综述单桩竖向抗压静载试验.docx

综述单桩竖向抗压静载试验摘要：桩基属隐蔽性工程项目施工工序多难度大影响成桩质量及其承载力的因素较多很难排除有些桩的单桩竖向承载力达不到设计要求。在需要进行静载试验检测桩基工程时在桩身强度及试验设备等条件许可的情况下静载预计最大加载可大于设计要求的10%~20%其既是对规范的应用更能够真实的反映场地桩基承载力状况。本文介绍了静载试验的内容、影响因素以及数据整理工作最后还提出了在试验中常遇到的问题和相应的解决对策。关键词：静载试验；承载力；数据；影响中图分类号：C33文献标识码：A文章编号：单桩竖向抗压静载试验采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法确定单桩竖向抗压承载力是目前公认的检测桩基竖向抗压承载力最直观、最可靠的试验方法。静载试验为桩基工程的设计和验收提供依据。静载试验必须严格执行国家规范。本文对静载试验的取值地区性标准曲线问题静载试验的影响因素等进行针对性的探讨。1、试验数据整理1.1单桩竖向承载力的确定。根据载荷试验可得到两种典型的P～S曲线如图1所示分为陡降型和缓变型曲线。对于陡降型P～S曲线而言单桩竖向抗压承载力取其发生明显陡降的起始点所对应的荷载值。对于缓变型P～S曲线可根据沉降量确定宜取S=40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时宜考虑桩身弹性压缩量；对于直径大于或等于800mm的桩可取s=0.05D对应的荷载值。对于极限承载力取值的问题各国标准和国内不同规范有不同的规定基本原则就是尽可能的挖掘桩的极限承载力而又保证有足够的安全储备。图1两种典型的P-s曲线图2试桩和单根锚桩作用示意图1.2建立地区单桩静载标准曲线通过一些可信的静载资料建立可以模拟P～S曲线的标准函数为某地区的工程施工、设计、检测提供一种可靠的、简单易行的方法。采用的函数形式一般如下：（1）式中：α和β为回归系数与土质条件、桩基条件、施工工艺有关。从上式看出当S0时P0满足静载试验要求；当S∝时Pα满足单桩试验破坏要求。通过回归分析不断的改变系数α和β的值可以得到最佳的符合静载试验的P～S曲线的函数形式。2、静载试验结果的影响因素分析2.1试桩刚度对试验结果的影响采用静载试验获得的沉降值是桩顶或桩身的某一点的沉降值并没有真实的反映桩端的沉降。特别是在超长桩的静载试验中这种现象就更明显所以应对沉降值加以修正：s'=s-s(2）式中：s'为单桩实际沉降值；s为桩顶实测沉降值；S为桩身弹性压缩量。桩身弹性压缩量可以根据最大试验荷载时的桩身平均轴力、桩长L、横截面积A、桩身弹性模量E按照下式计算：(3）对于摩擦桩桩身轴力可按三角形分布计算（假设桩端轴力为零）对于端承桩桩身轴力可按矩形分布计算（假设桩端轴力等于桩顶轴力）对于摩擦端承桩则认为桩身轴力按梯形分布桩端轴力根据实际经验估计。2.2反力装置的影响（1）当采用堆载反力装置时其压重平台的支墩会对地基土产生一定的影响特别是在一些大吨位的桩基静载试验中由于上部荷载引起地基土的附加应力比较大这样就会出现过大的桩基负摩擦力和附加摩阻力影响了试验结果的精度。在这种情况下我们应尽量扩大承压区的面积。（2）当采用锚桩反力装置时锚桩在试验过程中受到的上拔力会使桩周土受到影响从而影响试桩的静载试验结果。设两单桩的相互作用系数为。其中：u0为临近桩单位荷载作用下引起的附加竖向位移；u为桩自身在单位荷载作用下的竖向位移。利用叠加原理和对称性方便地将两桩桩群的分析推广到任一桩数的群桩分析。对于锚桩和试桩相互作用而言η为负如图2所示。显然当两桩之间的间距Sa/d增大时相互作用系数η减小；当桩长径比（L/d）增大时相互作用系数η则增大。对于试桩和锚桩组成的桩群系统试桩的沉降可用下式表示：（4）式中：s'为试桩的实际沉降；s0为单位荷载下单桩的沉降；Si为第i根锚桩单位荷载下的沉降；ηi为第i根锚桩对试桩的影响系数。图2试桩和单根锚桩作用示意图3、静载试验过程常见问题及处理3.1桩的结构性问题（1）桩帽压坏：由于桩顶（桩帽）面不平或强度不够、桩帽中心与桩身中心不在同一铅垂线上、桩帽与桩身结合处强度不够等造成加载过程中桩帽破坏、静载试验无法继续。我们在静载试验前的准备工作中应注意尽量避免该情形发生。（2）桩身倾斜、破坏：由于桩身强度不够、桩身倾斜度过大或预制桩接头处理不妥在静载试验过程中造成桩身倾斜、破坏、折断等而地基土的承载力远未发挥完毕使静载试验无法真实反映桩土