靜力荷載試驗

PAGEICS93.020DB32P1110001-2008廣西壯族自治區(qū)地方標準DB32/T291-2008樁承載力自平衡法測試技術規(guī)程TechnicalCodeforSelf-BalancedMeasurementMethodofpileBearingCapacity（報審稿）2008-01-01發(fā)布2008-01-01實施聯(lián)合發(fā)布廣西壯族自治區(qū)技術監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布廣西壯族自治區(qū)技術監(jiān)督局廣西壯族自治區(qū)建設廳

廣西壯族自治區(qū)建設廳技術監(jiān)督局（2008）000號_____________________________________________________________________________________________關于做好貫徹實施《樁承載力自平衡法測試技術規(guī)程》標準的通知各市建委、技術監(jiān)督局：由廣西壯族自治區(qū)建筑工程質量檢測中心等單位編制的《樁承載力自平衡法測試技術規(guī)程》，業(yè)經審查，現(xiàn)批準為廣西壯族自治區(qū)地方標準，編號DB32/T000-2008，自2008年1月1日起執(zhí)行。請有關單位做好組織實施工作。該規(guī)程由廣西壯族自治區(qū)工程建設標準設計站組織發(fā)行。抄送：區(qū)屬勘察設計單位，區(qū)工程建設標準設計站

前言本規(guī)程是根據廣西建設廳頒發(fā)的桂建函（2007）134號文的要求，由廣西壯族自治區(qū)建筑工程質量檢測中心負責編制。本規(guī)程是根據廣西壯族自治區(qū)建筑工程質量檢測中心已有的試驗研究成果，結合區(qū)內外的工程實踐經驗，針對自平衡試樁法的特點，參考了《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-94）的有關內容并征求了有關單位的意見而編制的。本規(guī)程由廣西壯族自治區(qū)建設廳提出本規(guī)程主編單位：廣西壯族自治區(qū)建筑工程質量檢測中心協(xié)助單位：杭州歐感科技有限公司本標準主編人員：

目錄1總則………12術語、符號………………33測試設備及其安裝………64試驗方法試驗方法………95測試數據的分析與判定…………………126附錄A……………………167附錄B……………………198條文說明…………………21PAGE20廣西壯族自治區(qū)地方標準樁承載力自平衡法測試技術規(guī)程DB32/T00-20081總則1.0.1為使樁承載力自平衡法測試工作做到安全適用、技術先進、數據準確、正確評價、經濟合理的要求，特制定本規(guī)程。1.0.2樁承載力自平衡法測試技術適用于樁端持力層在粘性土、粉土、砂土、巖層中的大直徑（樁身直徑宜大于800㎜）混凝土灌注樁，特別適用于單樁承載力高、受場地及現(xiàn)場客觀條件限制無法進行傳統(tǒng)靜載試驗的樁承載力檢驗。1.0.3自平衡法試驗分為：自平衡法靜載試驗和自平衡法深層平板載荷試驗。1.0.4根據地質報告進行估算，當端阻力小于側阻力時，宜采用自平衡法靜載試驗確定單樁豎向抗壓（拔）極限承載力；當端阻力大于或等于側阻力時，可采用自平衡法深層平板載荷試驗測試樁端阻力，推定單樁抗壓極限承載力。1.0.5自平衡法靜載試驗和自平衡法深層平板載荷試驗根據各自的適用范圍可用于試樁的測試及工程樁承載力驗收檢測。1.0.6檢測數量及樁的休止期應符合靜載試驗的要求。測試樁的成樁工藝和質量控制應執(zhí)行工程樁的相關技術標準。1.0.7采用樁承載力自平衡法測試基樁承載力，除執(zhí)行本規(guī)程外，尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。

2術語、符號2.1術語2.1.1基樁樁基礎中的單樁。2.1.2靜載試驗在樁頂部逐級施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力，觀測樁頂部隨時間產生的沉降、上拔位移或水平位移，以確定相應的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力的試驗方法。2.1.3自平衡法靜載試驗自平衡法靜載試驗是將荷載箱與鋼筋籠連接并放置于樁身相應位置，通過荷載箱逐級加載，利用位移絲觀測荷載箱上、下承壓板向上（向下）的位移，測試上、下段樁的極限承載力，確定單樁豎向抗壓（拔）極限承載力的試驗方法。2.1.4深層平板載荷試驗深層平板載荷試驗是采用直徑為0.8m的剛性承壓板對樁端持力層進行靜載試驗，用于確定深部地基土層及大直徑樁樁端土層在承壓板下應力主要影響范圍內的承載力。緊靠承壓板周圍外側的土層高度應不小于80㎝。2.1.5自平衡法深層平板載荷試驗自平衡法深層平板載荷試驗是在樁底放置下承壓板面積為0.5㎡（或直徑800㎝）的荷載箱，利用樁端阻力和樁側阻力互為反力，通過荷載箱逐級加載，測試大直徑樁樁端極限阻力，推定單樁豎向抗壓極限承載力的試驗方法。2.2符號D—樁底擴大端直徑D—荷載箱下承壓板直徑Q—最大試驗荷載值Qpu—承壓板下持力層極限承載力值Qu上—上段樁極限承載力Qu下—下段樁極限承載力Qpk—樁端極限阻力推定值Qu—單樁豎向抗壓（拔）極限承載力推定值Ra—單樁豎向抗壓（拔）限承載力特征推定值Qpa—樁端阻力特征值推定值γ—樁側抗拔一抗壓阻力比A—承壓板面積S—位移s上—荷載箱上承壓板上位移s下—荷載箱下承壓板沉降量(下位移)W—樁身自重Wp—堆載重量P—大直徑樁端阻力尺寸效應系數Ap—樁底擴大端面積

3測試設備及其安裝3.1試驗加載采用的專用荷載箱，必須經法定檢測單位標定。荷載箱平放于試樁中心或樁底端中心；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大于預估極限承載力的1.2倍。3.2自平衡法靜載試驗的荷載箱加載面積應占樁身橫截面面積約一半，荷載箱內部應采用合理的構造，保證荷載箱打開后留下的空間有利于砂漿的填充。荷載箱與鋼筋籠焊接在一起，荷載箱與上下鋼筋籠連接處應有加強措施，并焊接錐形導正鋼筋。荷載箱端面應設計成錐形體等有利于浮渣導流的形式。3.3自平衡法深層平板載荷試驗的荷載箱下承壓板面積宜為0.5㎡（或直徑800㎝）。上、下承壓板應采取有效的措施保證其剛度，在荷載時承壓板不發(fā)生彎曲變形。3.4應在荷載箱周圍安裝注漿管，注漿管的構造及布置應能保證試驗結束后產生的空隙能得以充分填充。3.5注漿管和位移絲護管在荷載箱部位應做成伸縮結構，并進行可靠的密封處理，避免因荷載箱的打開而破壞。3.6荷載測量采用并聯(lián)于荷載箱油路上的壓力表或壓力傳感器測定油壓，根據荷載箱的率定曲線換算荷載。壓力傳感器的測量誤差不于1%，壓力表精度應優(yōu)于或等于0.4級。試驗用壓力表、油泵、油管在最大加載時的壓力不應超過規(guī)定工作壓力的80%。3.7測試位移采用百分表或電子位移計測量，測量儀表應經法定計量單位檢定，采用連接在荷載箱上、下承壓板上的位移絲分別測定向上位移和向下位移（位移絲放置在護管內）。位移測試應符合下列規(guī)定：3.7.1位移測試測量誤差不大于0.1%FS，分辯力優(yōu)于或等于0.1㎜。3.7.2基準梁應具有一定的剛度，梁的一端應固定在基準樁上，另一端應簡支于基準樁上。3.7.3固定和支撐位移計（百分表）的夾具及基準梁應避免氣溫、振動及其他外界因素的影響。3.7.4測試樁與基準樁之間的中心距離應不小于4倍樁身直徑且大于2.0m。3.8當在工程樁上進行自平衡法深層平板載荷試驗時，應將被測樁的樁端直徑增大200mm～300mm，以抵消測試部位對樁端承載力的影響。當樁側阻力不足時，也可將樁端擴底近一步擴大，以提供足夠的試驗反力。

4試驗方法4.1測試加、卸載方式符合下列規(guī)定：4.1.1加載應分級進行，采用逐級等量加載；分級荷載宜為最大加載量或預估極限承載力的1/10，其中第一級可取分級荷載的2倍。4.1.2卸載應分級進行，每級卸載量取加載時分級荷載的2倍，逐級等量卸載。4.1.3加卸載時應使荷載傳遞均勻、連續(xù)、無沖擊，每級荷載在維持過程中的變化幅度不得超過分級荷載的±10%。4.2為設計提供依據的樁承載力自平衡法測試應采用慢速持荷載法。4.3慢速維持荷載法測試步驟應符合下列規(guī)定：4.3.1每級荷載施加后按第5、15、30、45、60min測讀位移值，以后第隔30min測讀一次。4.3.2位移相對穩(wěn)定標準：一小時內的位移量不超過0.1㎜，并連續(xù)出現(xiàn)兩次（從分級荷載施加30min后開始，按1.5h連續(xù)三次每30min的位移量計算）。4.3.3當位移速率達到相對穩(wěn)定標準時，再施加下一級荷載。4.3.4卸載時，每級荷載維持1h，按第15、30、60min測讀位移量后，即可卸下一級荷載。卸載至零后，應測讀殘余位移量，維持時間為3h，測讀時間為第15、30min，以后每隔30min測讀一次。4.4對于工程樁的驗收檢測宜采用慢速維持荷載法。當有特殊時間要求時，也可采用快速維持荷載法。快速維持荷載法的每級荷載維持時間不應少于1h，是否延長維持荷載時間應根據位移收斂情況確定。4.5當出現(xiàn)下列情況之一時，可終止加載：4.5.1某級荷載作用下，位移量在于前一級荷載作用下位移量的5倍。4.5.2某級荷載作用下，位移量是大于前一級荷載作用下位移量的2倍，且經24h尚未達到相對穩(wěn)定標準。4.5.3已達到設計要求的最大加載量。4.5.4當荷載—沉降曲線呈緩變型時，可加載至總位移量為60～80mm；在特殊情況下，根據具體要求，可加載至累計位移量超過80mm。

5測試數據的分析與判定5.1自平衡法試驗數據分析應符合下列規(guī)定：5.1.1確定單樁豎向極限承載力時，一般應繪制Qu上-S上、Qu下-S下，S上-lgt、S下-lgt，S上-lgQu上、S下-lgQu下曲線。5.1.2當進行樁身應力、應變測定時，應整理出有關數據的記錄表和繪制樁身軸力分布、側阻力分布，樁端阻力-荷載、樁端阻力-沉降關系等曲線。5.2Qu上和Qu下可按下列方法綜合分析確定：5.2.1根據位移隨荷載的變化的特征確定：對于陡變型Q-S曲線，取其發(fā)生明顯陡變的起始點對應的荷載值。5.2.2根據位移隨時間的變化特征確定：上段樁取S上-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向上彎曲的前一級荷載值，下段樁取S下-lgt曲線尾部出現(xiàn)明顯向下彎曲的前一級荷載值。5.2.3對緩變形Q-S曲線，按位移值確定極限值，上段樁極限承載力取對應于向上位移S上=40～60mm對應的荷載；下段樁極限承載力可取S下=（0.03～0.06）D(D為樁端直徑，大樁徑取低值，小樁徑取高值)的對應荷載。5.3Qpu可按下列方法綜合分析確定：5.3.1當滿足4.5前三條終止加載條件之一時，取其對應的前一級荷載為極限荷載。5.3.2對緩變形Q-S曲線，可取S下=0.05d(d為荷載箱下承壓板直徑)的對應荷載。5.4單樁極限承載力的推定：5.4.1自平衡法靜載試驗推定單樁豎向抗壓極限承載力：Qu=（Qu上-W-Wp）/γ+Qu下式中Qu——單樁豎向抗壓極限承載力；W——樁身身重；Wp——堆載重量。當樁側抗拔能力小于樁端承壓板下持力層極限承載力時，可在樁頂增加堆載配重；γ——樁側抗拔—抗壓阻力比，粘性土、粉土取0.8；對于砂土取0.7。單樁豎向抗拔極限承載力為：Qu＝Qu上5.4.2自平衡法深層平板載荷試驗推定單樁豎向抗壓極限承載力：Qu=（Qu上-W-Wp）/γ+Qpk上式中Qpk=p×qpa×Ap×2qpa=（Qpu/A）Qpu——承壓板下持力層極限承載力值qpa——持力層樁身阻力特征值（kPa）的推定A——承壓板面積；Ap——樁底擴大端面積；p——大直徑樁端阻力尺寸效應系數，按現(xiàn)行《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94）中相關規(guī)定取值。帶擴底的大直徑端承樁按下式推定單樁豎向抗壓極限承載力：Qu=Qpk5.5單樁豎向極限承載力統(tǒng)計值的確定應符合下列規(guī)定：5.5.1參加統(tǒng)計的測試樁不少于3根時，當滿足極差不超過平均值的30%時，取其平均值作為單樁豎向抗壓極限承載力。5.5.2當極差超過平均值的30%時，應分析極差過大的原因，結合工程具體情況綜合確定，必要時可增加測試樁數量。5.5.3測試樁數量少于3根時，應取低值。5.6單樁豎向抗壓（拔）承載力特征值（kN）推定：Ra=Qu/2

附錄A測試系統(tǒng)的安裝A.0.1荷載箱及位移傳遞系統(tǒng)的安裝示意圖。圖A.0.1自平衡法靜載試驗圖A.0.2自平衡法深層平板載荷試驗荷載箱及位移傳遞系統(tǒng)的安裝A.0.2位移絲與位移計的安裝示意圖圖A.0.2位移絲與位移計的安裝

附錄B樁承載力自平衡法試驗記錄B.0.1樁承載力自平衡法試驗的現(xiàn)場檢測數據宜按附表B.0.1的格式記錄。附表B.0.1樁承載力自平衡法試驗記錄表工程名稱樁號日期加載級別油壓（MPa）荷載(KN）測讀時間位移計讀數本級位移累計位移1號2號3號4號S上S下S上S下測試：記錄：校核：本規(guī)范用詞說明1為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：(a)表示很嚴格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴禁”。(b)表示嚴格，在正常情況均應這樣做的：正面詞采用“應”；反面詞采用“不應”或“不得”。(c)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”；反面詞采用“不宜”。2條文中指定應按其他有關規(guī)定、規(guī)范執(zhí)行的寫法為“應按……執(zhí)行”或“應符合……的要求（或規(guī)定）”。PAGE30廣西壯族自治區(qū)地方標準樁承載力自平衡法測試技術規(guī)程DB32/T＃＃＃-2008條文說明2007南寧

1總則1.0.1隨著高層建筑在我區(qū)的興建，大直徑大噸位灌注樁逐年增多，用傳統(tǒng)靜載法進行極限承載力為1500噸以上的測試已經很困難，而且檢測費用高昂，目前大多工程被迫從工程樁中選擇較小噸位的基樁進行靜載試驗，而使大直徑大噸位的處于關鍵承重部位的基樁得不到有效的承載力檢驗，給工程安全埋下隱患。樁承載力自平衡法測試自1960年發(fā)明以來，特別是在上世紀八十年代中期以來，在國際基礎工程中得到廣泛的使用，九十年代后期傳入我國，至今據不完全統(tǒng)計已經在21個省市三百多個建筑工程和幾十座橋梁工程成功應用，在我區(qū)也有多項工程利用自平衡法完成基樁承載力測試的實例。與傳統(tǒng)靜載荷試驗相比，本測試方法試驗噸位大，不受工期和現(xiàn)場場地條件的限制，具有快捷、簡便的特點。在我國最大加載噸位已達12000噸以上，在經濟性比較上，測試費用節(jié)省約30%～40%，測試周期節(jié)省約80%，社會經濟效益顯著，起到了事半成倍的作用。1.0.2對于樁端持力層粘性土、粉土、砂土、巖層中的大直徑（樁身直徑大于800㎜）混凝土灌注樁，單樁承載力往往很高，用傳統(tǒng)靜載試驗方法進行承載力試驗較為困難。樁徑小于800㎜的混凝土灌注樁，如條件允許進行傳統(tǒng)靜載荷試驗，建議采用傳統(tǒng)靜載荷試驗。1.0.3將自平衡法試驗分自平衡法靜載試驗和自平衡法深層平板載荷試驗，主要是因為當測試大直徑端乘樁時把載荷箱置于樁端，其測試原理及數據整理過程更接近于深層平板載荷試驗，將其稱為自平衡法深層平板載荷試驗概念更明確，同時有利于按深層平板載荷試驗要點規(guī)定載荷箱下乘壓板的最小面積，避免下乘壓板面積采用的隨意性。1.0.4在工程實踐中，要將荷載箱埋置在樁上下兩部分反力均衡的位置，根據地質報告進行估算，當端阻力小于側阻力時，將荷載箱置于樁身平衡點上，稱為自平衡法靜載試驗；當端阻力大于或等于側阻力時，將荷載箱置于樁端，稱為自平衡法深層平板載荷試驗測試。1.0.5本條是為使測試樁具有代表性而提出的。1.0.6施工后土體強度所需恢復的時間完全同JGJ94—94，由于該法測試施加的力相當于傳統(tǒng)靜載法的一半，故對樁身強度要求可適當放寬，一般混凝土澆搗后15d就可滿足該法測試強度要求。1.0.7本條基本引用《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—94)的第5.2.5條。

3測試設備3.1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計生產，使用前必須按1.05倍極限承載力進行標定，同時防止漏油。荷載箱必須平放在樁身和樁底中心，以防產生偏心軸向力。當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生的力為荷載箱法向力的99.6%，其偏心影響很小，可忽略不計。同時荷載箱設計加載能力一般超出要求加載力，以便按要求加載尚來達到樁極限承載力時可繼續(xù)加載。3.2由于荷載箱埋設的位置，其理論要求的豎向承載力為整個樁的豎向承載力的50％，也即：在荷載箱這個斷面上，只要保證承受整個樁一半的承載能力，就不會對整個樁的豎向承載力產生影響。所以，在理論設計上，荷載箱與混凝土的接觸面積為樁全截面的50％時。為保證試驗后樁體的安全，荷載箱應采用合理的內部構造，荷載箱產生行程后，荷載箱內部空間形式簡單連續(xù)，有利于砂漿填充，保證樁體強度。為保證樁體因加載產生應力集中而破壞，荷載箱附近鋼筋籠兩米以內箍筋應適當加密。荷載箱與上下鋼筋籠連接應強度適當以方便試驗時打開荷載箱。荷載箱與上下鋼筋籠連接處，應焊接錐形導正筋，以方便混凝土澆注導管有荷載箱中心穿過。由于灌注樁施工工藝的原因，在荷載箱端面設計上必須保證樁底浮渣被通暢無阻地帶出樁的上部，采用錐形體導流結構，能有利于將浮渣導出，避免浮渣停滯在荷載箱的底部造成局部強度過低，加載過程中被荷載箱壓碎或變形過大，導致試驗失敗，更可能影響樁的樁身質量。3.3荷載箱下承壓板面積參考了《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007—2002）附錄D第D.0.2條。荷載箱上、下承壓板的剛度是保證測試精度的一個重要因素。3.4通過預先安裝在荷載箱周圍的注漿管對荷載箱周邊進行注漿，以保證荷載箱周邊在試驗結束后產生的空隙能得以填充，滿足樁承載的需要。對于某些特殊地層（如流沙層）的情況下，還需要對荷載箱周邊進行保護，以避免荷載箱打開過程中空隙被土層材料所填充，影響注漿后的樁身質量。3.5位移絲和應穿在護管引至地面。注漿管和位移絲護管在荷載箱部位應做成伸縮結構，伸縮結構應保證當荷載箱產生最大行程后不被破壞，并且有可靠的密封性，避免因荷載箱的打開而破壞試驗進程。3.6本條參考了《建筑基樁檢測技術規(guī)范》（JGJ106—2003）第4.2.3條。3.7本條參考了《建筑基樁檢測技術規(guī)范》（JGJ106—2003）第4.2.4條和第4.2.5條。3.8工程樁在進行自平衡法深層平板載荷測試后，將會在樁端荷載箱部位與持力層之間形成一個小的縫隙，該縫隙對樁的承載能力有一定影響，為了消除這種不良影響，應采用這種辦法處理，使工程樁的豎向承載力在測試后達到原設計指標。對于樁長較短的大直徑端乘樁，有可能出現(xiàn)樁側阻力無法滿足試