【正文】 制約。 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 常見 Qs曲線形態(tài) 單樁 Qs曲線與只受基底土性狀制約的平板載荷試驗不同，它是總側阻 Qs、總端阻 Qp隨沉降發(fā)揮過程的綜合反映，因此，許多情況下不出現初始線性變形段，端阻力的破壞模式與特征也難以由 Qs明確反映出來。 ?一條典型的緩變型 Qs曲線應具有以下四個特征 ? 比例界限 Qp ? 屈服荷載 Qy ? 極限荷載 Qu ? 破壞荷載 Qf 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 ?下面介紹工程實踐中常見的幾種 Qs曲線 軟弱土層中的摩擦樁（超長樁除外）。由于樁端一般為刺入剪切破壞，樁端阻力分擔的荷載比例小， Qs曲線呈陡降型，破壞特征點明顯 樁端持力層為砂土、粉土的樁。由于端阻所占比例較大，發(fā)揮端阻所需，典型的緩變型 Qs曲線位移大，Qs 曲線呈緩變型，破壞特征點不明顯 擴底樁。支承于礫、砂、硬粘性土、粉土上的擴底樁，由于端阻破壞所需位移量過大，端阻力所占比例較大，其 Qs曲線呈緩變型，極限承載力一般可取 su＝ 控制 泥漿擴壁作業(yè)、樁端有一定沉淤的鉆孔樁。由于樁底沉淤強度低、壓縮性高，樁端一般呈刺入剪切破壞，接近于純摩擦樁， Qs曲線呈陡降型，破壞特征點明顯 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 樁周為加工軟化型土（硬粘性土、粉土、高結構性黃土等）無硬持力層的樁。由于側阻在較小位移下發(fā)揮出來并出現軟化現象，樁端承載力低，因而形成突變、陡降型 Qs線型，與圖（ d）所示孔底有沉淤的摩擦樁的 Qs曲線相似。 干作業(yè)鉆孔樁孔底有虛土。 Qs曲線前段與一般摩擦樁相同，隨著孔底虛土壓密，Qs曲線的坡度變緩，形成“臺階形” 嵌入堅硬基巖的短粗端承樁。樁身壓縮量小和樁端沉降小，在側阻力尚未充分發(fā)揮的情況下，便由于樁身材料強度的破壞而導致樁的承載力破壞，Qs曲線呈突變、陡降型 當樁的施工存在明顯的質量缺陷，其 Qs曲線將呈現異常。異常形態(tài)隨缺陷的性質、樁側與樁端土層性質、樁型等而異，可參見第一篇第 2章圖 21（ c） 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 儀器設備及樁頭處理 儀器設備的合理選擇和正確安裝，樁頭處理是否恰當，一方面關系到檢測工作的安全，另一方面關系到檢測數據的準確，必須引起我們注意。靜載試驗設備主要由主梁、次梁、錨樁或壓重等反力裝置，千斤頂、油泵加載裝置，壓力表、壓力傳感器或荷重傳感器等荷載測量裝置，百分表或位移傳感器等位移測量裝置組成。下面分別進行介紹。 鋼梁 同一根鋼梁，當用于錨樁橫梁反力裝置和用于壓重平臺反力裝置，允許使用的最大試驗荷載是不同的 。 壓重平臺反力裝置的主梁和次梁是受均布荷載作用，而錨樁橫梁反力裝置的主梁和次梁受集中荷載作用，集中荷載作用點與試驗樁（主梁）、錨樁（次梁）的相對位置有關，而且集中荷載作用點的位置直接影響主梁和次梁所承受的彎矩荷載。 ?反力裝置 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 鋼梁的荷載與應力、撓度的關系 壓重平臺反力裝置的主梁 錨樁橫梁反力裝置的主梁 最大剪應力（千斤頂處） Q/2 Q/2 最大彎矩 QL/8 QL/4 最大撓度 QL3/（ 128EJx） QL3/（ 48EJx） 梁端部最大轉角 QL2/（ 48EJx） QL2/（ 16EJx） 適用條件 梁受均布荷載作用，總荷載為 Q，主梁長 L 千斤頂在主梁的正中間，次梁的集中荷載作用在主梁的兩端端部。 備注 E為鋼梁的彈模， Jx為慣性矩， EJx為梁的抗彎剛度 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 由圖 44的受力分析可知，主梁的最大受力區(qū)域在梁的中部，因此，在實際加工制作主梁時，一般在主梁的中部（約占 1/4至1/3主梁長度）進行加強處理，如圖 45。 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 錨樁橫梁反力裝置 錨樁橫梁反力裝置（俗稱錨樁法）是大直徑灌注樁靜載試驗最常用的加載反力系統(tǒng)，由試樁、錨樁、主梁、次梁、拉桿、錨籠（或掛板）、千斤頂等組成（參見圖 46），次梁可放在主梁的上面或放在主梁的下面。錨樁、反力梁裝置提供的反力不應小于預估最大試驗荷載的～ 。當采用工程樁作錨樁時，錨樁數量不得少于 4根，當要求加載值較大時，有時需要 6根甚至更多的錨樁。具體錨樁數量要通過驗算各錨樁的抗拔力來確定。 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 圖 47提供了幾種錨樁布置示意圖。 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 壓重平臺反力裝置 壓重平臺反力裝置（俗稱堆載法）由重物、工字鋼（次梁）、主梁、千斤頂等構成。常用的堆重重物為砂包和鋼筋混凝土構件，少數用水箱、紅磚和鋼（鐵）塊等。壓重不得少于預估最大試驗荷載的 ，且壓重宜在試驗開始之前一次加上，并均勻穩(wěn)固的放置于平臺之上。 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 規(guī)范要求壓重施加于地基土的壓應力不宜大于地基土承載力特征值的 ，壓重平臺支墩尺寸較小時，壓重平臺支墩施加于地基土的壓應力可能會大于地基土承載力，造成地基土破壞或明顯下沉，導致堆載平臺傾斜甚至坍塌。當壓重在試驗前一次加足可能會造成支墩下地基土破壞時，少部分壓重可在試驗過程中加上，試驗過程中應保證壓重不小于試驗荷載的 。這樣做存在安全隱患，如果在較高荷載下樁身脆性破壞，全部壓重作用于支墩下的地基土，使地基土破壞，極有可能造成整個壓重平臺坍塌。 一般壓重平臺反力裝置的次梁放在主梁的上面，重物的重心較高，有穩(wěn)定和安全方面的隱患，設計靜載試驗裝置時，也可將次梁放在主梁的下面，類似錨樁橫梁反力裝置，通過拉桿將荷載由主梁傳遞給次梁，若干根次梁可以焊接組合成一個小平臺，整個堆重平臺可由四個小平臺組成，該類反力裝置尤其適合砂包堆載。 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 錨樁壓重聯(lián)合反力裝置 當試樁的最大加載量超過錨樁的抗拔能力時，可在主梁和副梁上堆重或懸掛一定重物，由錨樁和重物共同承受千斤頂加載反力，以滿足試驗荷載要求。采用錨樁壓重聯(lián)合反力裝置應注意兩個問題，一是當各錨樁的抗拔力不一樣時，重物應相對集中在抗拔力較小的錨樁附近；二是重物和錨樁反力的同步性問題，拉桿應預留足夠的空隙，保證試驗前期錨樁暫不受力，先用重物作為試驗荷載，試驗后期聯(lián)合反力裝置共同起作用。 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 除上述三種主要加載反力裝置外，還有其他型式。例如地錨反力裝置，如圖 49，適用于較小樁的試驗加載，采用地錨反力裝置應注意基準樁、地錨錨桿、試驗樁之間的間距應符合表 42的規(guī)定；對巖面淺的嵌巖樁，可利用巖錨提供反力；對于靜力壓樁工程，可利用靜力壓樁機的自重作為反力裝置，進行靜載試驗 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 靜載試驗均采用千斤頂與油泵相連的形式，由千斤頂施加荷載。荷載測量可采用以下兩種形式，一是通過用放置在千斤頂上的荷重傳感器直接測定，二是通過并聯(lián)于千斤頂油路的壓力表或壓力傳感器測定油壓，根據千斤頂率定曲線換算荷載。用荷重傳感器測力，不需考慮千斤頂活塞摩擦對出力的影響；用油壓表（或壓力傳感器）間接測量荷載需對千斤頂出力進行率定，受千斤頂活塞摩擦的影響，不能簡單地根據油壓乘活塞面積計算荷載，同型號千斤頂在保養(yǎng)正常狀態(tài)下，相同油壓時的出力相對誤差約為 1%～ 2%，非正常時可高達 5%。 目前市場上有兩類千斤頂，一類是單油路千斤頂，只有一個油嘴，進油和回油（加載或卸載）都是通過這個油路，壓力表連接在該油路上；另一種是雙油路千斤頂，有上下兩個油嘴，進油路接在千斤頂的下油路，壓力表也連接在該油路上，油泵通過該油路對樁進行加載，回油路接在千斤頂的上油路。 ?荷載測量 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 壓力表一般由接頭、彈簧管、傳動機構等測量系統(tǒng)，指針和度盤等指示部分，表殼、罩圈、表玻璃等外殼部分組成。在被測介質的壓力作用下，彈簧管的末端產生彈性位移，借助抽桿經齒輪傳動機構的傳動并予放大，由固定于齒輪軸上的指針將被測壓力值在度盤上指示出來。 采用荷重傳感器和壓力傳感器同樣存在量程和精度問題，一般要求傳感器的測量誤差不應大于 1%。 千斤頂檢定一般從其量程的 20%或 30%開始，根據 5～ 8個點的檢定結果給出率定曲線（或校準方程）。因此，選擇千斤頂時，最大試驗荷載對應的千斤頂出力宜為千斤頂量程的 30%～ 80%。當采用兩臺及兩臺以上千斤頂加載時，為了避免受檢樁偏心受荷，千斤頂型號、規(guī)格應相同且應并聯(lián)同步工作。 黃河水利委員會基本建設工程質量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第二篇 第 4章：單樁豎向抗壓靜載試驗 ?沉降測量 基準梁 基準梁和基準樁問題是實際試驗中看似簡單但又容易忽視的問題，實際試驗中，應