中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
在巖土工程領(lǐng)域，通過直接理論計(jì)算能夠精確解決的問題十分有限; 承載力尤為突出。如基樁是埋入地下的隱蔽工程，樁的承載力與樁型、樁材、成樁工藝以及樁周地層土特性等眾多復(fù)雜的因素有關(guān)，迄今也還不能像結(jié)構(gòu)工程那樣，單純通過理論計(jì)算給予確定。
靜載試驗(yàn)是目前確定承載力最直觀、最可靠的的傳通方法。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）規(guī)定，對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲、乙級(jí)建筑物，樁的承載力特征值應(yīng)由靜載試驗(yàn)確定；《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ/T F50-2011）規(guī)定：特大橋和地質(zhì)復(fù)雜的大、中橋，應(yīng)采用靜壓試驗(yàn)方法確定單樁容許承載力；《建筑地基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》 GB 50202-2018中也明確規(guī)定了大部分地基基礎(chǔ)、樁基都應(yīng)采用靜載試驗(yàn)進(jìn)行承載力確認(rèn)。
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靜載試驗(yàn)按試驗(yàn)?zāi)康目梢苑譃闉樵O(shè)計(jì)提供依據(jù)的試樁試驗(yàn)和工程樁驗(yàn)收性試驗(yàn)兩種類型。
一、為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的靜載試驗(yàn)
為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試樁靜載試驗(yàn)是對(duì)設(shè)計(jì)根據(jù)場地、地勘資料、建筑物（構(gòu)筑物類型）等因素設(shè)計(jì)的樁或者處理的地基進(jìn)行試驗(yàn)，從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)的樁是否能滿足要求，同時(shí)也提供試驗(yàn)參數(shù)給設(shè)計(jì)人員進(jìn)行試樁參數(shù)調(diào)整或者工藝調(diào)整。在工程實(shí)踐中，通過靜載試驗(yàn)可對(duì)設(shè)計(jì)的樁或者處理地基進(jìn)行驗(yàn)證，在確定設(shè)計(jì)的樁或者地基處理方式是否能滿足建筑物（構(gòu)筑物）對(duì)地基承載力要求，也能對(duì)試樁參數(shù)、施工工藝進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而在保障使用、安全的前提下，節(jié)約成本。
如在用靜載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)單樁豎向極限承載力時(shí)，發(fā)現(xiàn)基樁抗拔承載力極限值t統(tǒng)計(jì)值比設(shè)計(jì)承載力特征值2倍存在較多富余，無形浪費(fèi)大量的可用資源。 有的基樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，更有工程沒有經(jīng)過靜載試樁就開始工程樁施工，存在較大的隱患； 萬一承載力檢測發(fā)現(xiàn)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可能不得不采取減層卸荷處理、補(bǔ)樁或改變基礎(chǔ)型式、樁間土加固處理等措施，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的靜載試驗(yàn)，一般在工程樁尚未施工前進(jìn)行，試樁靜載試驗(yàn)的結(jié)果可能會(huì)改變工程樁的參數(shù)、施工工藝。為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁，應(yīng)加載至樁側(cè)與樁端的巖土阻力達(dá)到極限狀態(tài)；當(dāng)樁的承載力由樁身強(qiáng)度控制時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求的加載亮進(jìn)行加載或加載至樁身破壞。試樁的位置，宜靠近地質(zhì)鉆探位置，以便相互核對(duì)。
在工程實(shí)踐中，為了所謂“安全”，打樁過多，造成資金浪費(fèi)不說，還由于擠土效應(yīng)，大范圍地?cái)_動(dòng)了地下土層，其后果一是對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響；二是土體產(chǎn)生的巨大側(cè)向擠壓造成斷樁等工程事故；三是引起更大的工后沉降量，反而不安全。大片住宅小區(qū)，尤其是多層住宅，如果大量使用樁基，地下“樁頭林立”，會(huì)妨礙地下空間的利用，對(duì)地下空間的規(guī)劃、施工都會(huì)產(chǎn)生巨大影響。同時(shí)也存在勘察單位提供的承載力參數(shù)嚴(yán)重失真，在沒有做試樁的情況下按錯(cuò)誤的資料設(shè)計(jì)，單樁實(shí)際承載力只有設(shè)計(jì)承載力的一半，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。從安全和經(jīng)濟(jì)角度考慮，建議盡量采進(jìn)行試樁靜載試驗(yàn)后，再進(jìn)行工程樁施工，一方面克服低估樁的承載力的盲目性，減少在部分樁基工程中存在的保守或者預(yù)估錯(cuò)誤的現(xiàn)象，另一方面可為提高設(shè)計(jì)水平提供可靠的數(shù)據(jù)積累。
二、驗(yàn)收性試驗(yàn)
工程樁驗(yàn)收靜載試驗(yàn)檢測是對(duì)工程樁施工后的承載力進(jìn)行驗(yàn)收驗(yàn)證； 一般是在施工后抽取一定比例進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)，驗(yàn)證工程樁的承載力值是否滿足設(shè)計(jì)要求，若不滿足的時(shí)候要采取補(bǔ)強(qiáng)或者重新處理的措施。
《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ 106-2014 規(guī)范中規(guī)定設(shè)計(jì)等級(jí)位甲級(jí)的樁基、未進(jìn)行試樁靜載試驗(yàn)的工程、施工過程中變更了工藝參數(shù)或施工質(zhì)量出現(xiàn)了異常、地基條件復(fù)雜、樁施工質(zhì)量可靠性低、采用新樁型或新工藝、施工過程中產(chǎn)生擠土上浮或偏位的群樁應(yīng)進(jìn)行承載力驗(yàn)收試驗(yàn)。
為工程驗(yàn)收而進(jìn)行抽樣檢測的靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)是為了檢驗(yàn)基樁或地基是否符合設(shè)計(jì)要求，為工程驗(yàn)收提供依據(jù)。以單樁豎向抗壓試驗(yàn)為例，最大加載量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求的單樁豎向抗壓承載力特征值的2.0倍，以保證足夠的安全儲(chǔ)備。
針對(duì)工程樁驗(yàn)收，有兩點(diǎn)需要注意：
（1） 對(duì)于密集沉樁施工，工程樁應(yīng)采用靜載試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)收檢測。同時(shí)，前期為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的靜載試驗(yàn)，試樁數(shù)量一般很少，群樁擠土效應(yīng)沒有充分顯現(xiàn)，施工后的單樁承載力與施工前的試樁結(jié)果可能相差甚遠(yuǎn)，故試樁的檢測結(jié)果不應(yīng)作為工程樁的檢測結(jié)果，也不應(yīng)作為工程樁的驗(yàn)收依據(jù)。
（2）樁的豎向載荷試驗(yàn)其加載量是否要考慮樁身強(qiáng)度因素？樁的極限承載力的出現(xiàn)分為兩種情況，一種是樁周土的破壞（包括大的變形），另一種是樁身的破壞。能否僅僅根據(jù)樁的載荷試驗(yàn)得到的極限承載力直接確定樁的承載力特征值，是值得商榷的，原因是某些樁的實(shí)際樁身強(qiáng)度可能遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，對(duì)于采用實(shí)際強(qiáng)度確定承載力的情況可能造成樁的承載力被夸大而喪失代表性。因此，樁的豎向載荷試驗(yàn)其加載量（尤其在試樁階段）不應(yīng)超過樁的設(shè)計(jì)強(qiáng)度決定的極限承載力，如果樁的極限承力已經(jīng)超過按照樁身設(shè)計(jì)強(qiáng)度確定的極限承載力，則應(yīng)重新?lián)Q算樁身強(qiáng)度，進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)調(diào)整，否則提交的試驗(yàn)結(jié)果是不合理的，容易為工程埋下隱患，地基土對(duì)樁的支承能力盡量接近樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
按試驗(yàn)方法分類
靜載試驗(yàn)是檢測基樁與地基承載力的一種最直觀、最可靠的傳統(tǒng)方法，按試驗(yàn)方法主要分為單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)、單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)、單樁水平靜載試驗(yàn)、土（巖）地基載荷試驗(yàn)（淺層平板載荷試驗(yàn)、深層平板載荷試驗(yàn)、巖基載荷試驗(yàn)）、復(fù)合地基載荷試驗(yàn)（含豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)）、自平衡靜載荷試驗(yàn)、錨桿載荷試驗(yàn)等。
一、單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)
單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)適用于確定單樁豎向抗壓承載力。測試原理是在基樁上逐級(jí)施加豎向壓力，觀測樁基頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的沉降以確定相應(yīng)的樁基豎向抗壓承載力試驗(yàn)方法。當(dāng)樁身埋設(shè)有應(yīng)變、位移傳感器或位移桿時(shí)，可測定樁身應(yīng)變或樁身截面位移，計(jì)算樁的分層側(cè)阻力和端阻力。
二、單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)
單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)適用于檢測單樁的豎向抗拔承載力。試驗(yàn)的原理是在樁基上逐級(jí)施加豎向上拔力，觀測樁基頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的上拔量以確定相應(yīng)的樁基豎向抗拔承載力試驗(yàn)方法。當(dāng)樁身埋設(shè)有應(yīng)變、位移傳感器或樁端埋設(shè)有位移測量桿時(shí)，可測定樁身應(yīng)變或樁端上拔量，計(jì)算樁的分層抗拔側(cè)阻力。
單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)是采用接近于豎向抗拔樁實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法，確定單樁豎向抗拔極限承載能力。與樁頂受豎向壓力作用所發(fā)揮的樁側(cè)（正）摩阻力相比，當(dāng)樁頂受拔使樁身受拉時(shí)，由于樁周土中的垂直向主應(yīng)力減小、樁身泊松效應(yīng)等，將造成樁側(cè)抗拔（負(fù)）摩阻力弱化。對(duì)于混凝土抗拔樁，當(dāng)抗拔承載力相對(duì)較高且對(duì)抗裂有限制要求時(shí)，采用樁頂拉拔承載力受力狀態(tài)（樁身受拉）的抗拔樁恐難設(shè)計(jì)計(jì)算，在這種情況下，現(xiàn)場試驗(yàn)在確定單樁豎向抗拔承載力的作用就更為重要。
三、單樁水平靜載試驗(yàn)
單樁水平靜載試驗(yàn)適用于在樁頂自由的試驗(yàn)條件下，檢測單樁的水平承載力，推定地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)。單樁水平靜載試驗(yàn)的原理是在樁基上逐級(jí)或者循環(huán)施加水平推力，觀測樁基頂部隨時(shí)間產(chǎn)生的水平位移以確定相應(yīng)的水平承載力試驗(yàn)方法。當(dāng)樁身埋設(shè)有應(yīng)變測量傳感器時(shí)，可測定樁身橫截面的彎曲應(yīng)變，計(jì)算樁身彎矩以及確定鋼筋混凝土樁受拉區(qū)混凝土開裂時(shí)對(duì)應(yīng)的水平荷載。
為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁，宜加載至樁頂出現(xiàn)較大水平位移或樁身結(jié)構(gòu)破壞；對(duì)工程樁抽樣檢測，可按設(shè)計(jì)要求的水平位移允許值控制加載。
四、土（巖）地基載荷試驗(yàn)
土（巖）地基載荷試驗(yàn)適用于檢測天然地基、巖石地基及采用換填、預(yù)壓、壓實(shí)、擠密、強(qiáng)夯、主將處理后的人工地基的承壓板下應(yīng)力影響范圍內(nèi)的承載力和變形參數(shù)。土（巖）載荷試驗(yàn)測試原理是通過在一定面積的承壓板上向地基土（巖）施加荷載，測定承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)巖土的承載力和變形特性的原位測試方法。地基載荷試驗(yàn)要驗(yàn)證承載力及獲得地基的變形參數(shù)。地基載荷試驗(yàn)實(shí)際上是一種與建筑物基礎(chǔ)工作條件相似，直接對(duì)地基土進(jìn)行的現(xiàn)場模擬試驗(yàn)。一般認(rèn)為，地基載荷試驗(yàn)確定的地基承載力比用其他測試方法得到的地基承載力更接近實(shí)際。
土（巖）地基載荷試驗(yàn)分為淺層平板載荷試驗(yàn)、深層平板載荷試驗(yàn)和巖基荷載載荷試驗(yàn)。淺層平板載荷試驗(yàn)適用于確定淺層地基土、破碎、極破碎巖石地基的承載力和變形參數(shù)；深層平板載荷試驗(yàn)適用于確定深層地基土和大直徑樁的樁端土的承載力和變形參數(shù)，深層平板載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)深度不應(yīng)小于5m；巖基載荷試驗(yàn)適用于確定完整、較完成、較破碎巖石地基的承載力和變形參數(shù)。有部分標(biāo)準(zhǔn)將土（巖）地基載荷試驗(yàn)和復(fù)合地基載荷試驗(yàn)統(tǒng)一稱為平板載荷試驗(yàn)。
五、復(fù)合地基載荷試驗(yàn)
復(fù)合地基載荷試驗(yàn)適用于水泥土攪拌樁、砂石樁、旋噴樁、夯實(shí)水泥土樁、水泥粉煤灰碎石樁、混凝土樁、樹根樁、灰土樁、柱錘沖擴(kuò)樁及強(qiáng)夯置換墩等豎向增強(qiáng)體和周邊地基土組成的復(fù)合地基的單樁復(fù)合地基和多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，用于測定成承壓板下應(yīng)力影響范圍內(nèi)的復(fù)合地基的承載力特征值。
復(fù)合地基載荷試驗(yàn)
復(fù)合地基中含有豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)，豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)適用于確定水泥土攪拌樁、旋噴樁、夯實(shí)水泥土樁、水泥粉煤灰碎石樁、混凝土樁、樹根樁、強(qiáng)夯置換墩等復(fù)合地基豎向增強(qiáng)體的豎向承載力，豎向增強(qiáng)體載荷試驗(yàn)一般按照單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。
六、自平衡試驗(yàn)
自平衡靜載試驗(yàn)適用于傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)條件受限時(shí)的基樁豎向承載力檢測和評(píng)價(jià)。自平衡試驗(yàn)是將一種特制的加載裝置（自平衡荷載箱），在混凝土澆注之前和鋼筋籠一起埋入樁內(nèi)相應(yīng)的位置（具體位置根據(jù)試驗(yàn)的不同目的而定），將加載箱的加壓管以及所需的其他測試裝置（位移、應(yīng)變等）從樁體引到地面，然后灌注成樁。由加壓泵在地面向荷載箱加壓加載，荷載箱產(chǎn)生上下兩個(gè)方向的力，并傳遞到樁身。利用樁體自成反力測試試樁的承載力。
七、 錨桿載荷試驗(yàn)
錨桿一端與外部承載構(gòu)件連接，另一端錨固在穩(wěn)定巖土體內(nèi)，將拉力傳遞到巖土層中的一種受拉構(gòu)件。錨桿同時(shí)也是地基處理中的一種重要處理方式，使用也比較常見。如在地下室中常使用基礎(chǔ)錨桿，也稱之為抗浮錨桿，主要承受地下水浮力的基礎(chǔ)錨桿。
國內(nèi)對(duì)于錨桿試驗(yàn)對(duì)應(yīng)規(guī)范也比較多，分類也比較多，總結(jié)可以將錨桿載荷試驗(yàn)分成如下幾種方式。
錨桿基本試驗(yàn)，用于確定錨桿極限抗拔承載力，提供錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)和驗(yàn)證錨桿施工工藝。錨桿基本試驗(yàn)的加卸方法也分成多循環(huán)加卸法、分級(jí)維持荷載法、單循環(huán)加卸載法。根具不同的試驗(yàn)對(duì)象選擇合適的方式進(jìn)行試驗(yàn)。
錨桿蠕變試驗(yàn)，可用于檢測錨桿蠕變特性，為控制蠕變量和預(yù)應(yīng)力損失提供錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)。錨桿蠕變試驗(yàn)主要是分級(jí)維持荷載法。
錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)，可用于確定驗(yàn)收荷載作用下錨桿的工作性狀，判定錨桿抗拔性能是否滿足設(shè)計(jì)要求，為工程驗(yàn)收提供依據(jù)。
錨桿粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)，可用于確定錨桿錨固段注漿體與巖土層之間的粘結(jié)強(qiáng)度。
持有荷載試驗(yàn)，可用于測定錨桿的桿體持有荷載，也可用于測定預(yù)應(yīng)力錨桿鎖定力。
