地基檢測課件

靜載荷試驗

王衛(wèi)紅山西華晉巖土工程勘察有限公司目錄

一、概述二、目的三、前期工作四、現(xiàn)場檢測

五、數(shù)據(jù)分析與承載力判定

六、幾點想法

一、概述

（靜載荷試驗，是在樁頂逐級施加軸向壓力、軸向上拔力或在承臺底面處施加水平力，觀測樁相應(yīng)檢測點隨時間而產(chǎn)生的位移，據(jù)此判定樁的豎向抗壓承載力、豎向抗拔承載力或水平承載力的試驗方法。靜載荷試驗適用于混凝土預(yù)制樁(包括預(yù)應(yīng)力管樁)、鋼樁及各種類型的混凝土灌注樁，也適用于確定各種地基土、復(fù)合地基的承載力。試樁應(yīng)加載至地基破壞或按設(shè)計要求確定的最大加荷量。

靜載荷試驗中，工程中用得最多的是單樁豎向抗壓靜載荷試驗，利用各種形式的反力裝置（有錨樁法、堆載法、堆錨結(jié)合、對推法等類型）對檢測的基樁、地基土、復(fù)合地基逐級等量施加荷載記錄相應(yīng)的變形（位移），以判定或檢驗其承載力是否滿足設(shè)計要求，為設(shè)計提供參數(shù)，為驗收提供依據(jù)。這種試驗是接近于豎向抗壓樁的實際工作條件的試驗方法。豎向抗壓靜載荷試驗適用于檢測基樁的豎向抗壓承載力、地基土承載力、復(fù)合地基承載力。

二、目的

1、為設(shè)計提供依據(jù)（試樁）在工程樁施工前，在地質(zhì)條件具有代表性的區(qū)域，先施工幾根樁，進行靜載荷試驗，以確定設(shè)計參數(shù)的合理性和施工工藝的可行性。為設(shè)計提供依據(jù)的靜載試驗應(yīng)加載至破壞，即試驗應(yīng)進行到判定單樁極限承載力為止。2、為工程驗收提供依據(jù)（工程樁）絕大多數(shù)的靜載荷試驗是為工程驗收提供依據(jù)，大多數(shù)為工程驗收提供依據(jù)的靜載荷試驗，可按設(shè)計要求確定最大加荷量，不進行破壞試驗，即加荷至預(yù)定最大試驗荷載后即終止加荷。最大加荷量一般要求是單樁（復(fù)合地基）承載力特征值的2倍。三、前期工作

1、工作量的確定；2、設(shè)備準(zhǔn)備、安裝；工作量的確定

A、基樁的豎向抗壓承載力試驗B、復(fù)合地基承載力試驗C、地基土承載力試驗檢測類型檢測數(shù)量要求遵循規(guī)范適用情況基樁的豎向抗壓承載力試驗在同一條件下不應(yīng)少于3根，且不宜少于總樁數(shù)的1%；當(dāng)工程樁總數(shù)在50根以內(nèi)時，不宜少于2根?！督ㄖ鶚稒z測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）混凝土預(yù)制樁(包括預(yù)應(yīng)力管樁)、鋼樁及各種類型的混凝土灌注樁。復(fù)合地基承載力試驗數(shù)量為樁總數(shù)的0.5%~1%，且每項單體工程不應(yīng)少于3處。有單樁強度檢測要求時，數(shù)量為總數(shù)的0.5%~1%，但不應(yīng)少于3根。《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）水泥土攪拌樁高壓旋噴樁、CFG樁砂樁、振沖樁、土和灰土擠密樁、夯實水泥土樁等復(fù)合地基。地基土承載力試驗（淺層平板載荷試驗）每單位工程不應(yīng)少于三點，1000m2以上工程，每100m2至少應(yīng)有1點，3000m2以上工程，每300m2至少應(yīng)有1點。每一獨立基礎(chǔ)下至少應(yīng)有1點，基槽每20延米應(yīng)有1點。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、強夯地基、注漿地基、預(yù)壓地基。強條

水泥土攪拌樁和高壓旋噴樁進行復(fù)合地基豎向承載力竣工驗收時，承載力檢測應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗和單樁載荷試驗。（P54第11.4.3條）檢測數(shù)量：

（復(fù)合地基承載力檢測數(shù)量為樁總數(shù)的0.5%~1%，且每項單體工程不應(yīng)少于3處。有單樁強度檢測要求時，數(shù)量為總數(shù)的0.5%~1%，但不應(yīng)少于3根。）四、設(shè)備準(zhǔn)備、安裝

設(shè)備準(zhǔn)備、安裝1、試驗采用壓重平臺反力裝置，加載量由放置在千斤頂與橫梁之間的荷重傳感器測量，沉降量由安置在樁頂?shù)奈灰苽鞲衅鳒y量，位移傳感器安裝在固定的基準(zhǔn)梁上。荷重傳感器和位移傳感器測量數(shù)據(jù)由靜力測試儀采得，并人工記錄各級的沉降數(shù)據(jù)。2、復(fù)合地基載荷試驗承壓板面積為一根樁承擔(dān)的處理面積。（舉例）3、承壓板的地面標(biāo)高應(yīng)與樁頂設(shè)計標(biāo)高相適應(yīng)。4、承壓板地面下宜鋪設(shè)粗砂或中砂墊層，墊層厚度取50~150mm。5、試驗標(biāo)高處的試坑長度和寬度，應(yīng)不小于承壓板尺寸的3倍。（復(fù)合地基承載力檢測）6、基準(zhǔn)梁的支點應(yīng)設(shè)在試坑之外。

墊層位移傳感器設(shè)備準(zhǔn)備、安裝7、加荷裝置（油壓千斤頂）①采用的千斤頂型號、規(guī)格應(yīng)相同；②當(dāng)多個千斤頂并聯(lián)工作時，荷載通道的傳感器標(biāo)定系數(shù)要除以千斤頂?shù)膫€數(shù)；③千斤頂?shù)暮狭χ行膽?yīng)與樁軸線重合，與載荷梁的中心對應(yīng)。以免在加載過程中，載荷梁產(chǎn)生傾翻。④沒有傳感器時，通過壓力表測定油

壓，根據(jù)千斤頂率定曲線換算荷載。

8、壓重宜在檢測前一次性加足，并均勻穩(wěn)固地放置于平臺上。堆載反力較大時，宜采用錨樁作為反力。9、配重的計算加載量不應(yīng)小于設(shè)計要求的單樁承載力特征值的2倍，加載反力裝置能提供的反力不得小于最大加載量的1.2倍。(舉例)10、試樁、錨樁、基準(zhǔn)樁之間的中心距離有關(guān)規(guī)定。

千斤頂配重樁帽基準(zhǔn)梁水泥土攪拌樁單樁承載力檢測四、現(xiàn)場檢測1、加缷載方式：按一定要求（逐級等量）將荷載分級加到樁上，在樁下沉未達到某一規(guī)定的相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)前，該級荷載維持不變；當(dāng)達到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時，繼續(xù)加下一級荷載；當(dāng)達到規(guī)定的終止試驗條件時終止加載；然后再分級卸載到零。為設(shè)計提供依據(jù)的豎向抗壓靜載荷試驗應(yīng)采用慢速維持荷載法。

檢測類型分級標(biāo)準(zhǔn)每級荷載施加后測讀樁頂沉降量間隔時間沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)基樁的豎向抗壓承載力試驗分級荷載宜為最大加載量或預(yù)估極限承載力的1/10，第一級可取分級荷載的2倍。每級加載后，間隔5、10、15min各測讀一次，以后每隔15min測讀一次，累計1小時后每隔30min測讀一次。每1h的沉降不超過0.1mm，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級荷載施加后第30min開始，由1.5h內(nèi)連續(xù)三次每30min觀測值計算），認(rèn)為已達到相對穩(wěn)定，可加下一級荷載；復(fù)合地基承載力試驗加載等級可分為8~12級。最大加載量不應(yīng)小于設(shè)計要求壓力值的2倍。每加一級荷載前后均應(yīng)各讀記承壓板沉降量一次，以后每半小時讀記一次。當(dāng)一小時內(nèi)沉降量小于0.1mm時，即可加下一級荷載。地基土承載力試驗（淺層平板載荷試驗）加載分級不應(yīng)少于8級。最大加載量不應(yīng)小于設(shè)計要求壓力值的2倍。每級加載后，間隔10、10、10、15、15min以后每隔半小時測讀一次。當(dāng)在連續(xù)兩小時內(nèi)，每小時的沉降量小于0.1mm時，則認(rèn)為已趨于穩(wěn)定，即可加下一級荷載。檢測類型試驗終止條件卸載規(guī)定基樁的豎向抗壓承載力試驗a、某級荷載下，樁頂?shù)某两盗繛榍耙患壓奢d作用下的沉降量下的5倍，且沉降量大于40mm。b、某級荷載作用下，樁的沉降量大于前一級荷載下的2倍，且經(jīng)24小時尚未達到相對穩(wěn)定的。已達到設(shè)計要求的最大加載量。c、當(dāng)載荷沉降曲線呈緩變形時，可加至樁頂沉降量60~80mm，在特殊情況下，可根據(jù)具體要求加載至樁頂累計沉降量超過80mm。每級卸載量為加載量的2倍，每級荷載維持1小時，按第15,30,60min測讀樁頂沉降量后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，應(yīng)測讀樁頂殘余沉降量，維持時間為3h，測讀時間為第15,30min，以后每隔30min讀一次。復(fù)合地基承載力試驗a、沉降急驟增大，土被擠出或壓板周圍出現(xiàn)明顯隆起；b、承壓板的累計沉降量已大于其寬度或直徑的6%；c、當(dāng)達不到極限荷載，而最大加載壓力已大于設(shè)計要求壓力值的兩倍。卸載等級可為加載級數(shù)的一半，等量進行，每卸一級，間隔半小時，讀記回彈量，待卸完全部荷載后間隔三小時讀記總回彈量。地基土承載力試驗（淺層平板載荷試驗）a、承壓板周圍的土明顯地側(cè)向擠出；b、沉降s急驟增大，荷載~沉降（p~s）曲線出現(xiàn)陡降段；c、在某一級荷載下，24小時內(nèi)沉降速率不能達到穩(wěn)定；d、沉降量與承壓板寬度或直徑之比大于或等于0.06。舉例：深層攪拌樁復(fù)合地基承載力特征值為180kPa,最大加載為設(shè)計復(fù)合地基承載力特征值的2倍,即360kPa.

加荷等級加荷等級一二三四五六七八九十累計荷載（kPa）

3672108144180216252288324360儀器的使用：（靜力載荷檢測儀JCQ-503A）靜力載荷測試儀器是一種專門為檢測研制的一種智能化多功能儀器。配合力傳感器或壓力傳感器油泵流量控制器、高壓油泵、千斤頂?shù)仍O(shè)備。有一個載荷測試通道（kN）和四個位移測試通道（mm），載荷通道配用測力傳感器或壓力傳感器（標(biāo)定系數(shù)的計算方法不同）。

多個千斤頂并聯(lián)時，傳感器的標(biāo)定系數(shù)要除以千斤頂?shù)膫€數(shù)。設(shè)置：時間、標(biāo)定系數(shù)、通道設(shè)置(0~4通道)

清零：清零數(shù)據(jù)、清零通道數(shù)據(jù)（荷載和位移）五、數(shù)據(jù)分析與承載力判定1、承載力值的確定（規(guī)范）2、數(shù)據(jù)室內(nèi)分析（華寧勘察軟件的應(yīng)用）1、承載力值的確定：

A、單樁豎向抗壓極限承載力Qu：《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JG106-2003）第4.4.2條

按照按下列方法綜合分析確定：

(1)根據(jù)沉降隨荷載變化的特征確定：對陡降型Q-s曲線，取其發(fā)生明顯陡降的起點對應(yīng)的荷載值。

(2)根據(jù)沉降隨時間變化的特征確定：取s-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值。

(3)某級荷載作用下，樁的沉降量大于前一級荷載下的2倍，且經(jīng)24小時尚未達到相對穩(wěn)定的。取其前一級荷載值。

(4)對于緩變型Q-s曲線可根據(jù)沉降量確定，宜取

s=40mm對應(yīng)的荷載值。Q-s曲線s-lgt曲線

Q-s曲線為陡降型，曲線中的直線段起點位置明顯，圖中的第二拐點以后在各級荷載下樁位移大增，曲線變?yōu)橹本€形，故該點所對應(yīng)的荷載即可作為樁的極限荷載值。

s-lgt曲線在每級荷載下均有一條，在達到極限荷載之前的每級荷載下，各級曲線保持為直線型，直線的斜率可反映各級荷載下樁的沉降速率，當(dāng)樁達到破壞時，曲線急劇變陡，且向下出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，說明沉降速率大增，樁端土已被破壞。當(dāng)曲線比前一級曲線的斜率顯著增大時，而且曲線變?yōu)檎劬€，尾部斜率增大時，可將該條曲線所對應(yīng)的荷載作為極限承載力值。

B、復(fù)合地基承載力特征值：

《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）附錄A.0.9

按照按下列方法綜合分析確定：（1）當(dāng)壓力-沉降曲線上極限荷載能確定，而其值不小于對應(yīng)比例界限的2倍時，可取比例界限；當(dāng)其值小于對應(yīng)比例界限的2倍時，可取極限荷載的一半。（舉例）（2）當(dāng)壓力-沉降曲線是平緩的光滑曲線時，取相對變形值。

例如：水泥土攪拌樁或旋噴樁復(fù)合地基，取s/d或s/b等于0.006所對應(yīng)的壓力作為復(fù)合地基承載力特征值。

按相對變形值確定的承載力特征值不應(yīng)大于最大加載壓力的一半。

C、地基土承載力特征值：

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）附錄C.0.6

按照按下列方法綜合分析確定：（1）當(dāng)壓力-沉降曲線上有比例界限時，取該比例界限所對應(yīng)的荷載值；（2）當(dāng)極限荷載小于對應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時，取極限荷載值的一半。（3）當(dāng)不能按上述二款要求確定時，當(dāng)壓板面積為0.25~0.5m2，可取s/d=0.01~0.015所對應(yīng)的荷載，但其值不應(yīng)大于最大加荷量的一半。

承載力統(tǒng)計值，當(dāng)實測值滿足極差不超過平均值的30%，取其平均值為承載力值。按相對變形值確定的承載力特征值不應(yīng)大于最大加荷壓力的一半。舉例：復(fù)合承載力特征值（120kPa）

建議：單樁：最大加載量取單樁承載力特征值的2.2倍。復(fù)合地基：加荷等級定為11~12級。避免不必要的工程處理。加荷等級一二三四五六七八九十十一累計荷載（kPa）

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