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1、桩的承载力检测,主讲人：朱锋 联系方式：0531-85595265，85595270 单位：山东省建筑工程质量监督检验测试中心日期：2007.3.7,建筑地基基础设计规范 GB 500072002建筑地基基础工程施工质量验收规范CB 502022002建筑基桩检测技术规范 JGJ 106-2003本培训内容如不加说明，则引用的规范条文为建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2003）,地基基础工程检测资质1.1 桩的承载力检测JGJ 106-2003 3.1.1工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。,1.2 基桩承载力检测基本术语：JGJ 106-2003 2.1.1 基桩 桩基础中的单
2、桩GB 50007-2002 2.1.13 桩基础由设置于岩土中的桩和联接于桩顶端的承台组成的基础JGJ 106-2003 2.1.4 静载试验 在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力和水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移和水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力和单桩水平承载力的试验方法。JGJ 106-2003 2.1.4 高应变法 用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。,1.3 基桩承载力检测方法分类及适用条件：基桩的承载力检测方法主要有：基桩静载试验（按桩受荷条件，分为单桩竖向抗压
3、静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验）和高应变动力检测。基桩检测方法应根据检测目的按表1选择。表1 检测方法及检测目的,1.4 基桩承载力检测抽样数量及检测方法的选用：（1）单桩竖向抗压承载力检测的抽样数量及检测方法选用符合表2的要求,（2）3.3.7 对于端承型大直径灌注桩，当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。抽检数量不应少于总桩数的10%，且不少于10根。或者按建筑地基基础设计规范（50007-2002）附录D、附录H进行深层平板载荷试验、岩基载荷试验。（3）3.3.8 对于承受拔力和水平力较大
4、的建筑桩基，应进行单桩竖向抗拔、水平承载力检测。检测数量不应少于总桩数的1%，且不少于3根。,1.5 基桩承载力验收检测的抽样规定宜符合3.3.3规定：1 施工质量有疑问的桩；2 设计方认为重要的桩；3 局部地质条件出现异常的桩；4 施工工艺不同的桩；5 承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的类桩；6 除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。,1.6 基桩承载力检测开始时间的规定（1）受检桩的混凝土龄期达到28d或预留同条件养护试块强度达到设计强度。（2）承载力检测前的休止时间，尚不应少于表3规定的时间。表3 休止时间,1.7 验证检测与扩大检测1.验证检测2扩大检测,1.验证检测验证检测是
5、指检测中出现的缺乏依据、无法或难于定论的情况，采用同种或其他方法进一步检测确定。验证检测一般有如下情况：（1）目前基桩完整性检测方法无法检测的或检测效果不好的桩。这种类型的桩，一般采用静载试验验证基桩质量是否满足设计要求。（2）高、低应变检测无法对桩身缺陷程度准确判定的桩或III类桩。可根据实际情况采用静载、钻芯，开挖等方法验证检测。（3）高应变检测无法对基桩承载力准确判定的桩。如高应变检测中出现的桩身质量有严重缺陷的桩，应采用静载试验进一步验证。（4）检测结果与上程地质勘察有很大差别的桩。如高应变检测波形表现出竖向承载力性状明显与勘察报告中的地质条件不符合，应采用静载试验进一步验证。,2扩大
6、检测当检测结果出现下列情况时，应在未检桩中再次抽样，增加受检桩数量，进行扩大检测。（1）3.4.6 当单桩承载力或钻芯法抽检结果不满足设计要求时，应分析原因，并经确认后扩大抽检。（2）3.4.7 当采用低应变法、高应变法和声波透射法抽检桩身完整性所发现的、类桩之和大于抽检桩数的20%时，宜采用原检测方法（声波透射法可改用钻芯法），在未检桩中继续扩大抽检。,1.8 基桩检测工作程序1、检测工作程序2、调查与资料收集3、检测方案的编写4、现场检测,2、调查与资料收集3.2.2 调查、资料收集阶段宜包括下列内容：1 收集被检测工程的岩土工程勘察资料、桩基设计图纸、施工记录；了解施工工艺和施工中出现的
7、异常情况。2 进一步明确委托方的具体要求。3 检测项目现场实施的可行性。,3、检测方案的编写（1）委托方、设计单位的要求，即检测目的（2）工程概况、桩基工程概况（3）工程地质概况（3）检测方法及其选用的检测依据、标准、规范（4）试验桩处理要求。可按JGJ 106-2003 附录B 混凝土桩桩头处理进行。（5）受检桩抽样方案（6）检测部署：设备、人员配置、水电要求、检测环境、检测配合、检测时间安排。（7）试验过程（8）试验报告涵盖内容简述。,4、现场检测现场检测前及检测过程中应做到：3.2.4 检测前应对仪器设备检查调试。3.2.5 检测用计量器具必须在计量检定周期的有效期内。3.2.8 现场检
8、测期间，除应执行本规范的有关规定外，还应遵守国家有关安全生产的规定。当现场操作环境不符合仪器设备使用要求时，应采取有效的防护措施。3.2.9 当发现检测数据异常时，应查找原因，重新检测。3.2.10 当需要进行验证或扩大检测时，应得到有关各方的确认，并按本规范第3.4.13.4.7条的有关规定执行。,1.9 检测结果评价和检测报告1、检测结果评价3.5.3 工程桩承载力检测结果的评价，应给出每根受检桩的承载力检测值，并据此给出单位工程同一条件下的单桩承载力特征值是否满足设计要求的结论。2、检测报告3.5.4 检测报告应结论准确、用词规范。3.5.5 检测报告应包含以下内容：1 委托方名称，工程
9、名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结构型式，层数，设计要求，检测目的，检测依据，检测数量，检测日期；2 地质条件描述；3 受检桩的桩号、桩位和相关施工记录；4 检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述；5 各桩的检测数据，实测与计算分析曲线、表格和汇总结果；6 与检测内容相应的检测结论。,1.10 检测机构和检测人员3.6.1 检测机构应通过计量认证，并具有基桩检测的资质。3.6.2 检测人员应经过培训合格，并应具有相应的资质。,2 基桩静载试验2.1适用范围2.2 试验设备2.3 现场检测,2.1适用范围 表4 适用范围比较,2.2 试验设备静载试验设备由加载装置与荷载及沉降（
10、或上拔量、水平位移）变形量测两部分组成。（1）加载装置,（2）测试仪表要求,（3）单桩抗压（抗拔）静载试验4.2.5 试桩、锚桩（压重平台支墩边）和基准桩之间的中心距离应符合表4.2.5规定。表4.2.5 试桩、锚桩（或压重平台支墩边）和基准桩之间的中心距离,2.3 现场检测1、静载试验前锚桩或抗拔桩完整性检测4.3.1 对作为锚桩用的灌注桩和有接头的混凝土预制桩，检测前宜对其桩身完整性进行检测。5.3.1 对混凝土灌注桩、有接头的预制桩，宜在拔桩试验前采用低应变法检测受检桩的桩身完整性。为设计提供依据的抗拔灌注桩施工时应进行成孔质量检测，发现桩身中、下部位有明显扩径的桩不宜作为抗拔试验桩；对
11、有接头的预制桩，应验算接头强度。条文说明：1 在拔桩试验前，对混凝土灌注桩及有接头的预制桩采用低应变法检查桩身质量，目的是防止因试验桩自身质量问题而影响抗拔试验成果。2 对抗拔试验的钻孔灌注桩在浇注混凝土前进行成孔检测，目的是查明桩身有无明显扩径现象或出现扩大头，因此类桩的抗拔承载力缺乏代表性。特别是扩大头桩及桩身中下部有明显扩径的桩，其抗拔极限承载力远远高于长度和桩径相同的非扩径桩，且相同荷载下的上拔量也有明显差别。,2、试验方法,3、终止加载条件,2.4 检测数据分析与判定 1）绘制有关试验曲线,2）单桩竖向抗压（抗拔）极限承载力及水平极限承载力的确定,3）单桩竖向抗压（抗拔）极限承载力及
12、水平极限承载力统计值的确定,4）单位工程同一条件下静载试验承载力特征值的确定,5）报告编制,3 高应变动力检测 3.1 高应变法的适用范围 3.2 仪器设备的要求 3.3 现场检测 3.4 高应变法检测数据分析与判定,3.1 高应变法的适用范围9.1.1 本方法适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。用高应变法进行试打桩与打桩监控可参见JGJ 106-2003 附录G 9.1.2 进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。9.1.3 对于大直径扩底桩和Q-s曲线具有
13、缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。,9.4.7 以下四种情况应采用静载法进一步验证：桩身存在缺陷，无法判定桩的竖向承载力。桩身缺陷对水平承载力有影响。单击贯入度大，桩底同向反射强烈且反射峰较宽，侧阻力波端阻力波反射弱，即波形表现出竖向承载性状明显与勘察报告中的地质条件不符合。嵌岩桩桩底同向反射强烈，且在时间2L/c后无明显端阻力反射；也可采用钻芯法核验。9.1.2 进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。,3.2 仪器设备的要求（1）锤击设备9.2.2 锤击设备宜具有稳固的导向装置；打桩机械或类似的装置（导杆式柴油
14、锤除外）都可作为锤击设备。9.2.3 重锤应材质均匀、形状对称、锤底平整，高径（宽）比不得小于1，并采用铸铁或铸钢制作。当采取自由落锤安装加速度传感器的方式实测锤击力时，重锤应整体铸造，且高径（宽）比应在1.01.5范围内。9.2.4 进行承载力检测时，锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.0%1.5%，混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值。（2）检测仪器9.2.1检测仪器的主要技术性能指标不应低于现行行业标准基桩动测仪JG/T 3055中表1规定的2级标准，且应具有保存、显示实测力与速度信号和信号处理与分析的功能。,3.3 现场检测（1）桩头处理与准备（2）仪器设备安装（3）
15、信号采集（4）采样信号的现场读取判断,（1）桩头处理与准备混凝土桩的桩头处理按JGJ 106-2003附录B执行，对不能承受锤击的桩头应做加固处理。（2）仪器设备安装传感器的安装应符合JGJ 106-2003附录F的规定。桩顶面应平整，桩顶高度应满足锤击装置的要求，桩锤重心应与桩顶对中，锤击装置架立应垂直。桩头顶部应设置桩垫，桩垫可采用1030mm厚的木板或胶合板等材料。,（3）信号采集桩参数设定9.3.2 5 测点以下桩长和截面积可采用设计文件或施工记录提供的数据作为设定值。9.3.2 7 桩身波速可结合本地经验或按同场地同类型已检桩的平均波速初步设定，现场检测完成后应按第9.4.3条调整。
16、,9.4.3 桩身波速可根据下行波波形起升沿的起点到上行波下降沿的起点之间的时差与已知桩长值确定（图9.4.3）；桩底反射信号不明显时，可根据桩长、混凝土波速的合理取值范围以及邻近桩的桩身波速值综合确定,9.3.2 6 桩身材料质量密度应按表9.3.2取值。桩身材料质量密度（t/m3）表9.3.2,9.3.2 8 桩身材料弹性模量应按下式计算：E=c2,采样参数设定9.3.2 1 采样时间间隔宜为50200s，信号采样点数不宜少于1024点。传感器标定系数的设定传感器的设定值应按计量检定结果设定。自由落锤安装加速度传感器测力时，力的设定值由加速度传感器设定值与重锤质量的乘积确定。锤落高度9.3
17、.3 2 采用自由落锤为锤击设备时，应重锤低击，最大锤击落距不宜大于2.5m。,（4）采样信号的现场读取判断 检测时，测试系统应处于正常状态。9.3.3 4 检测时应及时检查采集数据的质量；每根受检桩记录的有效锤击信号应根据桩顶最大动位移贯入度以及桩身最大拉、压应力和缺陷程度及其发展情况综合确定。9.3.3 5 发现测试波形紊乱，应分析原因；桩身有明显缺陷或缺陷程度加剧，应停止检测。9.4.2 当出现下列情况之一时，锤击信号不得作为承载力分析计算的依据。1 传感器安装处混凝土开裂或出现严重塑性变形使力曲线最终未归零。2 严重锤击偏心，两侧力信号幅值相差超过1倍。3 触变效应的影响，预制桩在多次
18、锤击下承载力下降。4 四通道测试数据不全。,3.4 高应变法检测数据分析与判定1）检测信号的选择与检查9.4.1 检测承载力时选取锤击信号，宜取锤击能量较大的击次。9.4.6 承载力分析计算前，应结合地质条件设计参数，对实测波形特征进行定性检查：1 实测曲线特征反映出的桩承载性状。2 观察桩身缺陷程度和位置，连续锤击时缺陷的扩大或逐步闭合情况。9.4.5 高应变实测的力和速度信号第一峰起始比例失调时，不得进行比例调整。,2）CASE法承载力计算采用CASE法判定承载力的规定9.4.8 采用凯司法判定桩承载力，应符合下列规定：1 只限于中、小直径桩。2 桩身材质、截面应基本均匀。3 阻尼系数Jc
19、宜根据同条件下静载试验结果校核，或应在已取得相近条件下可靠对比资料后，采用实测曲线拟合法确定Jc值，拟合计算的桩数应不少于检测总桩数的30%，且不少于3根。4 在同一场地、地质条件相近和桩型及其截面积相同情况下，Jc值的极差不宜大于平均值的30%。,CASE法承载力9.4.9 凯司法判定单桩承载力可按下列公式计算：.公式（9.4.9-1）适用于t1+2L/c时刻桩侧和桩端土阻力均已充分发挥的摩擦型桩。,对于土阻力滞后于t1+2L/c时刻明显发挥或先于t1+2L/c时刻发挥并造成桩中上部强烈反弹这两种情况，宜分别采用以下两种方法对Rc值进行提高修正：1 适当将t1延时，确定Rc的最大值。2 考虑
20、卸载回弹部分土阻力对Rc值进行修正。,3）实测曲线拟合法承载力计算9.4.10 采用实测曲线拟合法判定桩承载力，应符合下列规定：1 所采用的力学模型应明确合理，桩和土的力学模型应能分别反映桩和土的实际力学性状，模型参数的取值范围应能限定。2 拟合分析选用的参数应在岩土工程的合理范围内。3 曲线拟合时间段长度在t1+2L/c时刻后延续时间不应小于20ms；对于柴油锤打桩信号，在t1+2L/c时刻后延续时间不应小于30ms。4 各单元所选用的土的最大弹性位移值不应超过相应桩单元的最大计算位移值。5 拟合完成时，土阻力响应区段的计算曲线与实测曲线应吻合，其他区段的曲线应基本吻合。6 贯入度的计算值应
21、与实测值接近。,4）承载力的统计和承载力特征值的确定9.4.11 本方法对单桩承载力的统计和单桩竖向抗压承载力特征值的确定应符合下列规定：1 参加统计的试桩结果，当满足其级差不超过30%时，取其平均值为单桩承载力统计值。2 当极差超过30%时，应分析极差过大的原因，结合工程具体情况综合确定。必要时可增加试桩数量。3 单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值Ra应按本方法得到的单桩承载力统计值的一半取值。,5）检测报告的编写9.4.15 高应变检测报告应给出实测力与速度的实测信号曲线。9.4.16 检测报告除应包括本规范第3.5.5条内容外，还应包括：1 计算中实际采用的桩身波速值和Jc值；2 实测曲线拟合法所选用的各单元桩土模型参数、拟合曲线、模拟的静荷载沉降曲线、土阻力沿桩身分布图；3 实测贯入度；4 试打桩和打桩监控所采用的桩锤型号、锤垫类型，以及监测得到的锤击数、桩侧和桩端静阻力、桩身锤击拉应力和压应力、桩身完整性以及能量传递比随入土深度的变化。,
