自平衡法的桩基检测
自平衡法桩基检测技术在公共建筑中的应用
自平衡法桩基检测技术在公共建筑中的应用摘要：随着城市化进程的加速推进，公共建筑的规模和数量不断增加，对基础设施的安全和稳定性提出了更高的要求。
自平衡法桩基检测技术的引入，为公共建筑的设计、施工和维护提供了新的解决方案，有望在未来的建筑领域发挥重要作用。
关键词：自平衡法桩基检测技术；公共建筑；应用引言自平衡法桩基检测技术是一种先进的基础设施检测技术，其应用范围涵盖了公共建筑、桥梁、隧道等各类工程结构。
该技术通过高精度的测量和分析手段，可以全面评估桩基的承载能力和稳定性，为工程安全提供保障。
1自平衡法桩基检测技术自平衡法桩基检测技术，是种用于评估和监测建筑物桩基稳定性的先进技术。
这项技术利用自平衡仪器，通过测量和分析桩基的倾斜角度、扭转和竖向位移等数据，来评估桩基的状态和稳定性。
它可以帮助工程师和设计师及时发现桩基存在的问题，并提供有效的解决方案，确保建筑物的安全性和稳定性。
自平衡法桩基检测技术的原理是基于力学和传感器技术。
利用先进的传感器设备和数据采集系统，可以实时监测桩基在各种荷载和环境条件下的响应情况。
通过数据分析和处理，得出桩基的承载能力、变形特性和稳定状态，为工程的安全设计和施工提供可靠的依据。
2自平衡法桩基检测施工2.1自平衡法桩基检测施工方案在进行自平衡静载试验前，需要详细了解相关试验桩的设计要求、安装规范以及监测仪器的设置方法。
施工人员应对施工图纸进行彻底的审阅，明确试验桩的安装位置、桩径尺寸和长度要求，以及相关的试验方案和参数设定。
在进行静载试验前，需要根据设计要求和方案安装好相应的静载试验设备，包括但不限于测斜仪、应变计、位移传感器等。
安装完成后，必须进行实地检查和测试，确保各设备正常运行，测量仪器准确灵敏。
在进行自平衡静载试验前，需要对试验桩进行周围土体的原状和扰动（振动、冲击）观测，并测定其初始状态。
这些数据将作为试验的基准值，用于后续试验数据的对比分析。
根据设计要求，施工人员将逐步施加试验荷载于试验桩上，通过液压泵或其他相应设备控制荷载的施加速度和力度。
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。
自平衡法桩基检测原理
自平衡法桩基检测原理
自平衡法（Self-Balancing Method）是一种常用的桩基检测方法，它基于桩的静力平衡原理。
自平衡法的基本原理是在桩顶施加一个平衡荷载，使桩与平衡荷载达到静力平衡状态，通过测量平衡荷载与桩顶位移的关系，可以计算得出桩底的承载性能。
具体原理如下：1. 在待检测的桩顶施加一个平衡荷载，使桩与平衡荷载达到静力平衡状态。
平衡荷载的大小与桩的承载能力相关。
2. 在平衡荷载作用下，测量桩顶的位移。
一般使用位移传感器进行测量。
3. 将桩顶位移与平衡荷载的关系制成荷载位移曲线。
根据该曲线，可以求解得出桩底的承载力。
需要注意的是，自平衡法桩基检测原理中的静力平衡状态是一个理想化的状态，在实际检测过程中，往往考虑到桩的动力效应和动力响应，以及结构的非线性等因素，需要进行一系列的修正和校正，以确保测试结果的准确性。
使用自平衡法测试基桩承载力的几个问题
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。
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 ®)。
自平衡法桩基检测55890
❖ 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。
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
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。
自平衡法静载试验在桩基检测中的应用
27.05m~43.36m 时，不同荷载下的桩身轴力值差距较明显，
说明在不同标高下，不同荷载对试桩桩身轴力的影响程度
有一定差异。
试桩 1 分级加载下的桩身位移见表 5。由表 5 可知，加
载结束后，下桩累计位移最大，当荷载级别为 15 级时，其
累计位移为 5.22mm ；上桩累计位移最大，当荷载级别为 15
1 工程概况
3 结果分析
某高层住宅建筑面积约为 23650m2，框架结构，有 3
层地下室。项目抗震设防烈度为 8 度设防，耐火等级为 II
级，耐久年限为 50 年。场地地层岩性主要为第四系冲洪
积岩、第三系泥灰岩及白垩系泥质砂岩和砾岩等。
为分析桩身承载力及其在荷载作用下的变形规律，选
取 3 根试验桩作为研究对象，试桩相关参数见表 1。3 根
1.00
6 8550 0.89
2.84
0.53
1.71
0.52
1.52
7 9975 0.95
3.78
0.58
2.30
0.46
1.98
8 11400 1.01
4.79
0.44
2.73
0.37
2.35
9 12825 1.13
5.93
0.50
3.23
0.46
2.81
试桩 2 分级加载下的桩身轴力—标高曲线如图 3 所 示。由图 3 可知，试桩 1 与试桩 2 的桩身轴力—标高曲线 变化趋势具有一致性，随着标高增加，桩身轴力呈先增加
缆线长度/m 数量 标高/m
缆线长度/m 数量 标高/m
地面 桩顶 62.90 52.01
截面1 17 3
51.26
表 2 试桩 1、试桩 2 传感器布设方案
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
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
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 1.4 3 ③粘土130 0.70 45 1.4 4 ④粘土140 0.70 50 1.45 ⑤粉质粘土140 0.70 50 1.4 ⑤1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)βsiβp7 ⑦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 1.68⑧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 2.9 ⑨粉质粘土200 0.70 70 1.4 ⑨1粘土220 0.75 75 1.41 0 ⑩辉长岩残积土220 65 1.41 1 ?全风化辉长岩300 80 1.41 2?强风化辉长岩500 140 18001.42.0 ?1强风化辉长岩600 160 2200 1.42.3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。
基桩自平衡试验检测方案
基桩自平衡试验检测方案一、试验目的1.评估基桩在自平衡状态下的承载能力和变形特性。
2.确定基桩的稳定性和工作范围，为设计提供可靠的依据。
二、试验方法1.自平衡试验应在桩基完全被加载后进行。
2.使用同类型土壤填充桩周围空间，以实现自平衡状态。
3.自平衡状态下，连续监测基桩及周围土体的应力、变形和水平位移。
三、试验步骤1.前期准备(1)确定试验桩型号、布置方案和试验参数。
(2)清理试验场地，确保试验区域干净整洁。
(3)铺设水平标杆，测量标高和水平方向。
(4)安装监测设备，包括应力计、变形计和水平位移计。
2.基桩加载(1)根据设计要求，逐步增加加载荷载，记录每个加载阶段的荷载和变形数据。
(2)观察基桩和桩周围土体的变形情况，包括沉降、侧向位移和土压力的变化。
(3)达到预设的荷载值后，保持荷载不变，观察一段时间，记录稳定平衡时的变形和应力。
3.数据分析与结果(1)对获取的变形和应力数据进行分析和处理，绘制荷载-沉降曲线、变形特征曲线和土压力分布曲线。
(2)根据试验结果，评估基桩的承载能力、变形特性和稳定性，判断是否满足设计要求。
四、安全措施1.试验过程中，应严格遵守安全操作规程，操作人员需佩戴必要的安全防护装备。
2.加载过程中，应控制荷载的增减速度，防止产生过大的应力差和变形。
3.如发现试验中存在安全隐患或异常情况，应及时停止试验并采取相应的应急处理措施。
以上是一个基桩自平衡试验的检测方案，根据具体情况和试验要求，还可以进行进一步的调整和完善。
在实际操作过程中，应根据试验设计和现场条件进行具体的操作和数据采集，并注意及时记录试验数据和观察情况，以确保试验的准确性和可靠性。
浅析桩承载力自平衡法对桩基检测的推进
浅析桩承载力自平衡法对桩基检测的推进摘要：自平衡法是基于静载荷试验发展而来的建筑桩基检测方法，它可以快速检测隐蔽桩体的极限承载力。
文章阐述了自平衡法测桩技术，分析了自平衡法测桩技术中荷载箱位置的设置对于桩基极限承载力的影响。
关键词：桩基检测；承载力试验；自平衡法随着高层建筑、桥梁工程等建设项目的增多，桩基础的应用量越来越大。
如何正确评价单桩的承载能力，选择合理的测试手段是关系到桩基础是否安全与经济的重要问题。
一、自平衡测试桩法1、原理。
自平衡测试桩法是模拟纵向抗压(抗拔)桩的实际工作环境的一种桩基试验方法，试验中将特制的荷载箱(一种加载装置)安放在桩体的预定位置，并把与荷载箱连接的高压油管、位移杆引出地面；试验中，通过地面(平台)的高压油泵向荷载箱内注油加载，荷载箱加载后将力传导至桩体，使荷载箱上部桩体的极限侧摩阻力与荷载箱下部桩体的极限侧摩阻力达到平衡，在此平衡状态下完成加载过程，并获得桩体的极限承载力数据(图1)。
图l 自平衡试桩法测试示意图自平衡试验装置的核心是荷载箱，它主要由活塞(多个特制千斤顶)、顶盖(承压板)、底盖(承压板)及箱壁4部分组成。
顶、底盖的外径略小于桩的外径，在顶、底盖上布设位移杆。
将荷载箱与钢筋笼焊接成一体，放入钻孔内的指定位置，即可浇注混凝土成桩。
试验时，在地面上通过油泵向荷载箱内千斤顶加压，随着压力的增加，荷载箱的顶、底盖将同时向上、向下发生位移，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。
荷载箱中的压力可用压力传感器测得，荷载箱向上、向下的位移可由位移传感器记录。
地面记录采集器依据实测数据绘出向上的和向下的力，以及相应的位移曲线，根据Qs曲线、s—lgt曲线和s—lg Q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试验桩的极限承载力。
二、桩自平衡测试的注意事项1.绑扎、焊接钢筋笼和检测管时，检测管连接需用套筒围焊，确保其不渗浆液，与钢筋笼绑扎成整体。
桩基承载力自平衡法检测方案
传统的桩基荷载试验方法有两种，一种是桩载法，一种是锚桩法。两种方法都是利用液压千斤顶对桩顶施加载荷，而千斤顶的反作用力，前者由反作用力架上的堆重平衡，后者通过锚杆将反作用力传递给锚桩。反作用力框架，与锚连接。桩的拔出力平衡。主要问题是：前者必须解决数百吨甚至数千吨的荷载源、堆垛和运输问题，而后者必须设置多个锚桩和反力梁，不仅成本高，而且需要花费大量时间。很久。而且容易受吨位和场地条件的限制（国内堆垛法试验桩的最大极限承载力只有3000吨，锚桩法试验桩的最大极限承载力不超过4000吨） )，使许多大吨位桩和特殊场地的桩（如山桩、桥桩）的承载力数据往往不一致、不准确，无法合理发挥基础桩的潜力，是一大难题在桩基础领域。
(3)试验单位应根据自平衡法试验桩理论计算确定平衡点和试验载荷值。
2、仪器设备测试部件的校准
(1)装载系统（电动油泵、高压油管、装载箱等）
系统在加载前经省计量部门标定后，由厂家进行系统压力测试，以保证测试加载的准确性。
(2) 测试仪器的校准
所有设备（电子百分表、压力表、应变计）均由法定计量标准站在实验室进行调试和校准。
55
1.4
⑦1个粘土
160
0.70
60
1.4
⑦2细砂
160
0.60
45
1.6
8
⑧粘性地球
190
0.75
70
1.4
⑧1粉质粘土
170
0.70
65
1.4
⑧2联合体
260
0.50
130
2.0
9
⑨粉质粘土
200
0.70
70
1.4
⑨1支地球
220
0.75
自平衡检测法在桩基施工中的应用
自平衡检测法在桩基施工中的应用摘要：自平衡法是一种在桩端附近安设荷载箱，然后沿桩身方向加载，同时测得荷载箱上下、部桩身各自承载力的静载试验方法。
自平衡法的主要装置是一种经特别设计可用于加载的荷载箱。
荷载箱主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成，顶、底盖的外径略小于桩身外径，其上布置位移棒测量向上、向下变形。
将荷载箱与钢筋笼焊接成一体后，即可浇捣成桩。
进行自平衡测试时，通过在地面上的油泵加压，荷载箱将同时向上、向下发生变位，促使桩侧阻力及桩端阻力的发挥。
本文就自平衡法在建筑试验桩检验中的应用作简单阐述。
关键词：自平衡法试验桩检测基本原理Applicationofself-balancedetectionmethodinplateauarea BoZhangLingPanXing-BangGan （ChinaSouthwestConstructionEighthEngineeringpision.corp.ltd，chengdu，610051）1前言采用堆载法、锚桩法等传统方法进行桩基承载力测试时，受到了试桩吨位和场地条件的限制。
当试桩的竖向抗压承载力达到千吨以上时，采用锚桩法、堆载法测试就很困难。
对水上、坡地、基坑底、狭窄场地以及斜桩进行承载力测试，传统静载法也是难以实现的。
2工程概况拉萨贡嘎机场航站区改扩建工程新建航站楼桩基础工程试验桩基共有9根，直径均为0.8m，桩长有13m、26m两种形式，承载方式为端承桩，成桩后采用桩底后注浆法消除沉渣。
由于3根26m水平抗压试桩荷载需求为11000KN，需购置1100吨物料且占用场地极大、极不方便。
因此贡嘎桩基项目在试桩检测前，项目技术人员结合以往施工经验，利用自平衡技术，对试桩基桩承载力测试进行创新，形成自平衡试验桩检测技术。
3工艺原理试桩时，先在地面上设置基准梁，作为位移0点，在基准梁上架设4只位移传感器，2只用于量测桩身荷载箱处的向上位移，2只用于量测桩身荷载箱处的向下位移，位移传感器与桩主筋相连。
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。
自平衡法桩基检测
地基试验，但由于试验过程中，地锚会对复合地基土产 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。
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；
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。
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。
受土的竖向阻力。地锚提供反力的大小由螺旋钻叶片大 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。
自平衡基桩静载试验检测
对工程桩承载力验收检测，试验完成后必须在荷 载箱处进行高压注浆.
自平衡检测报告
受检桩的检测数据表、结果汇总表和相应 的Q-s、s-lgt等曲线，转换为桩顶加载的 等效转换数据表和等效转换Q-s曲线
检测数据的分析与判定
缓变型Q-s曲线可根据位移量确定： 上段桩极限加载值取对应位移为40mm时
的荷载.当桩长大于40m时，宜考虑桩身的弹 性压缩量.
下段桩极限加载值取位移为40mm对应的 荷载值.
等效转换方法
将基桩自平衡法获得的 荷载箱向上、向下两条Q－s曲线
等效转换
相应传统静载试验的一条Q-s曲线，以确定 桩顶沉降
常见故障
荷载箱打不开；储备不够， 主筋与下端混凝土固结在一起 系统渗油；密封不严. 位移无传导；位移杆（丝）注死. 位移杆（丝）失缺.
实例1
操作有标准 荷载箱有选型 安装有技巧 当极限端阻力大于极限侧摩阻力时，将
荷载箱置于桩端，根据桩长径比、地质 情况采取在桩顶提供一定量的配重等措
施.东北某立交桥基桩检测试验
实例2
操作有标准 荷载箱有选型 安装有技巧 检测桩为抗拔桩时，荷载箱可置于桩端；
向下反力不够维持加载时，可采取加深
桩长等措施。某地铁车站抗抜桩检测试 验
荷载箱检定率为100%，加载分级数不少于五级. 荷载箱宜整体检定. 荷载箱的极限输出推力不应小于额定输出推力的
1.2倍
自平衡法在建筑桩基检测中的应用
自平衡法在建筑桩基检测中的应用摘要：本文首先对自平衡法测试原理、自平衡法测试系统、自平衡法等效转换方法展开详细分析，然后以某建筑需项目为例，从试验所需的仪器与设备、实时掌握检测桩加载情况、试验曲线及其等效转化、确定极限承载力、钢筋笼加工、安装位移管及油管、混凝土浇筑几个层面入手，对自平衡法在建筑桩基检测中的应用进行系统论述，为进一步提高建筑物的安全和耐久性提供可靠支持。
关键词：自平衡法；建筑；桩基检测；原理；应用自平衡法通过监测结构物或基础的位移和应力变化，利用力学平衡的原理进行分析，确定结构物或基础的性能状态。
建筑桩基检测是指对建筑物的桩基进行评估和监测的过程，旨在通过使用各种技术和方法，对桩基的物理性质、质量状况和受力特征进行准确、全面的评估。
自平衡法在建筑桩基检测中的应用具有重要的意义，能够为工程师提供全面、准确的桩基性能信息，实时监测和评估桩基的质量和稳定性。
一、自平衡法基本原理（一）自平衡法测试原理为了测试桩基的极限承载力，采用埋设荷载箱并进行垂直方向上或下的加载的方法,这种测试方法利用桩侧阻力作为桩端阻力的反作用力。
荷载箱需要事先埋设在桩身的特定位置上，确保该位置以上的桩身能够承受接近下部桩身侧阻极限值和端阻极限值之和的抗拔极限承载力，使上部和下部的桩身都能达到极限状态。
根据试验原理示意图，如图1所示，分别计算荷载箱上部和下部桩身的承载力。
首先，加载荷载并测量荷载箱上部桩身的变形和反力，确定上部桩身的承载性能。
加载荷载并测量荷载箱下部桩身的变形和反力，确定下部桩身的承载性能。
这些数据通过测力计、应变计等传感器进行实时监测和记录。
然后，适当处理上部桩身的极限承载力，例如考虑荷载的偏心作用、土壤的非线性特性等因素，得到更准确的结果。
最后，将处理后的上部桩身的极限承载力与下部桩身的极限承载力相加，得到整个桩基的极限承载力。
通过这种方法，能够准确测试桩基的极限承载力，并对桩身的不同部分进行评估。
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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。
表1: 主要地层分布表(对应Z6 孔)
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：
表2：SZ1试桩主要参数表
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。
加载采用荷载箱，通过高压油泵输油加载，加载力值由压力表测读，试桩的位移量测采用百分表人工测读，荷载箱加载时，共架设5只百分表，其中2只测量荷载箱向下位移，2只测量荷载箱向上位移，1只测量桩顶向上位移。
现场数据经整理分析后绘
制成：荷载箱向下位移Q-s曲线和s-lgt曲线，荷载箱向上位移U-δ曲线和δ-lgt曲线，并可根据需要转换为与传统试桩方法等效的桩顶Q-s 曲线。
图1：桩基自平衡法测试系统图
（三）测试规程
单桩竖向静荷载试验按照中华人民共和国国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）,浙江省标准《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003），《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）, 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）, 《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）,并参考江苏省标准《桩承载力自平衡测试技术规程》
（DB32/T291-1999）等有关静载试验的规范进行，加载采用慢速维持法，即：
1、试验时间：在成桩后不少于15天进行测试。
2、加载分级与位移观测：
（1）每级加载为荷载箱额定荷载的1/15，第一级按两倍荷载分级加载，卸载分5级进行。
荷载箱额定荷载取设计竖向容许承载力。
（2）每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min各测读一次位移量值，以后每隔30min测读一次。
（3）电子位移计经数据采集仪连接到电脑，直接由电脑自动控制测读，在电脑屏幕上显示Q-S、S-lgt曲线。
（也可采用百分表人工测读）
3、相对稳定标准：每一小时内的位移均不超过0.1mm，并连续出现二次（由1.5h内连续三次观测值计算），即可认为相对稳定，可加下一级荷载。
4、下段桩（桩端）终止加载条件与极限承载力的确定
（1）荷载箱向下总位移量大于或等于40mm（对于直径大于800mm的桩可取0.05D，下同），本级荷载下的位移量大于或等于前一
级荷载下的位移量的5倍时，加载即可终止。
取终止荷载的前一级荷载为极限承载力。
（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。
取终止荷载的前一级荷载为极限承载力。
（3）总位移量小于40mm，但荷载已大于或等于设计要求的最大加载量时，加载即可终止。
取此时的荷载为极限承载力。
（4）当荷载～位移（Q～S）曲线呈缓变型时，总位移量已超过60mm，加载即可终止。
取对应于40mm的荷载为极限承载力。
（5）当荷载～位移（Q～S）曲线呈陡降型时，曲线上明显陡降段的起点所对应的荷载为极限承载力。
（6）根据位移随时间的变化特征，取S～lgt曲线尾部明显弯曲的前一级荷载为极限承载力。
5、上段桩终止加载条件与极限承载力的确定
（1）本级荷载下的荷载箱向上位移量大于或等于前一级荷载下的位移量的5倍时，加载即可终止。
取终止荷载的前一级荷载为极限承载力。
（2）当累计荷载箱向上位移超过100mm或荷载箱行程时，加载即可终止。
取对应于40mm的荷载为极限承载力。
（3）当荷载已大于或等于设计要求的最大加载量时，加载即可终止。
取此时的荷载为极限承载力。
（4）荷载～位移（Q～S）曲线呈陡降型时，曲线上明显陡降段的起点所对应的荷载为极限承载力。
（5）根据位移随时间的变化特征，取S～lgt曲线尾部明显弯曲的前一级荷载为极限承载力。
6、卸载分级与位移观测
（1）卸载分5级进行，即卸载为加载值的两倍，逐级等量卸载，直至到零。
（2）卸载时，每级荷载维持1h，按第30、60min各测读一次回弹量后，即可卸下一级荷载。
（3）卸载到零后，应测读残余位移量，维持时间为3h，测读时间为第30、60min，以后每隔30min测读一次。
7、单桩竖向抗压极限承载力的确定
根据上述第4条和第5条的极限承载力确定方法，实测得到荷载箱上段桩的极限承载力Q 和荷载箱下段桩的极限承载力Q ，按照《桩承载力自平衡测试技术规程》（DB32/T291-1999）中的承载力计算公式得到单桩竖向抗压极限承载力：
式中：
Q u：单桩竖向抗压极限承载力（kN）；
Q u上：荷载箱上段桩的实测极限承载力（kN）；
Q u下：荷载箱下段桩的实测极限承载力（kN）；
W ：荷载箱上段桩的自重；
g ：荷载箱上段桩侧阻力修正系数，对于粘土、粉土g 取0.8，对于砂土取0.7。
（四）加卸载分级荷载表
表3：加卸载分级荷载表
加载分级荷载箱对应荷载
(kN)卸载分级备注SZ1/H25
000 213701 32055
五、基桩自平衡深层静荷载试验结果及分析
本场地的1根试桩现场测试工作于2007年11月29日全部完成，整个测试作业严格按测试规程进行，测试过程情况正常。
由现场实测数据绘制的向下位移Q～S曲线、S～lgt曲线和向上位移U～δ曲线、δ～lgt 曲线详见附录，从中可以看出：
SZ1/H25试桩：
荷载箱分级荷载按额定荷载6850kN分成10级加载，每级加载值685kN，首级为1370kN(荷载分级参见表3),荷载箱加载至最大试验荷载第10级荷载6850kN，实测上段桩向上位移U～δ曲线呈缓变型、δ～lgt曲线呈平直型，且位移量很小，说明上段桩侧阻力表现良好且尚有余
量；下段桩向下位移Q～S曲线呈缓变型、S～lgt曲线呈平直型，持力层性状一般。
当荷载箱正常加载至最大试验荷载（对应加载值为第10级荷载6850kN）时，下段桩荷载箱向下位移累计39.52mm，卸载后剩余位移为27.13mm，回弹率31.35%，而对应的荷载箱向上位移为6.61mm，卸载后剩余位移为3.55mm，回弹率46.29%。
表4：测试成果汇总表
计算过程如下：
根据地质报告，荷载箱上段桩侧阻力修正系数取:g = 0.8 试桩SZ1(H25)单桩竖向抗压极限承载力为：
上段桩侧土极限摩阻力：取对应于第10级荷载6850kN并考虑自重和修正因子后，经计算约为7830kN
下段桩（桩端）极限承载力：取对应于第10级荷载6850kN
单桩竖向抗压极限承载力=上段桩侧土极限摩阻力+下段桩极限承载力，即为：
Q u=7830+6850≈14680kN
六、结论
（1）所测共1根试桩，试桩成果如下：
SZ1试桩(H25)：加载至最大试验荷载（对应加载值为第10级荷载6850kN）时，下段桩荷载箱向下位移累计39.52mm，卸载后剩余位移为27.13mm，回弹率31.35%，而对应的荷载箱向上位移为6.61mm，卸载后剩余位移为3.55mm，回弹率46.29%。
根据相关规范计算，该试桩单桩竖向抗压极限承载力不小于14680kN，满足设计要求。