【正文】 致上拔量觀測(cè)數(shù)據(jù)失實(shí)；為防止混凝土樁保護(hù)層開裂對(duì)上拔量測(cè)試的影響，上拔量觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開混凝土明顯破裂區(qū)域設(shè)置。 檢測(cè)工作 在工程樁抗拔法檢測(cè)前，對(duì)灌注樁及有接頭的預(yù)制樁采用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性、驗(yàn)算預(yù)制樁接頭強(qiáng)度，目的是了解樁身完整性是否有可能對(duì)抗拔承載力產(chǎn)生影響、也便于對(duì)抗拔法檢測(cè)結(jié)果的分析。 如需循環(huán)加卸載可參照相關(guān)規(guī)程進(jìn)行，如：《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ 72。 出現(xiàn)本條規(guī)定所列的四種情況之一時(shí)，可終止加載。 檢測(cè)結(jié)果 20 抗拔靜載法與抗壓靜載法一樣，應(yīng)繪制 U–δ曲線、 δ–1gt 曲線，但當(dāng)上述二種曲線難以判別時(shí)，也可以輔以 δ–1gU 曲線或 1gUlgδ曲線，以確定拐點(diǎn)位置。第 3 款所指的“斷裂”是因鋼筋強(qiáng)度不足產(chǎn)生的斷裂。工程樁抽樣檢測(cè)時(shí)，混凝土樁抗拔承載力可能受抗裂或 鋼筋強(qiáng)度制約，而土的抗拔阻力尚未發(fā)揮到極限，宜取最大加載量或取上拔量控制值對(duì)應(yīng)的荷載作為單樁豎向抗拔承載力檢測(cè)值，不宜外推。這一切都可根據(jù)設(shè)計(jì)的特殊要求給予滿足。試驗(yàn)條件應(yīng)盡可能和實(shí)際工作條件接近，將各種差別的影響降低到最小的程度，使試驗(yàn)成果能盡量反映工程樁的實(shí)際情況。它反映了樁在不同深度處樁側(cè)土抗力和水平位移之間的關(guān)系，可視為土的固有特性。 儀器設(shè)備 當(dāng)依據(jù)設(shè)計(jì)要求加載至樁身結(jié)構(gòu)破壞時(shí) ，反力樁或反力裝置應(yīng)能夠提供相應(yīng)的反力并具有相應(yīng)的剛度。在試驗(yàn)過程中，必須使用球形鉸支座以保持作用力的方向始終水平和通過樁軸線，不隨樁的傾斜或扭轉(zhuǎn)而改變。 對(duì)于混凝土樁，常因推 力過大造成樁身開裂或破損，因此水平承載力檢測(cè)完成后的樁身完整性檢測(cè)更重要。由于結(jié)構(gòu)物承受的實(shí)際荷載異常復(fù)雜，所以當(dāng)需考慮長期水平荷載作用影響時(shí)，宜采用本規(guī)程第 4 章規(guī)定的慢速維持荷載法。 對(duì)抗彎性能較差的長樁或中長樁而言，承受水平荷載樁的破壞特征是彎曲破壞，即樁身發(fā)生折斷，此時(shí)試驗(yàn)自然終止?？紤]軟土的側(cè)向約束能力較差以及大直徑樁的抗彎剛度大等特點(diǎn)，終止加載的變形限可取上限值。 檢測(cè)結(jié)果 本條中的地基土水平抗力系數(shù)隨深度增長的比例系數(shù) m 值的計(jì)算公式僅適用于水平力作用點(diǎn)至試坑底面的樁自由長度為零時(shí)的情況。按樁、土相對(duì)剛度不同 ，水平荷載作用下的樁 – 土體系有兩種工作狀態(tài)和破壞機(jī)理，一種是“剛性短樁”，因轉(zhuǎn)動(dòng)或平移而破壞，相當(dāng)于 αh 時(shí)的情況；另一種是工程中常見的“彈性長樁”，樁身產(chǎn)生撓曲變形，樁下段嵌固于土中不能轉(zhuǎn)動(dòng)，即本條中 αh≥ 的情況?！督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范》 JGJ 94 對(duì)中長樁的 ν y 變化給出了具體數(shù)值（見表 1）。當(dāng) αh 時(shí)，公式（ ）不適用。 對(duì)于混凝土長樁或中長樁，隨著水平荷載的增加，樁側(cè)土體的塑性區(qū)自上而下逐漸開展擴(kuò)大，最大彎矩?cái)嗝嫦乱?，最后形成樁身結(jié)構(gòu)的破壞。因?yàn)橹挥谢炷?土樁才會(huì)產(chǎn)生開裂，故只有混凝土樁才有臨界荷載。由于建筑工程基樁的樁頂嵌入承臺(tái)深度通常較淺，樁與承臺(tái)連接的實(shí)際約束條件介于固接與鉸接之間，這種連接相對(duì)于樁頂完全自由時(shí)可減少樁頂位移，相對(duì)于樁頂完全固接時(shí)可降低樁頂約束彎矩并重新分配樁身彎矩。如果考慮樁頂豎向荷載作用，混凝土樁的水平承載力將會(huì)產(chǎn)生變化，樁頂荷載是壓力，其水平承載力增加，反之減小?？紤]到水平荷載 位移關(guān)系的非線性且 m值隨荷載或位移增加而減小，有必要給出 Hm和 Y0m曲線并按以下考慮確定 m值： 1 可按設(shè)計(jì)給出的實(shí)際荷載或樁頂位移確定 m值 ； 2 設(shè)計(jì)未作具體規(guī)定的，可取水平承載力特征值對(duì)應(yīng)的 m值。在單樁水平承載力特征值的確定上，沒有采用水平極限承載力除以安全系數(shù)的方法，而是把樁身強(qiáng)度、開裂或允許位移等條件作為控制因素。 抗裂要求不僅涉及樁身強(qiáng)度，也涉及樁的耐 久性。因此，當(dāng)裂縫控制等級(jí)為一、二級(jí)時(shí)，水平承載力特征值就不應(yīng)超過水平臨界荷載。 判定單樁豎向抗壓承載力和檢測(cè)樁身完整性是高應(yīng)變法的主要功能。所以要得到極限承載力，應(yīng)使樁側(cè)和樁端巖土阻力充分發(fā)揮，否則不能得到承載力的極限值。 此外，高應(yīng)變法還有以下幾項(xiàng)功能： 1 用實(shí)測(cè)曲線擬合法分析時(shí)，可計(jì)算出樁身缺陷的位置及缺損程度、樁側(cè)摩阻力、樁端阻力及阻力分布。監(jiān)測(cè)打樁過程中樁隨入 土深度的增加承載力的變化情況、樁身應(yīng)力、裂縫等缺陷的發(fā)展情況及樁錘效率。 采用擠土沉樁工藝，尤其是大面積密集群樁施工時(shí)，由于施打順序不合理、打樁速率過快、土體的側(cè)擠和隆起等不利因素，造成先期沉樁上浮情況時(shí)有發(fā)生，因此對(duì)施工過程產(chǎn)生擠土效應(yīng)群樁的高應(yīng)變法檢測(cè)應(yīng)首先判斷受檢樁是否有上浮情況。若采用第一擊之后、承載力檢測(cè)值增加了的 信號(hào)分析計(jì)算，可能會(huì)造成受檢場地其他上浮樁漏檢的狀況，會(huì)產(chǎn)生較大的質(zhì)量隱患。建議根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)合理選擇加速度傳感器的量程，宜選擇量程大于預(yù)估最大沖擊加速度的一倍以上，如鋼樁，宜選取 20200m/s2～ 30000m/s2 量程的加速度傳感器。 現(xiàn)場檢測(cè)時(shí)，對(duì)預(yù)制 樁可用現(xiàn)場打樁機(jī)械或類似的裝置作為錘擊設(shè)備，但導(dǎo)桿式柴油錘除外，因其荷載上升時(shí)間過于緩慢，容易造成速度響應(yīng)信號(hào)失真。 由于組裝錘的單片或扁平的強(qiáng)夯錘，下落時(shí)平穩(wěn)性差且不容易導(dǎo)向，更易造成錘擊偏心，影響測(cè)試質(zhì)量，因此規(guī)定錘體高徑（寬）比不得小于 。當(dāng)樁較長或樁徑較大時(shí)，使樁側(cè)阻力、樁端阻力充分發(fā) 揮所需的位移更大，因此當(dāng)混凝土樁的樁徑大于 600mm或樁長大于 30m時(shí)，錘重應(yīng)取高值。 安裝傳感器在檢測(cè)工作中十分重要，安裝的好壞直接影響到信號(hào)的質(zhì)量，傳感器應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員安裝。 由于測(cè)點(diǎn)附近截面力學(xué)阻抗值的變化會(huì)對(duì)實(shí)測(cè)信號(hào)產(chǎn)生干擾，因此傳感器安裝面的材質(zhì) 和截面尺寸應(yīng)與原樁身相同。 深圳市承載力的時(shí)間效應(yīng)比較明顯。承載力恢復(fù)系數(shù)目前尚無非常成熟的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，因此工期緊、休止時(shí)間不夠時(shí)，除非得到的單樁承載力已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，否則檢測(cè)時(shí)間應(yīng)符合本規(guī)程第 條的規(guī)定。 高應(yīng)變法現(xiàn)場檢測(cè)時(shí)實(shí)測(cè)的是樁頂部測(cè)點(diǎn)處的應(yīng)變和加速度信號(hào)，然后根據(jù)設(shè)定的參數(shù)值計(jì)算出樁身應(yīng)力和速度。 測(cè)點(diǎn)下樁長是傳感器安裝點(diǎn)至樁底的距離，不包括樁尖部分。因此在檢測(cè)前要盡可能掌握樁的實(shí)際長度。 混凝土樁身波速大小除與樁身材質(zhì)有關(guān)外，還和成樁工藝、齡期等有關(guān)。混凝土樁樁身波速在3000m/s～ 4500m/s 之間；鋼樁樁 身波速取 5120m/s。 1 因傳感器外殼與儀器外殼共地，當(dāng)測(cè)試現(xiàn)場潮濕，傳感器對(duì)地未絕緣時(shí)，交流供電時(shí)常會(huì)出現(xiàn) 50Hz干擾，所以應(yīng)使檢測(cè)儀器良好接地或改用直流供電。 規(guī)定重錘低擊及最大錘擊落距的限制是基于以下幾個(gè)方面的因素： 1) 錘擊落距越高越容易產(chǎn)生錘擊偏心，不僅與錘墊有關(guān)，還與錘重顯著相關(guān)。 3) 輕錘高擊并不能有效提高樁錘傳遞給樁的能量和增大樁頂位移，錘擊脈沖較窄，波傳播的不均勻性，即樁身受力和運(yùn)動(dòng)的不均勻性（慣性效應(yīng)）較明顯，實(shí)測(cè)信號(hào)中的動(dòng)阻力影響程度加劇，而與位移相關(guān)的靜土阻力呈明顯的分段發(fā)揮態(tài)勢(shì)，致使承載力的測(cè)試分析誤差增大。 因此，“重錘低擊”是保障高應(yīng)變法判定承載力準(zhǔn)確性的基本原則。要判定受檢樁的極限承載力，測(cè)試時(shí)就應(yīng)使樁周土產(chǎn)生一定的塑性變形。但單擊貫入度過大，會(huì)造成的樁周土擾動(dòng)大，使高應(yīng)變承載力分析所用的土的力學(xué)模型，對(duì)真實(shí)的樁 – 土互相作用的模擬接近程度等變差， 此時(shí)激發(fā)出的承載力也不代表受檢樁的極限承載力。雖然本條給出的貫入度的合適范圍，但不能片面理解成在檢測(cè)中應(yīng)減小錘重使單擊貫入度不超過 6mm，“ 6mm 貫入度”只是一個(gè)統(tǒng)計(jì)參考值。 對(duì)記錄錘擊信號(hào)數(shù)量的規(guī)定是為了確保采集到可靠的信號(hào)供后續(xù)分析。 高應(yīng)變法檢測(cè)成功的關(guān)鍵是信號(hào)質(zhì)量以及信號(hào)中的信息是否充足。同時(shí)也要檢查混凝土樁錘擊拉、壓應(yīng)力和缺陷程度大小，以決定是否進(jìn)一步錘擊，避免樁頭或樁身受損。打入式預(yù)制樁則按每次采集一陣（ 10 擊）信號(hào)進(jìn)行判別。為確保采集到可靠的信號(hào)，檢 測(cè)人員應(yīng)能正確判斷信號(hào)質(zhì)量，熟練地診斷檢測(cè)系統(tǒng)的各類故障，排除干擾因素。 除柴油錘施打的長樁信號(hào)外，力或速度信號(hào)尾部應(yīng)歸零。 檢測(cè)結(jié)果 高應(yīng)變法之所以有生命力，表現(xiàn)在高應(yīng)變信號(hào)不同于隨機(jī)信號(hào)的可解釋性，即使不 采用復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算和提煉，只要信號(hào)質(zhì)量有保證，就能定性地反映樁的承載性狀及其他相關(guān)的動(dòng)力學(xué)問題。 高應(yīng)變法測(cè)得的是檢測(cè)時(shí)激發(fā)出的阻力值，要使土阻力充分激發(fā)，錘擊能量應(yīng)足夠大，使單擊貫入度在 2mm～ 6mm 之間，如錘擊能量不足，單擊貫入度偏小，無法測(cè)得極限承載力，此時(shí)只能作為檢驗(yàn)性測(cè)試，即證明巖土阻力至少能達(dá)到的程度。 所以信號(hào)選取時(shí)，要對(duì)以上各情況綜合考慮。 當(dāng)然，當(dāng)確認(rèn)受檢樁存在上浮時(shí)應(yīng)取第一擊信號(hào)進(jìn)行分析 計(jì)算。因?yàn)殄N擊偏心很難避免，所以嚴(yán)禁用單道信號(hào)代替平均信號(hào)。這些影響對(duì)應(yīng)變式傳感器 30 測(cè)得的、經(jīng)轉(zhuǎn)換得到的力信號(hào)尤其敏感。 現(xiàn)場檢測(cè)時(shí)若傳感器靈敏度系數(shù)和儀器增益設(shè)置無誤，在分析時(shí) 嚴(yán)禁將力或速度信號(hào)再重新標(biāo)定。 樁身波速是否正確，對(duì)總阻力的計(jì)算結(jié)果有直接的影響，而判定樁身波速所具備的必要條件是已知準(zhǔn)確樁長，所以用高應(yīng)變法檢測(cè)承載力時(shí)，預(yù)知實(shí)際樁長是試驗(yàn)結(jié)果是否正確的必要條件。 樁底反射明顯時(shí)，樁身波速也可根據(jù)實(shí)測(cè)信號(hào)的下行波上升沿的起點(diǎn)到上行波下降沿的起點(diǎn)之間的時(shí)差與己知樁長確定。樁較短且錘擊力信號(hào)上升緩慢時(shí)，可采用低應(yīng)變法確定樁身波速。當(dāng)采用應(yīng)變式傳感器測(cè)力時(shí)，多數(shù)儀器并非直接保存實(shí)測(cè)應(yīng)變值，如有些是以速度（ ???cv ）的單位存儲(chǔ)。 在多數(shù)情況下，正常施打的預(yù)制樁，力和速度信號(hào)第一峰應(yīng)基本成比例。 2 采用應(yīng)變式傳感器測(cè)力時(shí)，測(cè)點(diǎn)處混凝土的非線性造成力值明顯偏高。 除第 2 種情況減小力值，可避免計(jì)算的承載力過高外，其他情況隨意調(diào)整比例均是對(duì)實(shí)測(cè)信號(hào)的歪曲，會(huì)產(chǎn)生虛假的結(jié)果。 從理論上講，實(shí)測(cè)曲線擬合法是客觀唯一的，但由于樁、土以及它們之間的相互作用等力學(xué)行為的復(fù) 雜性，實(shí)際運(yùn)用時(shí)還不能對(duì)各種樁型、成樁工藝、工程地質(zhì)條件等都達(dá)到十分準(zhǔn)確地求解樁的動(dòng)力學(xué)和承載力問題的效果，所以采用實(shí)測(cè)曲線擬合法應(yīng)注意下列問題： 31 1 關(guān)于樁與土模型： 1) 目前實(shí)測(cè)曲線擬合法采用的土的靜阻力模型為理想彈 – 塑性模型或考慮土體硬化或軟化的雙線性模型。對(duì)于卸載階段，同樣要規(guī)定卸載路徑的斜率和彈性位移限。 3) 樁的力學(xué)模型通常采用一維桿模型，樁單元?jiǎng)澐謶?yīng)采用等時(shí)單元，即應(yīng)力波通過每個(gè)單元的時(shí)間相等。 4) 樁單元除考慮 A、 E、 c 等參數(shù)外，也可考慮樁身阻尼和裂隙。 5) 所用模型的物理學(xué)概念應(yīng)明確，參數(shù)取值應(yīng)能限定，避免采用可使承載力計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大變異的樁 – 土模型及參數(shù)。因?yàn)閿M合所用的樁土參數(shù)的數(shù)量和類型繁多，參數(shù)各自和相互間耦合的影響非常復(fù)雜，而擬合結(jié)果并非唯一解，需通過綜合比較判斷進(jìn)行參數(shù)選取或調(diào)整。 3 自由落錘產(chǎn)生的力脈沖持續(xù)時(shí)間通常不超過 20ms，但柴油錘信號(hào)在主峰過后的尾部仍然能產(chǎn)生較長的低幅值延續(xù)；另外與位移相關(guān)的總靜阻力會(huì)不同程度地滯后于 2L/c 發(fā)揮，當(dāng)端承樁的端阻力發(fā)揮所需位移很大時(shí)，土阻力發(fā)揮將產(chǎn)生嚴(yán)重滯后，因此規(guī)定 2L/c 后延時(shí)足夠的時(shí)間，使曲線擬合能包含土阻力響應(yīng)區(qū)段的 全部土阻力信息。 4 為防止土阻力未充分發(fā)揮時(shí)的承載力外推，設(shè)定的 sq值不應(yīng)超過對(duì)應(yīng)單元的最大計(jì)算位移值。貫入度的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值 32 是否接近，是判斷擬合選用參數(shù)、特別是 sq值是否合理的輔助指標(biāo)。本條第 5 款特別強(qiáng)調(diào)此區(qū)段的擬合質(zhì)量，應(yīng)避免只重信號(hào)頭尾，忽視中間土阻力響應(yīng)區(qū)段擬合質(zhì)量的 錯(cuò)誤做法，應(yīng)通過合理的加權(quán)方式計(jì)算總的擬合質(zhì)量系數(shù)，突出其影響。 顯然，它較適用于摩擦型的中、小直徑預(yù)制樁和截面較均勻的灌注樁。 2 受檢樁的實(shí)際情況不完全符合假定時(shí)， Jc將變成一個(gè)沒有明確意義的綜合調(diào)整系數(shù)，綜合反映受檢樁在各個(gè)方面的特定條件。 凱司法判定單樁承載力檢測(cè)值，包括多種不同的算法，需要使用者根據(jù)具體的條件 加以選擇和應(yīng)用。所以，需要采用將計(jì)算所取的 t1 位置向后延遲，以對(duì)與位移相關(guān)的土阻力滯后于 t1+2L/c 發(fā)揮的情況進(jìn)行提高修正，得到土阻力的最大值，即最大阻力法（ RMX 法）。負(fù)阻力的影響使計(jì)算結(jié)果偏低，這對(duì)于樁較長、摩阻力較大而荷載作用持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短的樁較為明顯。 3 在樁尖速度為零時(shí)，動(dòng)阻力也為零。因此得到兩種“自動(dòng)”法， RAU 和 RA2 法。 4 和最大阻力法相對(duì)應(yīng)，通過 t1 位置向后延遲，得到土阻力的最 小值，即最小阻力法（ RMN 法）。 在應(yīng)用凱司法判定單樁承載力時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： 1 應(yīng)用凱司法，首先必須準(zhǔn)確確定 t2（ t2=t1+2L/c） 時(shí)刻。 3 必須正確使用凱司法的阻尼系數(shù)。 當(dāng)出現(xiàn)本條所述各種情況時(shí)，高應(yīng)變法難于分析判定 承載力和預(yù)示樁身結(jié)構(gòu)破壞的可能性，建議采取驗(yàn)證檢測(cè)。 34 圖 1 樁身完整性系數(shù)計(jì)算 用高應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性不如低應(yīng)變法方便快捷，但它卻有檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)，可對(duì)缺陷程度作出定量的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)有缺陷后，可重復(fù)進(jìn)行高能量沖擊，觀察缺陷的發(fā)展趨勢(shì)等優(yōu)點(diǎn)。只要激發(fā)的阻力不很