工程建設樁基礎樁的軸向抗壓靜載試驗探討

任劉洋，孫 茹

三門峽市交通基本建設工程質量監督管理站，河南 三門峽 472200

在樁基工程設計中，如何正確評價和去定單樁承載力，是一個關系到設計是否安全與經濟的重要問題。但目前這個問題尚未很好解決。單樁垂直承載力可以通過靜載試驗、靜力觸探、動力觸探及本地區經驗等途徑來確定。其中垂直靜載試驗是各種確定單樁承載力方法中最基本和最可靠的方法。但樁的承載力是樁與土的共同工作問題，樁與土的應力傳遞比較復雜，加上天然土層千變萬化，所以，除靜載試驗外，其它方法都有不同程度的誤差。對于重要的工程，一般都應通過現場靜載試驗確定樁的軸向承載力。

1 一般要求

靜載試驗成果是否正確，試樁位置的選定十分重要，它與工程現場土質的均勻程度、地形、水深變化等因素有關，試驗前必須充分掌握資料，綜合考慮。一般應選于地基條件最不利處。試樁的數量應根據地質條件、樁的類型（樁材、樁徑、樁長）規定：總樁數在500根以下時，試樁不少于2根，每增加500根宜增加一根試樁。如地質條件復雜、樁型較多或其它原因，可按地區經驗酌情增減。試樁沉樁后到錦繡加載試驗的間歇期，對粘性土不少于2周，對砂土不少于3天，水沖沉樁一般不少于4周。

試驗加載裝置，一般采用油壓千斤頂。千斤頂的加載反力裝置可根據現場實際條件選取下列3種形式之一：

1）錨樁橫梁反力裝置（如圖1），錨樁的中心距一般不小于4d（d為樁徑或邊長），且大于2m，錨樁本身必須具備足夠強度，錨樁長度和橫梁尺寸按預計最大的試驗荷載的1.2～1.5倍進行設計，基準樁應穩固可靠，以包裝觀測的準確性，其與試驗樁的中心距一般不小于4d且大于2m，基準樁與錨樁的中心距一般不小于4d，且大于2m；

圖1 垂直試樁立體示意圖

2）壓種平臺反力裝置，按壓重不小于預估試樁最大荷載的1.2倍考慮，壓重應在試驗開始前加上，并均勻尾骨地放置于平臺上，壓重平臺支墩邊與試樁的中心距一般不小于4d，且大于2m；

3）錨樁壓重聯合反力裝置（如圖1）由錨樁和重物共同承受千斤頂加載反力。

水上荷載試驗必須搭設試驗工作平臺，平臺應牢固可靠，并不得與試驗樁和基準樁相鏈接，其高度應高處試驗期間的最高水位或潮位，并考慮風浪影響。

荷載與沉降的量測儀表，荷載可用放置于千斤頂上的應力環、應變式壓力傳感器直接測定，或采用連于千斤頂的壓力表測定油壓，在根據千斤頂率定曲線換算荷載。試樁沉降一般采用百分表測量。

2 靜荷載試驗

2.1 試驗方法

1）試驗方法可采用快速維持荷載法（快速法）或慢速維持荷載法（慢速法），有經驗時也卡采用其它方法。

在荷載試驗中若需測定樁的軸向反力系數k（單位軸向力作用下的樁頂下沉重）時，應在永久荷載標準值到永久荷載與可變荷載標準值的組合值之間，至少往復加卸載3次，取趨于穩定的一次循環的首尾點進行計算。

2）加卸載均應為分級進行，宜采用等量分級。每級加載為預計量大試驗荷載的1/10～1/12，每級卸載為2倍加載級。

加載級時應使荷載平穩、連續、無沖擊和無超載。每級加卸載時間不宜少于1min。

3）每一荷載級維持的時間應按表1規定確定。

表1 每一荷載級維持時間

4）慢速法試驗的沉降穩定標準為：樁頂的某及荷載作用下，1h內對應的沉降值小于0.1mm時可定為該級沉降達到穩定。

5）試驗中各項觀測數據應及時記錄或打印，并當場作數據正整理匯總。匯總后，應繪制荷載-沉降（Q-S）曲線，沉降-時間對數（S-1gt）曲線等。

6）慢速法試驗測讀時間為0min、5min、10min、15min和30min，以后每間隔30min測讀一次，直至大大送荷載維持時間的標準。

7）靜荷載試驗凡符合下列條件之一時可終止加載，并進行分級卸載。

2.2 樁極限荷載的確定方法

樁的極限荷載又叫樁的極限承載力，前者是對樁來說的，后者是對地基來說的。由于樁的破壞模式一般屬于刺入破壞，故不能給出明確的破壞荷載數值。對摩擦樁和端承樁極限荷載的確定，目前沒有爭論或爭論很小，而對摩擦一端承裝或端承一摩擦樁極限荷載的確定和分歧很大，而這種樁在工程實踐中又是最常見的。

1）當P-S曲線上陡降明顯時間、，取陡降段起始點（第二拐點）所對應的荷載為極限荷載。我過《建筑地基基礎設計規范》》GBJ7-89）和《公民建灌注樁基礎設計與施工規程》（JGJ4-80）宜采用這一方法；

2）波蘭樁基規范（PN-69/B-02482）。該法假定Q-S曲線在破壞時為拋物線，具體做法是：任選一組等量樁頂下沉重線，然后自這些線與Q-S曲線的焦點作相應的荷載線，再從每一荷載線與荷載橫軸的交點作出與橫軸成45°的斜線并與其次荷載線相交，這些交點大致落在一條直線上，此直線與荷載軸線的交點即為破壞荷載，當試樁未破壞時，可用該直線外延求取破壞荷載。

[1]陳仁朋.軟弱地基中樁筏基礎工作性狀及分析設計方法研究[D].浙江大學，2001.

[2]肖文，曾潔.大噸位靜載試樁反力系統設計[D]全國城市橋梁青年科技學術會議論文集，1996.