第三章静荷载检测、第四章复合地基静荷载试验及试卷

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1、第三章静载荷检测第一节概述《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003对“静载试验staticloadingtest”的定义是：在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。基桩静载试验的目的主要有：为工程提供承载力的设计依据，为基桩工程的施工质量进行检验和评定提供依据，为基桩施工选择最佳工艺参数，或为本地区采用的新桩型与提出承载力的设计依据。基桩静载试验是在原位条件下，向真型基础和缩尺模型基础逐级施加荷载，并同时观测基础沉降规律的一种原位测试方

2、法，是目前进行承载力和变形特性评价的最可靠的方法，也是其它方法（如基桩高应变法）与之进行比对的标准。为了掌握基桩检测技术，基桩检测工程技术人员有必要充分了解当前基桩设计原理、基桩的工作机理、施工工艺、存在的质量问题，十分熟悉现场检测技术和影响检测结果的关键检测环节，深刻理解和掌握检测数据的分析处理技术和综合判定的方法。只有这样，才能胜任基桩检测的全过程检测工作，为工程建设提供准确、可靠、合理的检验成果。几个基本概念：地基subgradefoundationsoils：为支承基础的土体或岩体。基础foundation：将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。桩基础p

3、ilefoundation：由设置于岩土中的桩和联接于桩顶端的承台组成的基础。基桩foundationpile：桩基础中的单桩。第二节基本规定桩是埋入土中的柱形杆件，其作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压缩性小的土层或岩层上。总体上可考虑按竖向受荷与水平受荷两种工况来分析桩的承载性状。一、竖向受压荷载作用下的单桩工作机理单桩竖向抗压极限承载力是指桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形所对应的最大荷载，由以下二个因素决定：一是桩本身的材料强度，即桩在轴向受压、偏心受压或在桩身压曲的情况下，结构强度的破坏；二是地基土强度，即地基土对桩的极限支承能力。通

4、常情况下，第二个因素是决定单桩极限抗压承载力的主要因素，也是我们主要讨论的问题。在竖向受压荷载作用下，桩顶荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承担，且侧阻和端阻的发挥是不同步的，即桩侧阻力先发挥，先达极限，端阻后发挥，后达极限；二者的发挥过程反应了桩土体系荷载的传递过程：在初始受荷阶段，桩顶位移小，荷载由桩上侧表面的土阻力承担，以剪应力形式传递给桩周土体，桩身应力和应变随深度递减；随着荷载的增大，桩顶位移加大，桩侧摩阻力由上至下逐步被发挥出来，在达到极限值后，继续增加的荷载则全部由桩端土阻力承担。随着桩端持力层的压缩和塑性挤出，桩顶位移增长速度加大，在桩端阻力达到极限值后，位移迅速增

5、大而破坏，此时桩所承受的荷载就是桩的极限承载力。由此可以看出，桩的承载力大小主要由桩侧土和桩端土的物理力学性质决定，而桩的几何特征如长径比，侧表面积大小，桩的成桩效应也会影响承载力的发挥。桩土体系的荷载传递特性为桩基设计提供了依据，设计部门可根据土层的分布与特性，合理选择桩径、桩长、施工工艺和持力层，这对有效发挥桩的承载能力、节省工程造价具有十分重要的作用。1、侧阻影响分析从桩的承载机理来看，桩土间的相对位移是侧摩阻力发挥的必要条件，但不同类型的土，发挥其最大摩阻力所需位移是不一样的，如粘性土为5～10mm，砂类土为10～20mm等等。大量实验结果表明，发挥侧阻所需相对位移

6、并非定值，桩径大小、施工工艺和土层的分布状况都是影响位移量的主要因素。成桩效应也会影响到侧摩阻力，因为不同的施工工艺都会改变桩周土体内应力应变场的原始分布，如挤土桩对桩周土的挤密和重塑作用，非挤土桩因孔壁侧向应力解除出现的应力松弛等等；这些都会不同程度的提高或降低侧摩阻力的大小，而这种改变又与土的性质、类别，特别是土的灵敏度、密实度和饱和度密切相关。一般来说，饱和土中的成桩效应大于非饱和土的，群桩的大于单桩的。桩材和桩的几何外形也是影响侧阻力大小的因素之一。同样的土，桩土界面的外摩擦角δ会因桩材表面的粗糙程度不同而差别较大，如预制桩和钢桩，侧表面光滑，δ一般为1/3φ～1/

7、2φ（φ为土的内摩擦角），而对不带套管的钻孔灌注桩、木桩，侧表面非常粗糙，δ可取2/3φ～φ。由于桩的总侧阻力与桩的表面积成正比，因此采用较大比表面积（桩的表面积与桩身体积之比）的桩身几何外形可提高桩的承载力。随桩入土深度的增加，作用在桩身的水平有效应力成比例增大。按照土力学理论，桩的侧摩阻力也应逐渐增大；但实验表明，在均质土中，当桩的入土超过一定深度后，桩侧摩阻力不再随深度的增加而变大，而是趋于定值，该深度被称为侧摩阻力的临界深度。对于在饱和粘性土中施工的挤土桩，要考虑时间效应对土阻力的影响。桩在施工过程中对土的