得到桩的承载能力。

试验前需要对试验桩进行安装和测设。

安装时应注意桩身外表面的清洁和细致处理，以便观测沉降量。

安装后，需要在桩顶标定一系列测设点，用来测量桩身沉降。

通常采用剪力计、位移计等设备进行测量。

试验过程中，在桩顶施加逐步增加的荷载，保持荷载的恒定并记录相应的桩身沉降量。

荷载的施加通常按照一定步长递增，直至达到桩身的极限承载力。

在试验过程中，需要及时记录和分析桩身沉降量和载荷数据，以便判断桩的变形特性和承载能力。

试验结果通常以荷载-沉降曲线来展示。

曲线的形态依据土体的的力学特性和桩身的变形规律而定。

一般来说，曲线开始处为弹性阶段，在该阶段桩身发生的沉降较小。

随着荷载的逐渐增加，曲线进入塑性阶段，此时桩身的沉降量明显增大。

在达到极限承载力的荷载下，曲线进入破坏阶段，桩身沉降量急剧增加。

曲线的形态与土体的性质、桩身的材料和形状等因素密切相关。

如果土体较坚硬，桩身的变形较小，曲线的斜率较大。

相反，如果土体较松软，桩身的变形较大，曲线的斜率较小。

当试验桩具有特殊形状时，曲线的形态也会有所不同。

单桩竖向抗压静载试验理论及曲线形态单桩竖向抗压静载试验是一种常用的岩土工程试验，可用于评估桩基在受力状态下的承载力和变形特性。

该试验通过施加一定的垂直荷载于单个桩身上，记录其响应数据，从而获得桩的力学参数和承载力指标。

本文将介绍单桩竖向抗压静载试验的理论原理和曲线形态。

一、试验原理在单桩静载试验中，试验桩的尺寸和材料均应符合设计标准。

试验桩应在桩顶安装应变计以测量桩顶的垂直应变，并在桩身上安装应变片以测量桩身的应变。

试验时，在桩顶施加一定的静载荷，从而引发桩身和周围土体的变形。

通过监测桩顶和桩身的应变，可获得桩身受力状态下的力学参数和承载力指标。

二、试验结果单桩竖向抗压静载试验的结果可用于评估桩基的承载能力和变形特性。

试验数据通常包括曲线形态、极限承载力、桩顶位移和变形等指标。

其中，曲线形态是反映桩在荷载作用下的应力变形关系的关键指标。

根据桩的变形特性和荷载特性，曲线形态通常分为三段，即弹性、塑性和摩擦段。

1.弹性段弹性段是指当试验荷载小于桩的弹性极限时，桩身的应变与应力之间存在线性关系。

在该阶段，桩身的刚度较大，桩顶位移的变化不会对桩的承载力产生显著影响。

2.塑性段当试验荷载逐渐增大，超出桩的弹性极限时，桩身的应变将出现非线性增加，这个阶段即为塑性段。

塑性段试验曲线上承载力指标开始增大，桩顶位移发生较大变化，且桩身的应变变化也较为剧烈。

3.摩擦段在试验荷载进一步增大时，桩身周围所承受的土体的摩擦抗力也开始发挥作用，在此阶段下，承载力指标不再呈现线性增长，而是更多地依赖于桩的侧阻力，桩顶位移继续增加且较为稳定。

三、曲线形态在理想情况下，弹性段应当具有较好的线性关系，塑性段和摩擦段应当较为稳定，线性的部分应满足附加箭头感官规律。

四、总结。

附录S 单桩水平载荷试验要点S.0.1单桩水平静载荷试验宜采用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。

S.0.2施加水平作用力的作用点宜与实际工程承台底面标高一致。

试桩的竖向垂直度偏差不宜大于1%。

S.0.3采用千斤顶顶推或采用牵引法施加水平力。

力作用点与试桩接触处宜安设球形铰，并保证水平作用力与试桩轴线位于同一平面。

图S.0.3 单桩水平静载荷试验示意1-百分表；2-球铰；3-千斤顶；4-垫块；5-基准梁S.0.4 桩的水平位移宜采用位移传感器或大量程百分表测量，在力作用水平面试桩两侧应对称安装两个百分表或位移传感器。

S.0.5固定百分表的基准桩应设置在试桩及反力结构影响范围以外。

当基准桩设置在与加荷轴线垂直方向上或试桩位移相反方向上，净距可适当减小，但不宜小于2m。

S.0.6采用顶推法时，反力结构与试桩之间净距不宜小于3倍试桩直径，采用牵引法时不宜小于10倍试桩直径。

S.0.7多循环加载时，荷载分级宜取设计或预估极限水平承载力的1/10～1/15。

每级荷载施加后，维持恒载4min测读水平位移，然后卸载至零，停2min测读水平残余位移，至此完成一个加卸载循环，如此循环5次即完成一级荷载的试验观测。

试验不得中途停歇。

S.0.8慢速维持荷载法的加卸载分级、试验方法及稳定标准应符合本规范第Q.0.5条、第Q.0.6条、第Q.0.7条的规定。

S.0.9当出现下列情况之一时，可终止加载：1，在恒定荷载作用下，水平位移急剧增加；2，水平位移超过30mm～40rnm（软土或大直径桩时取高值）；3，桩身折断。

S.0.10单桩水平极限荷载H可按下列方法综合确定：u1，取水平力时间位移（H0-t-X）曲线明显陡变的前一级荷载为极限荷载（图S.0.10-1）；慢速维持荷载法取H0-X曲线产生明显陡变的起始点对应的荷载为极限荷载；2，取水平力-位移梯度（H0-△X/△H）曲线第二直线段终点对应的荷载为极限荷载(图S.0.10-2)；3，取桩身折断的前一级荷载为极限荷载（图S.0.10-3）；4，按上述方法判断有困难时，可结合其他辅助分析方法综合判定；5，极限承载力统计取值方法应符合本规范第Q.0.10条的有关规定。

单桩竖向抗压静载荷试验1、试验方法(1)方法选择本次静载荷试验采用堆载反力法,加载采用快速试桩法。

(2）加何与量测荷载由油压千斤顶反力加压,量测系统使用压力传感器、电子秤及高精度大量程百分表。

（３)荷载分级依据规范及设计的要求,确定试验的最大荷载为设计单桩极限承载力。

加载时,每级维持1小时,测读时间为5′、1５′、３0′、４5′、60′,加下一级。

卸载时，每级卸载测读１5分钟,按5′、１5′测读二次。

卸至零荷载时,测读两小时,测读时间为５′、15′、30′、60′、90′、120′。

（5)终止加载条件单桩竖向抗压静载荷试验当出现下列情况之一时，即可终止加荷:①在某级载荷作用下的沉降量大于前一级荷载沉降量的5倍。

②达到设计要求的最大试验荷载量且沉降稳定。

③达到桩身材料的极限强度以及试桩桩顶出现明显的破损现象。

④按总沉降量控制:总沉降量宜按100mｍ控制。

２、试验设备(1)反力架装置：保证提供不小于最大试验荷载》１.２的反力；(2）千斤顶：２0０t分离式油压千斤顶;(3）量测系统:油压、或２00ｔ压力传感器,电子显示器；50mｍ量程高精度百分表或位移传感器。

3、现场准备（1)试验场地必须道路畅通平整;（2)场地需提供三相动力、220Ｖ照明电、堆载所需的黄砂;（3)临时住房一间。

4、试验要求(１)静载荷试验宜在龄期(休止期)28天后进行;(2)设备安装(见附图1）①反力系统能提供足够的反力;②千斤顶、反力架的重心应与试桩重心一致；③基准桩与试锚中心距离应满足规范要求;④量测系统的精度、量程满足规范要求，并定期校验。

低应变动力测试低应变动力测试采用应力波反射法。

即锤击桩顶，激发一瞬态应力波,应力波沿桩身向下传播,传至波阴抗界面(缺陷或桩底)而产生反射波。

通过安装在桩顶的高灵敏度传感器，来接收反射波,并结合应力波各种特征,综合判断桩身质量。

1、测试要求检测前要求开挖至桩顶标高,保证被检测桩桩身直立,桩头完整。