【正文】 工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 2章：樁的基本知識 豎向拉拔荷載作用下的單樁 ? 承受豎向拉拔荷載作用的單樁其承載機(jī)理同豎向受壓樁有所不同。 端阻 側(cè)阻 相互作用 相互牽制 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 2章：樁的基本知識 端阻力的破壞模式分為三種，即整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖入剪切破壞，主要由樁端土層和樁端上覆土層性質(zhì)確定。一般的工程樁在樁容許沉降范圍里就可發(fā)揮樁的極限側(cè)摩阻力，但樁端土需更大的位移才能發(fā)揮其全部土阻力，所以說二者的安全度是不一樣的。按照土力學(xué)理論，樁的側(cè)摩阻力也應(yīng)逐漸增大；但實驗表明，在均質(zhì)土中，當(dāng)樁的入土超過一定深度后，樁側(cè)摩阻力不再隨深度的增加而變大，而是趨于定值，該深度被稱為側(cè)摩阻力的臨界深度 。由于樁的總側(cè)阻力與樁的表面積成正比，因此采用較大比表面積（樁的表面積與樁身體積之比）的樁身幾何外形可提高樁的承載力 。 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 2章：樁的基本知識 土體 樁體 側(cè)阻影響分析 樁材和樁的幾何外形也是影響側(cè)阻力大小的因素之一。大量實驗結(jié)果表明，發(fā)揮側(cè)阻所需相對位移并非定值，樁徑大小、施工工藝和土層的分布狀況都是影響位移量的主要因素 。隨著樁端持力層的壓縮和塑性擠出，樁頂位移增長速度加大，在樁端阻力達(dá)到極限值后，位移迅速增大而破壞，此時樁所承受的荷載就是樁的極限承載力。由于地質(zhì)條件和環(huán)境條件的復(fù)雜性，施工工藝、施工水平及人員素質(zhì)的差異性，該方法對設(shè)計參數(shù)的判斷有很大的不確定性，所以只適用于工程初步設(shè)計的估算。檢測范圍可覆蓋全樁長的各個橫截面，但由于需要預(yù)埋聲測管，抽樣的隨機(jī)性差，且對樁身直徑有一定的要求，檢測成本也相對較高。高應(yīng)變動力試樁物理意義較明確，檢測準(zhǔn)確度相對較高，而且檢測成本低，抽樣數(shù)量較靜載試驗大，更可用于預(yù)制樁的打樁過程監(jiān)控和樁身完整性檢查，但受測試人員水平和樁 土相互作用模型等問題的影響，這種方法在某些方面仍有較大的局限性，尚不能完全代替靜載試驗而作為確定單樁豎向極限承載力的設(shè)計依據(jù)。 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 高應(yīng)變法 第一篇 第 1章：概論 通過在樁頂實施重錘敲擊，使樁產(chǎn)生的動位移量級接近常規(guī)靜載試樁的沉降量級，以便使樁周巖土阻力充分發(fā)揮，通過測量和計算判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計要求及對樁身完整性做出評價的一種檢測方法?；鶚顿|(zhì)量檢測技術(shù) JI ZHUANG ZHI LIANG JIAN CE JI SHU 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 目 錄 第一篇 基本知識 第二篇 樁的靜載試驗 第三篇 樁的低應(yīng)變、高應(yīng)變動力檢測 第四篇 聲波透射法 第五篇 錨桿鎖定力檢測 Section 1 第一篇 基本知識 第 1章 概 論 第 2章 樁的基本知識 第 3章 基樁質(zhì)量檢測的基本規(guī)定 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 1章：概論 樁的應(yīng)用歷史 12022年前的智利古文化遺址中就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了樁的雛形 7000年前陜西半坡村文明和浙江河姆渡文明開始采用木樁插入土中支承房屋 19世紀(jì) 20年代，人類開始使用鑄鐵板樁修筑圍堰和碼頭 1898年俄國工程師斯特拉烏斯提出以混凝土或鋼筋混凝土為材料的一類樁型 1901年美國工程師雷蒙德又獨(dú)立提出了沉管灌注樁的設(shè)計 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 1章：概論 樁的應(yīng)用歷史 20世紀(jì)初，鋼樁和鋼筋混凝土預(yù)制樁相繼問世并得到廣泛應(yīng)用 30年代，歐洲一些國家也開始廣泛使用鋼樁 1949年美國雷蒙德混凝土樁公司最早用離心機(jī)生產(chǎn)了中空預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁 我國從 50年代開始生產(chǎn)預(yù)制鋼筋混凝土樁 20世紀(jì) 60～ 70年代，我國也研制生產(chǎn)出預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁 今天，樁基礎(chǔ)已成為高層建筑、大型橋梁、深水碼頭和海上石油平臺等采用的主要基礎(chǔ)型式 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 1章：概論 樁身完整性和承載力檢測方法的分類 基樁的承載力和完整性檢測是基樁質(zhì)量檢測中的兩項重要內(nèi)容，按其完成設(shè)計與施工質(zhì)量驗收規(guī)范所規(guī)定的具體檢測項目的方式，宏觀上可以分為三種檢測方法設(shè)計 直接法 半直接法 間接法 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 1章：概論 直接法 通過現(xiàn)場原型試驗直接獲得檢測項目結(jié)果或為施工驗收提供依據(jù)的檢測方法 鉆孔取芯法 直接從樁身混凝土中鉆取芯樣，以測定樁身混凝土的質(zhì)量和強(qiáng)度，檢查樁底沉渣和持力層情況，并測定樁長。 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 1章：概論 半直接法 在現(xiàn)場原型試驗基礎(chǔ)上，同時基于一些理論假設(shè)和工程實踐經(jīng)驗并加以綜合分析才能最終獲得檢測項目結(jié)果的檢測方法 低應(yīng)變法 在樁頂面實施低能量的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振，使樁在彈性范圍內(nèi)做彈性振動，并由此產(chǎn)生應(yīng)力波的縱向傳播，同時利用波動和振動理論對樁身的完整性做出評價的一種檢測方法，主要包括反射波法、機(jī)械阻抗法、水電效應(yīng)法等等。主要包括錘擊貫入試樁法、波動方程法和靜動法等等。 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 1章：概論 聲波透射法 通過在樁身預(yù)埋聲測管（鋼管或塑料管），將聲波發(fā)射、接受換能器分別放入 2根管內(nèi)，管內(nèi)注滿清水為耦合劑，換能器可置于同一水平面或保持一定高差，進(jìn)行聲波發(fā)射和接受，使聲波在混凝土中傳播，通過對聲波傳播時間、波幅、聲速及主頻等物理量的測試與分析，對樁身完整性作出評價的一種檢測方法。 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 1章：概論 間接法 依賴直接法已取得的試驗成果，結(jié)合土的物理力學(xué)試驗或原位測試數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計分析，以一定的計算模式給出經(jīng)驗公式或半理論、半經(jīng)驗公式的估算方法 。 Section 1 第一篇 基本知識 第一章 概 論 第二章 樁的基本知識 第三章 基樁質(zhì)量檢測的基本規(guī)定 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 2章：樁的基本知識 樁的分類 按制樁材料分類 木樁 混凝土樁 鋼樁 ?鋼管樁 ?型鋼樁 ?鋼板樁 組合樁 ?混凝土樁 +木樁 ?鋼管樁 +混凝土 ?………… 按對地基影響分類 非擠土樁 ?干作業(yè)挖孔樁 ?泥漿護(hù)壁鉆孔樁 ?套管護(hù)壁灌注樁 ?抓掘成孔樁 ?預(yù)鉆孔埋樁 部分?jǐn)D土樁 ?鋼管樁 ?型鋼樁 ?鋼板樁等 擠土樁 ?各種打入、壓入、振入樁 按樁的功能分類 抗壓樁 ?摩擦型樁 ?端承型樁 抗拔樁 水平受荷樁 按成樁方法分類 打（壓）入樁 就地灌注樁 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 2章： 樁的基本知識 樁的分類 部分常見樁的類型： 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 2章：樁的基本知識 樁的承載機(jī)理 豎向受壓荷載作用下的單樁 ? 單樁豎向抗壓極限承載力是指樁在豎向荷載作用下到達(dá)破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形所對應(yīng)的最大荷載，由以下二個因素決定： 地基土強(qiáng)度 樁本身的材料強(qiáng)度 主要因素 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 2章：樁的基本知識 土體 樁體 在豎向受壓荷載作用下 樁頂荷載由樁側(cè)摩阻力和樁端阻力承擔(dān) 樁側(cè)阻力先發(fā)揮，先達(dá)極限 端阻后發(fā)揮，后達(dá)極限 二者的發(fā)揮過程反應(yīng)了樁土體系荷載的傳遞過程：在初始受荷階段，樁頂位移小，荷載由樁上側(cè)表面的土阻力承擔(dān)，以剪應(yīng)力形式傳遞給樁周土體，樁身應(yīng)力和應(yīng)變隨深度遞減；隨著荷載的增大，樁頂位移加大，樁側(cè)摩阻力由上至下逐步被發(fā)揮出來，在達(dá)到極限值后，繼續(xù)增加的荷載則全部由樁端土阻力承擔(dān)。 黃河水利委員會基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 冷元寶 Create by Wang 第一篇 第 2章：樁的基本知識 土體 樁體 側(cè)阻影響分析 從樁的承載機(jī)理來看，樁土間的相對位移是側(cè)摩阻力發(fā)揮的必要條件，但不同類型的土，發(fā)揮其最大摩阻力所需位移是不一樣的，如粘性土為 5～ 10mm，砂類土為10～ 20mm等等。 成樁效應(yīng)也會影響到側(cè)摩阻力，因為不同的施工工藝都會改變樁周土體內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變場的原始分布，如擠土樁對樁周土的擠密和重塑作用，非擠土樁因孔壁側(cè)向應(yīng)力解除出現(xiàn)的應(yīng)力松弛等等；這些都會不同程度的提高或降低側(cè)摩阻力的大小，而這種改變又與土的性質(zhì)、類別，特別是土的靈敏度、密實度和飽和度密切相關(guān)。同樣的土，樁土界面的外摩擦角 δ會因樁材表面的粗糙程度不同而差別較大，如預(yù)制樁和鋼樁，側(cè)表面光滑，δ一般為 1/3φ～ 1/2φ（ φ為土的內(nèi)摩擦角），而對不帶套