静载荷部分

基本内容

⏹序言

⏹桩的基本知识

⏹桩基静载荷试验

⏹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

基本内容

⏹序言

⏹桩的基本知识

⏹桩基静载荷试验

⏹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

⏹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，50年代末和60年代初，开始生产预制钢筋混凝土桩, 就有了在预制桩上进行的静载试验，60～70年代，我国开始研制生产出预应力钢筋混凝土管桩，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。

❑1、测桩理论的发展

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。北京建研院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，归纳了许多实用方法。

❑2、测桩实践的发展

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和自平衡试桩，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。由手工记录发展为自动记录和无线

记录及远程监控。

❑2、测桩实践的发展

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和自平衡试桩，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。由手工记录发展为自动记录和无线

记录及远程监控。

❑2、测桩实践的发展

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和自平衡试桩，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。由手工记录发展为自动记录和无线

记录及远程监控。

三、按功能

1、抗压桩（摩擦型桩(1、2)、端承型桩(1、2)）

2、抗拔桩

3、水平受荷桩

四、按方法

1、打（压）入桩

2、灌注（沉管、钻(冲)孔、挖孔、挤扩）桩

五、按桩径

1、小桩是指桩径不大于250mm的桩；

2、中等直径桩是指桩径＞250mm但＜800mm的桩；

3、大直径桩是指桩径＞800mm的桩。

⏹桩的承载力

一、竖向抗压单桩承载力

指桩在竖向荷载作用下到达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。

其决定因素：

1、桩身材料强度；

2、地基土强度。（主要因素）

3、施工质量

4、桩的休止时间

⏹桩的承载力

典型破坏模式

典型破坏模式

⏹单桩竖向受压荷载传递机理

当竖向荷载逐步施加于单桩桩顶，桩身上部受到压缩而产生相对于土的向下位移，与此同时桩侧表面受到土的向上摩阻力，桩身荷载通过所发挥出来的桩侧摩阻力传递到桩周土层中去，致使桩身荷载和桩身压缩变形随深度递减。

随着荷载增加，桩身压缩量和位移量增大，桩身下部的摩

阻力随之逐步调动起来,桩底土层也因受到压缩而产生桩端阻力，至此桩顶荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力共同承担。

桩侧阻力和端阻力的发挥是不同步的，桩侧摩阻力先发挥，先达到极限，端阻后发挥，后达到极限。二者的发挥过程则反映了桩土体系荷载的传递过程。

当桩身摩阻力全部发挥出来达到极限后，若继续增加荷载，其荷载增量将全部由桩端阻力承

担。由于桩端持力层的大量压缩和塑性挤压，位移增长速度显著加大，直至桩端阻力达到极限，位移迅速增大而破坏。此时桩所承受的荷载就是桩的极限承载力。

⏹竖向抗压单桩极限承载力估算（经验参数法p.33）

桩的抗拔承载力由桩侧阻力和桩身重力组成。

与桩抗压荷载传递机理相比其认识还不充分,计算方法还不成熟,主要以试验加以确定. (抗力有:侧阻,自重,扩大头)

三、水平荷载单桩承载力

指与桩轴方向垂直的承载力，桩的水平承载力由桩身材料的抗弯强度和桩周土的抗力控制。

水平荷载作用下的桩-土体系有两类工作状态和破坏机理：

一类是刚性短桩,因转动或平移而破坏,相当于αh＜2.5时的情况；

(αh--桩的换算深度, α-桩的水平变形系数h为桩长)

一类是工程中常见的弹性长桩，桩身产生挠曲变形，桩下段嵌固在土中不能转动，相当于αh＞4.0时的情况。

当αh＞4.0时取αh = 4.0

对2.5＜αh＜4.0 范围的桩为中长桩。(P.83)

⏹桩基工程常见的质量问题

1.沉管灌注桩

拔管速度；软硬土层；初凝邻桩；地表隆起等

2.钻(冲)孔灌注桩

混凝土不连续；清孔；泥浆护壁，导管连接

3.混凝土预制桩

接头不严；邻桩挤压；运输吊装；硬土层；

障碍物

⏹

⏹静载试验

指按桩的使用功能，分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力，观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，判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。

⏹适用范围

单桩竖向抗压静载荷试验、单桩水平静载荷试验、单桩竖向抗拔静载荷试验、地基处理的静载荷试验、天然地基的平板竖向静载荷试验等。

⏹使用设备

千斤顶、荷重传感器、油压表、位移传感器、机(电)百分表、钢梁、荷重块、数据采集系统等。