基坑工程与岩土技术开发
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钻孔灌注桩承载力自平衡测试法
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钻孔桩自平衡(自反力)法试桩一例
钻孔桩自平衡(自反力)法试桩一例 钻孔桩自平衡(自反力)法试桩一例摘要：自平衡（自反力）法作为一种新型的桩基检测手段，与传统静载试验及深层平板载荷试验相比,不受工期和现场场地条件限制,经济、安全、快捷、简便。文中主要对自平衡（自反力）法的基本原理、优缺点、实验仪器设备和试验方法及常见问题做简要阐述。 关键词：自平衡; 试桩; 荷载箱;承载力 Abstract: the balance (from the force) as a method for a new type of pile foundation inspection method, and the traditional static load test and deep flat compared to load test, and are not subject to the time limit and site conditions, economic, safe, quick and easy. This paper mainly on the balance (from the force) method, the basic principle of strengths and weaknesses, and experiment instrument and equipment and test methods and common problems in paper briefly explains. Keywords: T L Bearing capacityhttp:///一、自平衡法介绍 1、自平衡法 自平衡（自反力）法试桩是在桩中适当位置安设荷载箱,沿垂直方向加载,即可同时测得荷载箱上、下部各自承载力。这是利用上段桩侧阻和下段桩侧阻与端阻的自相平衡的一种测桩法,故称该法为自平衡（自反力）测桩法。 2、平衡点 基桩桩身某一位置，其上段桩身自重及桩侧极限摩阻力之和与下段桩桩侧极限摩阻力及极限桩端阻力之和基本相等。 3、试验原理 自平衡（自反力）法试桩是接近于竖向抗压（拔）桩的实际工作条件的试验方法。把一种特制的加载装置――荷载箱，预先放置在桩身指定位置，将荷载箱的高压油管和位移杆引到地面（平台）。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，其上部桩侧极限摩阻力及自重与下部桩侧极限摩阻力及极限桩端阻力相平衡来维持加载，从而获得桩的承载力。其原理见图1。 试验时，从桩顶通过输压管对荷载箱内腔施加压力，箱盖与箱底被推开，从而调动桩周土的摩阻力与端阻力，直至破坏。将桩侧土摩阻力与桩底土阻力迭加而得到单桩抗压承载力。本工程试验采用增加一根专门用于试验的试桩，加载至设计要求的承载力即可，不做破坏性试验，只用于验证承载力。
4、自平衡（自反力）法优点 自平衡（自反力）法试桩具有许多优点： (1)该法装置简单，不占用场地，不用锚桩或堆载，无需反力架； (2)利用桩的侧阻与端阻互为反力，直接测得桩侧阻力与端阻力； (3)试桩准备工作省时省力； (4) 节省时间和费用，与传统方法相比可节省试验费约30％~40％，具体比例视桩与地质条件而定； (5)试验后试桩仍可作为工程桩使用，必要时可利用输压管对进行压力灌浆；(6)在有条件限制的水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、斜桩、嵌岩桩、抗拔桩等情况下，与传统方法相比该法具有一定的优越性。 更多内容请访问久久建筑网5、自平衡法适用桩基类型 自平衡试桩法适用于钻孔灌注桩，人工挖孔桩、沉管灌注桩，桩受力的形式有：摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩、端承校、抗拔桩。 二、检测设备器具 自平衡法试验的主要加荷设备为：荷载箱、电动油泵、电子百分表数据采集器，其中安装在桩身上的荷载箱由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成，荷载箱焊接在钢筋笼上，引出顶盖、底盖的位移棒和油路系统。 三、主要检测方法 试验时通过油泵加压，使顶、底盖脱开，加载压力由压力表测得，向上、向下位移由位移传感器测得，当荷载箱内压力增加时，可同时测得向上、向下的力和位移，分别绘出Q～S曲线以及相应的S～logt曲线，从而得出上、下两段桩的极限承载力，然后计算确定单桩极限承载力。 天津某桥梁工程，跨河主跨为1-（55+90+55）m连续钢桁架梁，河中两个主墩基础各采用18根直径1800mm、桩长75m的钻孔灌注桩，每个墩增设1根桩采用自平衡（自反力）法进行桩基检测。根据设计要求，本次试桩受力为20000KN。 根据地质工程勘察院提供的该场地的《岩土工程地质勘察报告》,结合试桩位置,以该桩最近处的地质柱状图为准,对各土层的侧摩阻力计算如表1。
表1各土层分布及相关参数计算表 以上各项合计为30070kN，作为试桩极限承载力预估值，根据以上计算，自平衡荷载箱放于Q3bm⑿1粉砂层底部（标高-53.50米）。 百度搜索：99建筑网,查看数百万资料四、施工技术要求 1、桩距要求 基准桩与试桩之间的中心距离应大于或等于3倍试桩直径或不小于4.0m；基准桩应具有充分的稳定性，打入地面或河（海）床面以下足够的深度，陆上一般不小于1m。 2、现场检测 2.1加卸载 （1）加载应分级进行。每级加载量为预估最大加载量的1/10~1/15。当桩端为巨粒土、粗粒土或坚硬粘质土时，第一级可按两倍分级荷载加载。 （2）卸载也应分级进行。每级卸载量为2~3个加载级的荷载值。 （3）加卸载应均匀连续，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的10%。 2.2位移观测和稳定标准 （1）位移观测 采用慢速维持荷载法。每级加（卸）载后第一小时内应在第5min、10min、15min、30min、45min、60min测读位移，以后每隔30min测读一次，达到相对稳定后方可加（卸）下一级荷载。卸载到零后应至少观测2小时，测读时间间隔同加载。见图2 Q-S与S-lgt曲线图。
图2Q-S与S-lgt曲线图 （2）稳定标准 a)每级加（卸）载的向上、向下位移量在下列时间内均不大于0.1mm：b)桩端为巨粒土、粗粒土或坚硬黏质土，最后30min。 c)桩端为半坚硬黏质土或细粒土，最后1小时。 2.3终止加载条件及极限加载值 （1）向上、向下两个方向应分别判定和取值，平衡状态下两个方向都应达到终止加载条件再终止加载。 （2）每个方向的加载终止条件和相应的极限加载值的取值按以下规定：a）每位移量大于或等于40mm，且本级荷载的位移量大于或等于前一级荷载的位移量的5倍时，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限加载值。 b）总位移量大于或等于40mm，且本级荷载加载上24h后未达稳定，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限加载值。 c）巨粒土、密实沙类土以及坚硬的黏质土中，总位移量小于40mm，但荷载已大于或等于设计荷载乘以设计规定的安全系数，加载即可终止。此时的荷载为极限加载值。 五、自平衡法试桩存在的问题 自平衡法试桩同样也存在一定的问题，如： （1）、平衡点不容易找，影响试验结果的真实性； （2）、Q-S曲线转换公式存在一定的误差； （3）、试桩的成桩工艺，包括钢筋笼上荷载箱安装、钢筋笼安装、桩基混凝土浇筑工艺和质量，对试验质量产生影响。 （4）、由于自平衡法试桩时，在平衡点位将桩体分别向上下产生的位移，造成桩体出现一定的破坏，试验结束后是否能继续将该桩作为工程桩使用等等。 六、结束语
虽然自平衡（自反力）法桩基检测水平还有待进一步完善和提高，但是其显著的优越性是其他桩基检测手段所不能替代，随着相应标准规范的逐步推广，缺点的克服，将会使自平衡（自反力）法在桩基检测中得到更为广泛的应用。 注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 钻孔桩自平衡(自反力)法试桩一例
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┃&点击排行篇一：冲孔灌注桩桩基检测方案
xx水泥有限公司5000t/d新型干法熟料水泥生产线 桩基检测方案
一、前言 xx水泥有限公司5000t/d新型干法熟料水泥生产线基础采用人工挖孔灌注桩和冲孔灌注桩。检测目的是检测桩身完整性缺陷及其位置，判别桩身完整性类别，判定基桩承载力是否满足设计要求。我院根据建设方、设计部门及相关规范作如下检测方案： 二、检测方法、数量、参考依据及检测时间 （一）根据中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-03)及安徽省地方标准《桩承载力自平衡法深层平板载荷测试技术规程》DB34－/T648-2006相关要求和设计图纸做三套方案供选择： 1.静载荷试验（检测率1%，且每个单体不少于3根）、低应变完整性检测（检测率100％）、声波透射法检测（检测率10％, 且每个单体不少于10根）、钻芯法（检测率10％, 且每个单体不少于10根）； 2.预埋载荷箱法（检测率1%，且每个单体不少于3根）、低应变完整性检测（检测率100％）、声波透射法检测（检测率10％, 且每个单体不少于10根）、钻芯法（检测率10％, 且每个单体不少于10根）； 3.高应变法检测（检测率5%，且每个单体不少于5根）、低应变完整性检测（检测率100％）、声波透射法检测（检测率10％, 且每个单体不少于10根）、钻芯法（检测率10％, 且每个单体不少于10根）。 （二）检测时间 低应变动测法和声波透射法受检桩砼强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa，单桩竖向抗压静载试验、高应变法检测和钻芯法受检桩达到设计强度。
三、检测方法原理 （一）、预埋载荷箱法 该方法是在桩端持力层或桩身某一部位预先埋设加荷装置（荷载箱），待桩身混凝土养护达到足够强度（达到设计要求）、桩～土体系满足一定休止期后进行试验，该项试验为荷载箱上端的桩侧阻力与下端的桩端阻力互相提供反力的载荷试验（试验装置见示意图），由此得到桩侧阻力～桩身位移、桩端阻力～桩端位移变化曲线。根据测试结果依据规范确定桩端竖向极限承载力和桩侧阻力，推算单桩竖向极限承载力。 桩承载力自平衡深层载荷试验设备示意图附后。 （二）声波透射法原理 由超声脉冲发射源向砼内发射高频弹性脉冲波，并用高精度接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动情况，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，产生波的透射和缺陷反射，使接收到透射波的能量明显降低；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。根据波的初始到达时间和波的能量衰减特性、频率变化及波形畸变程度等特征，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存在缺陷的性质、大小及空洞位置和参考强度。 在基桩施工前，根据桩的直径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中发射，在另一根声测管中的换能器接收信号，超声仪测定有关参数，采集记录存贮。换能器由桩底同时往上逐步检测，遍及各个截面。 （三）低应变测试原理 一般工程桩的桩长远大于桩径，因此工程桩均可视为一维弹性杆。根据应力波理论，当桩头受一脉冲应力（锤击）时，会产生一应力波，该应力波沿桩身向下传播（入射波）。在应力波向下传播过程中，如遇波阻抗（ρCA）变化处会产生一反射波。入射波和反射波信息可同时通过检波器和检测系统接收并记录。通常有两种情况波阻抗会产生变化，一是桩端与持力层界面；另一是桩身存在缺陷，如断桩、松散、缩颈、夹泥等。通过对实测曲线分析并结合有关资料，可检测桩身完整性，判定桩身完整性类别，分析缺陷严重程度和位置。 （四）高应变测试原理 1）方法技术 当桩头受重锤冲击时，产生一应力波。应力波沿桩身向下传播，并引起桩身各截面产生运动。桩身在桩周土中运动，必然激发起土阻力。分层的土阻力作用在桩侧，也和桩顶冲击力一样在桩身内部产生应力波向下和向上传播，并以不同的延时和下行冲击应力波叠加。应力波的信息可以通过安装在桩顶侧的传感器（应力计、加速计）和接收系统采集接收，通过分析计算，确定单桩极限承载力。 2）桩头处理 桩头顶面应水平整，桩头中轴线与桩身上部的中轴线应重合。桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下，各主筋应在同一高度上。桩顶应设置钢筋网片2～3层，间距60～100mm,试桩桩顶高于桩基设计标高1.2～1.5倍桩径。 3）桩头开挖 检测前将桩周土两侧挖开（对称），开挖宽度及深度现场决定。高应变测试过程示意图
高应变数据处理框图根据现场测试数据，进行整理分析，参照工勘报告及施工现场记录，提供科学、可靠、合理的数据及结论。 （五）竖向抗压静载试验 ⑴ 试验方法 试验执行《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）中有关条款，试验目的是检测单桩竖向承载力是否满足设计要求。 根据本工程情况，竖向静载试验采用堆载法，用黄砂或预制块提供试验反力。试桩桩顶应高于自然地面200mm左右，试验加载采用油压千斤顶，沉降测量采用对称安置的4个大量程位移传感器（百分表）测定。试验采用慢速维持荷载法，试验加、卸载方式应符合下列规定： （a）加载分十级进行，采用逐级等量加载，第一级取分级荷载的2倍。 （b）卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载。 （c）加卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。 ⑵ 试验步骤： （a）每级荷载施加后维持1h，按第5、15、30min测读桩顶沉降量，以后每隔15min测读一次。 （b）测读时间为1h时，若最后15min时间间隔的桩顶沉降量与相邻15min时间间隔的桩顶沉降量相比未明显收敛时，应延长维持荷载时间，直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的沉降增量为止。 （c）卸载时，每级荷载维持15min，按第5、15min测读桩顶沉降篇二：钻孔灌注桩施工后检测内容及要求 钻孔灌注桩施工后检测内容及要求 一、依据： 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB) 《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003） 二、检测内容、要求： 1、单桩承载力 2、桩身完整性抽检 3、桩身质量检验 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》中规定： 5.1.4 灌注桩的桩位偏差定，泥浆护壁钻孔桩D≤1000mm时，1-3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩的偏差不能超过D/6，且不大于100mm,；条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩的偏差不能超过D/4，且不大于150；桩径偏差±50mm。 桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。 每浇注50m3 必须有1组试件，小于50m3的桩,每根桩必须有1组试件。 5.1.5 工程桩应进行承载力检验。对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的1％，且不应少于3根，当总桩数不少于50根时，不应少于2根。 说明： 对重要工程（甲级）应采用静载荷试验本检验桩的垂直承载力。工程的分类按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB5.1条 的规定。关于静载荷试验桩的数量，如果施工区域地质条件单一，当地又有足够的实践经验，数量可根据实际情况，由设计确定。承载力检验不仅是检验施工的质量 而且也能检验设计是否达到工程的要求。因此，施工前的试桩如没有破坏又用于实际工程中应可作为验收的依据。 5.1.6 桩身质量应进行检验。对设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30％，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检 数量不应少于总数的20％，且不应少于10根。 说明： 桩身质量的检验方法很多，可按国家现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106所规定的方法执行。我掌握的知识现在海南可行的检测强度的方法只有抽芯，这个吴总也可以和检测单位沟通一下看还有什么可靠的方法。 表5.6.4-2 混凝土灌注桩质量检验标准 篇三：桩基成孔检测规范
天 津 市 工 程 建 设 标 准 钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测技术规程 Technical Specification for the Testing of the Drilling Hole of Cast-in-place Pile and the Groove of Diaphragm Wall DB 29-112-2004
实施 天津市建设管理委员会 天 津 市 工 程 建 设 标 准 钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测技术规程 Technical Specification for the Testing of the Drilling Hole of Cast-in-place Pile and the Groove of Diaphragm Wall DB 29-112-2004 J
主编单位：天津市地质工程勘察院 批准部门：天津市建设管理委员会 施行日期：2005
言 地基基础工程中，钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽作为主要的施工工序之一，目前国家、行业及地方的施工验收规范中，均明确要求对其进行质量检测。 本规程根据天津市建设管理委员会建科教〖2004〗第852号文的要求，并参照了现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202）的有关规定，参考了《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106）、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94）和天津市工程建设标准《岩土工程技术规范》（DB 29-20）、《建筑基桩检测技术规程》（DB 29-38）、《挤扩灌注桩技术规程》（DB 29-65）及上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ 08-11）、《陕西省建设工程人工地基工程质量检测技术规程补充规定》等的相关条文，由天津市地质工程勘察院、天津市金海技术开发公司、天津大学建工学院及上海昌吉地质仪器有限公司，总结多年来的工程实践经验及科研成果编制完成。 本规程共分6章，分别是总则、术语及主要符号、基本规定、超声波法、接触式仪器组合法及检测报告。 为提高规程质量，请各单位在执行本规程过程中，注意总结经验，积累资料，及时将使用过程中发现的问题和修改完善的意见及建议，反馈给天津市地质工程勘察院（地址：天津市南开区红旗南路261号，邮政编码：300191），以便今后修订时参考。
本规程的主编单位、参编单位、主要起草人名单如下： 主编单位：
天津市地质工程勘察院 参编单位：
天津市金海技术开发公司 天津大学建工学院 上海昌吉地质仪器有限公司 主要起草人：王献敏
杨笑光 （以下按姓氏笔画排序） 高梓旺
术语及主要符号 2.1
主要符号 3
基本规定 3.1
检测机构 3.2
检测仪器设备 3.3
检测数量 3.4
检测抽样原则 3.5
检测前准备 3.6
重复检测与扩大检测 4
超声波法 4.1
一般规定 4.2
检测仪器设备 4.3
检测前准备 4.4
钻孔灌注桩成孔检测 4.5
地下连续墙成槽检测 4.6
检测数据的处理 5
接触式仪器组合法 5.1
一般规定 5.2
检测仪器设备 5.3
钻孔灌注桩成孔孔径检测5.4
钻孔灌注桩成孔垂直度检测 5.5
沉渣厚度检测 6
检测报告 附录A
泥浆性能指标 附录B
伞形孔径仪标定方法 附录C
专用测斜仪标定方法 附录D
规程用词说明 条文说明 1
则 1.0.1为规范我市工程建设中，钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测的方法和技术，做到技术先进、安全适用、经济合理、有效控制质量，保护环境，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于本市建筑和市政工程中的钻孔灌注桩成孔及地下连续墙成槽检测。 1.0.3 本规程涉及的成孔成槽检测内容为孔（槽）壁垂直度、孔径（槽宽）、孔（槽）深及沉渣厚度。本规程涉及的检测方法为超声波法及接触式仪器组合法。 1.0.4在天津市范围内进行的钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测工作，除应执行本规程外，尚应符合国家、行业和天津市现行标准中的有关规定。 2
术语及主要符号 2.1
术语 2.1.1 钻孔灌注桩 Cast-in-place Pile 采用泥浆护壁钻进（包括旋挖、冲）成孔，吊入钢筋笼灌注混凝土形成的柱状构筑物。包括等直径钻孔灌注桩、挤扩灌注桩及扩底灌注桩。 2.1.2 地下连续墙 Diaphragm Wall 使用专用挖槽机具，在泥浆护壁的条件下，开挖具有一定长度、宽度与深度的槽段，安放钢筋笼，灌注混凝土，连接各槽段，形成一道连续的地下钢筋混凝土墙体。 2.1.3 挤扩灌注桩 Cast-in-situ Pile with Expanded Branches and Plates 也称支盘桩，是在等直径钻孔中下入挤扩设备，在桩身不同部位挤压出岔腔或近似圆锥盘状的扩大腔体后，安放钢筋笼灌注混凝土，形成由桩身与扩径体共同承载的灌注桩。 2.1.4 导墙 guide-wall 地下连续墙施工前，沿拟建地下连续墙两侧修筑的，具有足够强度、刚度的，外型尺寸具有规范精度的，两道平行于连续墙中心轴线的临时构筑物。 2.1.5 试成孔（槽）Experimental Drilling Hole of Cast-in-place Pile or Groove of Diaphragm Wall相关热词搜索：