DB32T2911999樁承載力自平衡測試技術(shù)規(guī)程

1、ICS93.020 DB32 P1110001-1999江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/T 291-1999樁承載力自平衡測試技術(shù)規(guī)程Technical Code for Self-Balanced MeasurementMethod of pile Bearing Capacity1999-01-01發(fā)布 1999-01-01實(shí)施江蘇省技術(shù)監(jiān)督局江蘇省建設(shè)委員會聯(lián)合發(fā)布江蘇省 建設(shè)委員會技術(shù)監(jiān)督局蘇建科（1999）182號_關(guān)于做好貫徹實(shí)施樁承載力自平衡測試技術(shù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的通知各市建委、技術(shù)監(jiān)督局：由東南大學(xué)土木工程學(xué)院等單位編制的樁承載力自平衡測試技術(shù)規(guī)程，業(yè)經(jīng)審查，現(xiàn)批準(zhǔn)為江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)，編號DB

2、32/T 291-1999，自1999年6月1日起執(zhí)行。請有關(guān)單位做好組織實(shí)施工作。該規(guī)程由江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計站組織發(fā)行。一九九九年四月二十六日（章）抄送：省屬勘察設(shè)計單位，省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計站前 言本規(guī)程是根據(jù)江蘇省建委頒布發(fā)的蘇建科（1997）358號文的要求，由東南大學(xué)土木工程學(xué)院會同江蘇省建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站、南京市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站等有關(guān)單位共同編制而成。本規(guī)程是根據(jù)東南大學(xué)土木工程學(xué)已有的試驗(yàn)研究成果，結(jié)合省內(nèi)的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對自平衡試樁法的特點(diǎn)，參考了建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-94）的有關(guān)內(nèi)容并征求了有關(guān)單位的意見而編制的。經(jīng)多次審查、修改后定稿，作為江蘇省的地方標(biāo)準(zhǔn)。在

3、執(zhí)行本規(guī)程的過程中，主注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和積累資料，如發(fā)現(xiàn)有需要修改或補(bǔ)充之處，請將意見和有關(guān)資料寄交東南大學(xué)土木工程學(xué)院（南京四牌樓2號，郵編210096），以便今后修訂時參考。本標(biāo)準(zhǔn)由江蘇省建設(shè)委員會提出。本標(biāo)準(zhǔn)主編單位：東南大學(xué)土木工程學(xué)院南京市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督總站本標(biāo)準(zhǔn)主編人員：龔維明 蔣永生 刁愛國 毛龍泉 高喬明 郭正興薛國亞 梁書亭 李金根目 錄1 總則12 測試設(shè)備13 試驗(yàn)方法24 資料整理25 單樁豎向極限承載力的確定4附錄5條文說明6江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)樁承載力自平衡測試技術(shù)規(guī)程DB32/T 291-19991 總 則1.1 自平衡試樁法是接近于豎向抗壓（拔）樁的實(shí)際工作條件的一種試

4、驗(yàn)方法，可確定單樁豎向抗壓（拔）極限承載力和樁周土層的極限側(cè)摩阻力、樁端土極限端阻力。為使自平衡試樁法的測試做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合、安全可靠、確保質(zhì)量，特制定本規(guī)程。1.2 自平衡試樁法適用于粘性土、粉土、砂土、巖層中的鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、沉管灌注樁等，特別適用于傳統(tǒng)靜載試樁相當(dāng)困難的水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場地試樁等情況。對直徑D1.5m試樁檢測可采用小直徑樁模擬測試以確定單位面積的摩阻力、端阻力極限值，模擬樁的直徑不應(yīng)小于800mm，最后根據(jù)實(shí)際尺寸通過換算確定單樁極限承載力。當(dāng)埋設(shè)有樁身應(yīng)力、應(yīng)變測量元件時，尚可直接測定樁周各土層的極限側(cè)阻力。1.3 用于工程樁承載力評價時

5、，在同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%，工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時不應(yīng)少于2根，其它條件下不應(yīng)少于3根。1.4 從成樁到開始試驗(yàn)的間歇時間：在樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的前提下，對于砂類土，不應(yīng)小于10d；對于粉土和粘性土，不應(yīng)少于15d。1.5 試樁的成樁工藝和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與工程樁一致。為縮短試樁養(yǎng)護(hù)時間，混凝土可適當(dāng)提高強(qiáng)度等級，或摻入早強(qiáng)劑。2 測試設(shè)備2.1 試驗(yàn)加載采用專用的荷載箱，必須經(jīng)法定檢測單位標(biāo)定。荷載箱平放于試樁中心；荷載箱位移方向與樁身軸線夾角50，荷載箱極限加載能力應(yīng)大于預(yù)估極限承載力的1.2倍。2.2 荷載與位移的量測儀表：采用聯(lián)于荷載箱的壓力表測定油壓，根據(jù)荷載箱率

6、定曲線換算荷載。試樁位移一般采用百分表或電子位移計測量。采用專用裝置分別測定向上位移和向下位移。對于直徑很大及有特殊要求的樁型，可對稱增加各一組位移測試儀表。固定和支承百分表的夾具和基準(zhǔn)梁在構(gòu)造上應(yīng)確保不受氣溫、振動及其他外界因素的影響以防止發(fā)生豎向變位。2.3 試樁和基準(zhǔn)樁之間的中心距離應(yīng)大于等于3D且不小于2.0m。2.4 荷載箱宜在成孔以后，混凝土澆搗前設(shè)置。護(hù)管與鋼筋籠焊接成整體，荷載箱與鋼筋籠焊接在一起，護(hù)管還應(yīng)與荷載箱頂蓋焊接，焊縫應(yīng)滿足強(qiáng)度要求，并確保護(hù)管不滲漏水泥漿。荷載箱擺放處一般宜有加強(qiáng)措施，可配置加密鋼筋網(wǎng)2層。在人工挖孔樁底用高強(qiáng)度等級的砂漿或高強(qiáng)度等級混凝土將樁底抹平

7、。2.5 荷載箱擺設(shè)位置應(yīng)根據(jù)地質(zhì)報告進(jìn)行估算。當(dāng)端阻力小于側(cè)阻力時，荷載箱放在樁身平衡點(diǎn)處，使上、下段樁的承載力相等以維持加載。當(dāng)端阻力大于側(cè)阻力時，可根據(jù)樁長徑比、地質(zhì)情況采取以下措施：（a）允許情況下適當(dāng)增加樁長；（b）樁頂提供一定量的配重；（c）加載至摩阻力充分發(fā)揮，而端部采用1.2條方法測試單位面積極限值，再根據(jù)實(shí)際尺寸經(jīng)換算后確定端阻力值。3 試驗(yàn)方法3.1 試驗(yàn)加載方式：采用慢速維持荷載法，即逐級加載，每級荷載達(dá)到相對穩(wěn)定后方可加下一級荷載，直到試樁破壞，然后分級卸載到零。當(dāng)考慮結(jié)合實(shí)際工程樁的荷載特征，可采用多循環(huán)加、卸載法（每級荷載達(dá)到相對穩(wěn)定后卸載到零）。當(dāng)考慮縮短試驗(yàn)時間

8、，對于工程樁作檢驗(yàn)性試驗(yàn)，可采用快速維持荷載法，即一般每隔一小時加一級荷載。3.2 加卸載與位移觀測： 加載分級：每級加載為預(yù)估極限荷載的1/101/15，第一級可按2倍分級荷載加荷。 位移觀測：每級加載后在第1h內(nèi)應(yīng)在5、15、30、45、60（min）測讀一次，以后每隔30min測讀一次，每次測讀值記入試驗(yàn)記錄表（h、min分別表示小時及分鐘）。 位移相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每一小時的位移不超過0.1mm并連續(xù)出現(xiàn)兩次（由1.5h內(nèi)連續(xù)三次觀測值計算），認(rèn)為已達(dá)到相對穩(wěn)定，可加下一級荷載。 終止加載條件：當(dāng)出現(xiàn)下載情況之一時，即可終止加載。（a）已達(dá)到極限加載值；（b）某級荷載作用下，樁的位移量為前

9、一級荷載作用下位移量的5倍；（c）某級荷載作用下，樁的位移量大于前一級荷載作用下位移量的2倍，且經(jīng)24h尚未達(dá)到相對穩(wěn)定；（d）累計上拔量超過100mm。 卸載與卸載位移觀測：每級卸載值為每級加載值的2倍。每級卸載后隔15min測讀一次殘余沉降，讀兩次后，隔30min再讀一次，即可卸下一級荷載，全部卸載后，隔34h再讀一次。4 資料整理4.1 試驗(yàn)概況：整理成表格形式（見表4.1-1、表4.1-2、表4.1-3），并應(yīng)對成樁和試驗(yàn)過程出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象作補(bǔ)充說明。單樁緊向靜載試驗(yàn)概況表 表4.1-1工程名稱地址試驗(yàn)單位試樁編號樁型試驗(yàn)起止時間成樁工藝樁斷面尺寸（mm）樁長混凝土強(qiáng)度等級設(shè)計灌注樁虛

10、土厚度（m）配筋規(guī)格配筋率（%）實(shí)際灌注充盈系數(shù)（%）長度綜合柱狀圖 表4.1-2層 次土層名稱描 述地質(zhì)符號相對標(biāo)高荷載箱位置試樁平面布置示意圖12345 土的物理力學(xué)指標(biāo) 表4.1-3層次深度（m）（kN/m3）(%)eSrWp(%)IpIla1-2(a2-3)Es(Mpa)(o)fk(kPa)12 試驗(yàn)： 資料整理： 校核：4.2 單樁豎向靜載試驗(yàn)記錄見表4.2。單樁豎向靜載試驗(yàn)記錄表 表4.2荷載（kN）觀測時間日/月時分間隔時間（min）向上位移（mm）向下位移（mm）表1表2平均累計表1表2平均累計 試驗(yàn)： 資料整理： 校核：4.3 單樁豎向靜載試驗(yàn)荷載沉降匯總表4.3。單樁豎向抗

11、壓靜載試驗(yàn)結(jié)果匯總表 表4.3序號荷載（kN）歷時(min)向上位移(mm)向下位移(mm)本級累計本級累計本級累計 試驗(yàn)： 資料整理： 校核：4.4 確定單位豎向極限承載力：一般應(yīng)繪制Q-S上、Q-S下，S上-lgt、S下-lgt、S上-lgQ、S下-lgQ曲線。4.5 當(dāng)進(jìn)行樁身應(yīng)力、應(yīng)變測定時，應(yīng)整理出有關(guān)數(shù)據(jù)的記錄表和繪制樁身軸力分布、側(cè)阻力分布，樁端阻力-荷載、樁端阻力-沉降關(guān)系等曲線。5 單樁豎向極限承載力的確定5.1 根據(jù)位移隨荷載的變化特征確定極限承載力，對于陡變型Q-S曲線取Q-S曲線發(fā)生明顯陡變的起始點(diǎn)。5.2 對緩變形Q-S曲線，按位移值確定極限值，極限側(cè)阻取對應(yīng)于向上位

12、移S上=4060mm對應(yīng)的荷載；極限端阻取S下=4060mm對應(yīng)荷載，或大直徑樁的S下=（0.030.06）D(D為樁端直徑，大樁徑取低值，小樁徑取高值)的對應(yīng)荷載。5.3 根據(jù)位移隨時間的變化特征確定極限承載力，下段樁取S-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值，上段樁取S-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向上彎曲的前一級荷載值。 分別求得上、下段樁的極限承載力Qu上、Qu下，然后考慮樁自重影響，得出單樁豎向抗壓極限承載力為 （1）式中：W荷載箱上部樁自重；對于粘性土、粉土=0.8；對于砂土=0.7。單樁豎向抗拔極限承載力為 Qu=Qu上 （2）5.4 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)試樁位置、實(shí)

13、際地質(zhì)條件、施工情況等綜合確定，當(dāng)各試樁條件基本相同時，單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按下列步驟與方法確定。 計算試樁結(jié)果統(tǒng)計特征值。（a）按上述方法，確定n根正常條件試樁的極限承載力實(shí)測值Qui；（b）按下式計算n根試樁實(shí)測極限承載力平均值Qum (3)（c）按下式計算每根試樁的極限承載力實(shí)測值與平均值之比i i=Qui/Qum (4)下標(biāo)i根據(jù)Qui值由小到大的順序確定；（d）按下式計算i的標(biāo)準(zhǔn)差Sn (5) 確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk（a）當(dāng)Sn0.15時，Quk= Qum； （6）（b）當(dāng)Sn0.15時，Quk=Qum； （7） 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值折減系數(shù)，根據(jù)變量的分布，按

14、下列方法確定：（a）當(dāng)試樁數(shù)n=2時，按表5-1確定； 折減系數(shù)（n=2） 表5-12 10.210.240.270.300.330.360.390.420.450.480.511.000.990.970.960.940.930.910.900.880.870.85（b）當(dāng)試樁數(shù)n=3時，按表5-2確定； 折減系數(shù)（n=3） 表5-223-10.300.330.360.390.420.450.480.510.840.930.920.920.990.980.980.970.960.950.940.931.001.000.990.980.970.960.950.930.921.080.980.97

15、0.950.940.930.910.900.881.160.860.84（c）當(dāng)試樁數(shù)n4時按下式計算： A0+ A1+ A22+ A33+ A44=0 (8)式中： ； （8-1） （8-2） （8-3） （8-4） （8-5）取m=1，2滿足式（8）的值即為所求。附 錄為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：(a) 表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴(yán)禁”。(b) 表示嚴(yán)格，在正常情況均應(yīng)這樣做的：正面詞采用“應(yīng)”；反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。(c) 表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的：正面詞采用“宜”；反面詞采用“不宜”。

16、江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)樁承載力自平衡測試技術(shù)規(guī)程DB32/T 291-1999條文說明1 總 則1.1 自平衡試樁法是接近于豎向抗壓(拔)樁的實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法。其主要裝置是一種特制的荷載箱，它與鋼筋籠連接而安置于樁身下部。試驗(yàn)時，從樁頂通過輸壓管對荷載箱內(nèi)腔施加壓力，箱蓋與箱底被推開，從而調(diào)動樁周土的摩阻力與端阻力，直至破壞。將樁側(cè)土摩阻力與樁底土阻力迭加而得到單樁抗壓承載力，其測試原理見圖1.1。自平衡測樁法具有許多優(yōu)點(diǎn)： (a)裝置簡單，不占用場地、不需運(yùn)入數(shù)百噸或數(shù)千噸物料，不需構(gòu)筑笨重的反力架；試驗(yàn)時十分安全，無污染； (b)利用樁的側(cè)阻與端阻互為反力，直接測得樁側(cè)阻力與端阻力； (c)

17、試樁準(zhǔn)備工作省時省力； (d)試驗(yàn)費(fèi)用較省，與傳統(tǒng)方法相比可節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)約3040，具體比例視樁與地質(zhì)條件而定； (e)試驗(yàn)后試樁仍可作為工程樁使用，必要時可利用輸壓管對樁底進(jìn)行壓力灌漿； (f)在水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場地試樁、斜樁、嵌巖樁、抗拔樁等情況下，該法更顯示其優(yōu)越性。 經(jīng)過多項(xiàng)工程的成功應(yīng)用，表明了該項(xiàng)技術(shù)的可靠性和顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 本規(guī)程旨在解決該測試方法在具體工程中應(yīng)用的有關(guān)技術(shù)問題。 本規(guī)程以建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ9494)為依據(jù)，凡與規(guī)范JGJ9494相同的內(nèi)容，本規(guī)程不再贅述。1.2 根據(jù)近年的實(shí)踐表明，自平衡試樁法適用于鉆孔灌注樁，人工挖孔樁、沉管灌注

18、樁，樁受力的形式有：摩擦樁、端承摩擦樁、摩擦端承樁、端承校、抗拔樁。 應(yīng)用場地除一般的粘性土、粉土、砂土、巖層等常規(guī)場地外，目前已在坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場地試樁、抗拔樁試樁獲得成功。對于大噸位、大尺寸樁，采用自平衡法可方便地測得其承載力，但其代價也較大。由于該法可分別測得側(cè)阻力、端阻力，故可求得單位面積側(cè)阻力、端阻力。目前國內(nèi)外都經(jīng)常先進(jìn)行模擬樁的測試，再根據(jù)實(shí)際尺寸換算求得大樁的承載力，但模擬樁的直徑不應(yīng)小于800mm，以防尺寸效應(yīng)帶來的誤差。1.3 本條基本引用建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ9494)的第5.2.5條。重復(fù)贅述，僅是為了進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)。1.4 施工后土體強(qiáng)度所需恢復(fù)的時間完全同

19、JGJ9494，由于該法測試施加的力相當(dāng)于傳統(tǒng)堆載的一半，故對樁身強(qiáng)度要求可適當(dāng)放寬，一般混凝土澆搗后15d就可滿足該法測試強(qiáng)度要求。2 測試設(shè)備 2.1 加載用的荷載箱是一特制的油壓千斤頂。它需要按照樁的類型，截面尺寸和荷載等級專門設(shè)計生產(chǎn)，使用前必須按1.貼倍極限承載力進(jìn)行標(biāo)定，同時防止漏油。荷載箱必須平放在樁中心，以防產(chǎn)生偏心軸向力。當(dāng)荷裁箱位移方向與樁身軸線方向夾角小于5。時，荷載箱在樁身軸線上產(chǎn)生的力為99.6%所發(fā)出的力，其偏心影響很小，可忽略不計。同時荷載箱設(shè)計加載能力一般遠(yuǎn)超出要求加載力，以便按要求加載尚來達(dá)到樁極限承載力時可繼續(xù)加載。2.2 本條基本引用建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JG

20、J94-94)附錄C第3條。 2.3 荷載箱一般布置在樁端附近，由于荷載箱產(chǎn)生向上和向下的位移，同時向上的力僅為傳統(tǒng)堆載的一半，加載對地面位移的影響遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)堆載法的影響；因此試樁與基準(zhǔn)樁的距離較傳統(tǒng)方法略有減小。2.4 在施工質(zhì)量保證的情況下，也可先澆搗荷載箱下的混凝土，然后安放荷載箱，再澆搗上部混凝土。如人工擴(kuò)底挖孔樁，就可先澆擴(kuò)大頭部分混凝土。然后再設(shè)荷載箱。位移棒的護(hù)管嚴(yán)禁有孔洞，以防水泥漿漏進(jìn)包裹住位移棒。 具體操作步驟如下： (a)護(hù)管與鋼筋籠焊接； (b)位移棒擺在護(hù)管中； (c)位移棒與荷載箱焊接； (d)護(hù)管與荷載箱焊接； (e)下放鋼筋籠。2.5 對于鉆孔灌注樁及沉管灌注樁，荷載箱一般擺放在樁端上部位置，人工挖孔樁則擺放在樁端。當(dāng)挖孔樁樁端承載力遠(yuǎn)大于側(cè)阻力時，在實(shí)際工程中可采取如下措施： (a)在到達(dá)持力層后繼續(xù)向下挖一小孔，單獨(dú)測試小孔的端阻力和側(cè)阻力，供設(shè)計參考； (b)在允許條件下，適當(dāng)增加樁長以增大上部的摩阻力； (c)挖至巖層后，先開挖小孔在孔內(nèi)做模擬試驗(yàn)，然后打掉小孔內(nèi)混凝土，重新開挖至設(shè)計標(biāo)高； (d)也可加載至側(cè)阻力充分發(fā)揮，測端部單位阻力，然后根據(jù)尺寸換