静载检测二、按承载方法对土层的影响分类不同成桩方法对周围土层的扰动程度不同，直接影响到桩承载能力的发挥和计算参数的选用。

一般按成桩方法可分为：1、非挤土桩2、部分挤土桩3、挤土桩按桩的承载性状（荷载传递方式）可分为摩擦型桩和端承型桩。

（1）摩擦型桩指桩顶荷载全部或主要有桩侧摩阻力承担。

根据侧摩阻力分担外荷载的比例，又可分为纯摩擦桩和端承摩擦桩。

•纯摩擦桩：桩端无较坚硬持力层，全部由侧摩阻力承担上部荷载。

（长细比较大）。

•端承摩擦桩：桩端有较坚硬持力层，由侧摩阻力和桩端阻力承担上部荷载，其中桩端阻力占的比例较小。

（2）端承型桩指桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担。

根据桩端阻力发挥的程度和分担外荷载的比例，又可分为纯端承桩和摩擦端承桩。

•纯端承桩：桩端有坚硬的持力层，全部由端阻力承担上部荷载。

（长细比小于10）。

•摩擦端承桩：由桩端阻力和侧摩阻力承担上部荷载，其中桩端阻力起主要作用，侧摩阻力占的比例较小。

注：无论是端承摩擦桩还是摩擦端承桩，其端阻和侧阻分担荷载的大小均与桩径、桩长、桩周土层情况和持力层刚度有关。

2、抗拔桩主要用来承受竖向上拔荷载，如船坞抗浮力桩基、送电线路塔桩基、高层建筑附属地下车库桩基以及污水处理建筑物桩基等等，其外部上拔荷载主要有桩侧摩阻力承担。

3、水平受荷桩主要用来承担水平方向传来的外部荷载，如承受地震或风所产生的水平荷载。

港口码头工程用的板桩、基坑支护中的护坡桩等。

其桩身刚度大小是其抵抗弯矩力的总要保证。

五、按桩的直径大小分类•大直径桩：桩径D ≥800mm•中等直径桩：桩径250mm<D<800mm的桩•小直径桩：桩径D≤250mm、长细比L/D较大的桩一、术语•2、基桩•桩基础中的单桩2、地基承载力特征值由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。

3、静载试验在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。

单桩竖向抗压静载试验•采用接近于抗压桩实际工作条件的试验方法，荷载作用于桩顶，桩顶产生的位移（沉降），可得到单根试桩Q~S曲线，还可获得每级荷载下桩顶沉降随时间的变化曲线，当桩身中埋设量测元件时，还可以直接测得个土层的极限摩阻力和端承力。

二、目的要求1、试桩目的（一）用试验方法来确定在一定土层条件下的桩的承载力，为设计或修改设计提供依据；积累资料为编制地方性桩基规程提供依据；（二）为打桩施工提供控制贯入度或其它类型桩施工提供施工参数；（三）为新型桩的设计或新的桩基施工方法提供试1验验证依据；（四）检验已施工桩基础的施工质量。

（四）桩身强度及休止时间a、预制桩在桩身强度达到设计要求的前提下，对于砂类土，不应少于10d；对于粉土和粘性土不应少于15d；对于淤泥或淤泥质土不应少于25d，待桩身与土体的结合基本趋于稳定，才能进行试验。

b、就地灌注桩应在桩身混凝土强度达到设计等级的前提下，对砂类土不少于10d；对一般粘性土不少于20d；对淤泥或淤泥质土不少于30d，才能进行试验。

•检测开始时间应符合下列规定：•当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度不得低于设计强度的70%，且不小于15MPa；•当采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄期达到28d或同条件养护的预留试块强度达到设计强度；•承载力检测前的休止时间除应达到本条第2款规定的桩身混凝土强度外，当无成熟的地区经验时，尚不应少于表3.2.5规定的时间。

（五）试桩选择同一条件下不应少于3根；当预计工程桩总数小于50根时，不应少于2根。

一、桩的受力机理1、当竖向荷载开始逐步施加桩顶时，桩身上部首先受到压缩而产生相对于土的向下位移。

这时，桩侧表面开始受到土的向上摩阻力。

2、桩顶荷载在沿着桩身向下传递的过程中必须不断地克服这种摩阻力，因此桩身的轴向力随着深度增大而减少。

3、荷载逐渐增大，随着桩身位移的增大，侧摩阻力逐渐发挥出来，直到桩身位移量增大到一定数值，桩侧摩阻力达到极限值，这时若桩身进一步下沉，则在桩与周围土之间将产生相对滑动，侧摩阻力不再增大，甚至稍有降低。

4、由于桩身压缩量的累积，桩身各断面的位移量是不相等的，在位移最大的顶部，摩阻力首先达到极限值，随着荷载的增加，下部桩身的侧摩阻力也逐渐增大，桩底土受到压缩而产生桩端承载力，由于桩端土受到压缩，增加了桩土相对位移，从而使摩阻力进一步得到发挥。

5、随着荷载的增加，桩端阻力逐渐增大，当桩身侧摩阻力全部达到极限值以后，再增加的荷载将全部由桩端阻力平衡。

6、荷载进一步增加，桩端持力层土的大量压缩，位移迅速增大，直至最后塑性挤出，桩就进入破坏阶段，桩端阻力达到极限，桩也达极限承载力。

这时作用与桩顶的荷载就是桩的极限荷载。

从桩的受力机理以致达极限值的过程分析，一个理想的完整的试桩曲线可分为四个阶段：第一阶段以桩身压缩并产生侧摩阻力，桩端阻力未产生；第二阶段桩身不断下沉，侧摩阻力不断加大至极限，端土逐渐压密，处弹性压密状态端阻力不断加大；第三阶段侧摩阻力至极限不再增大，端阻力加大端土剪切变形发展逐步形成塑性区；第四阶段为端土塑性区形成，端土挤出，下沉急剧。

第二、三阶段的交点一般称第一拐点，第三、四阶段2的交点一般称第二拐点。

桩的受力机理Q~S曲线形式表示Q p比例界限荷载Q y屈服荷载Q u工程上的极限荷载Q f破坏荷载⑴桩身压缩，产生侧摩阻力，无端阻⑵桩不断下沉，侧摩阻力不断增大至极限，桩端土压缩，产生端阻⑶桩端阻力达到极限⑷桩进入破坏阶段，桩土挤出，位移迅速增大Q~S曲线反应了桩的受力、变形及破坏特征，是破坏模式与破坏特征的宏观反应，也是桩土体系的荷载传递，侧摩阻力和桩端阻力发挥性状的综合反应。

根据Q～S曲线的形状特点，桩达极限状态的情况可分为“陡降型”与“缓变型”两类：“陡降型”的有明显的第二拐点，破坏特征是承载力控制；“缓变型”的无第二拐点，渐进的下沉量增大到必须控制的程度，其破坏特征是沉降量控制。

静载试验所得荷载-沉降Q～S曲线的形态随桩侧和桩端土层的分布与性质、成桩工艺、桩的形状和尺寸（桩径、桩长及其比值）等诸多因素而变化，一般情况如下：（一）打入式预制桩打入式钢筋混凝土预制桩，其施工条件使桩周与桩端土受挤密，使桩的摩阻力与端阻力能共同协调的发挥作用，根据桩长与地基土的工程地质条件不同，其Q～S曲线如图1所示。

曲线1对应桩身较短及桩端土层较松时情况;由线2对应桩身较短及桩端土较密的情况；曲线3对应桩身较长及桩端土层较松的情况。

Q～S曲线以第一拐点及第二拐点而分为三段：（1）第一拐点前的第一线段基本上保持直线，摩阻力与端阻力均处于弹性变形阶段，一般摩阻力起主要作用。

（2）第一拐点与第二拐点间的第二线段呈双曲线形，桩侧摩阻力达到极限，桩尖阻力从线性变形阶段向弹塑性变形阶段发展。

（3）第二拐点后的曲线为第三线段，曲线呈直线形向下或下偏右发展。

此时桩端阻力也进入极限状态。

如桩尖土层较密时，土层较快形成塑性区向两侧挤出移动而沉降突然加大，使桩进入破坏状态，如曲线2所示。

如桩尖土层较松时，土壤须经一阶段压密后，才能形成塑性区移动，而此压密阶段导致桩身的下沉量过大，超过控制值而达桩破坏状态，如曲线1、曲线3所示。

（二）沉管灌注桩沉管灌注桩在施工中，由于尖瓣空隙进土及桩尖处混凝土振捣不实，因此在桩受力初期，近似摩擦桩受力状态，桩端受力较小，其Q～S曲线如图2曲线1所示。

摩阻力渐达到极限状态，桩尖虚土逐渐压实，Q～S 曲线向下斜度（△S/ △Q ）加大；至虚土被完全压实后，Q～S曲线达反弯拐点，桩尖土层的端阻力协调发挥作用；当继续增加荷载时，Q～S曲线呈现斜度变小，以后似预制桩一样发展。

当桩身出现断条情况时，则如曲线3所示变化。

当采用预制桩尖时，则Q～S曲线如曲线2所示，与预制桩相似。

（三）钻孔灌注桩钻孔灌注桩根据土层的地质特性与施工中虚土存在与处理程度的不同，其Q～S曲线如图3所示。

图中曲线3为桩尖无虚土，或虚土经很好处理的情况，桩的摩阻力与端阻力从受力开始就能协调一致的工作，它类似于预制桩的情况。

曲线1为桩端部虚土甚厚的情况，因此桩3的承载几乎完全靠摩阻力，他类似于桩端土层很软的摩擦桩情况。

曲线2为多数钻孔灌注桩的情况，其第一拐点与第二拐点间有时出现反弯拐点而第一拐点与反弯点间的沉降量差值取决于桩尖部虚土厚度与处理的程度。

提高钻孔灌注桩质量主要是从设计与施工两方面尽量使其Q～S曲线不出现反弯拐点，并向曲线3靠近，要避免出现曲线1的情况。

•基准梁•基准梁和基准桩问题是实际试验中看似简单但又容易忽视的问题，实际试验中，应避免一些违反规范要求的做法，如简单的将基准梁放置在地面上，或者不打基准桩而架设在沙袋或红砖上；基准桩打得不够深、不稳；基准梁长度不符合规范要求；基准梁的刚度不够，产生较大的挠曲变形；未采取有效措施防止外界因素对基准梁的影响。

宜采用工字钢作基准梁，高跨比不宜小于1/40，大吨位静载试验影响范围较大，要求采用较长和刚度较大的基准梁。

基准梁的一端应固定在基准桩上，另一端应简支于基准桩上，以减少温度变化引起的基准梁挠曲变形，在满足规范规定的条件下，基准桩不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度变化和刮风下雨、振动及其他外界因素的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。

二、试桩桩头处理（一）试桩桩头标高：试桩桩头四周土面高度应采取桩基承台梁底面标高。

桩头标高宜高出土面500mm以上，以便对桩头进行加固处理及进行桩基沉降量测试。

对于挖孔桩及预制桩等不需桩头加固的桩，桩头露出地面可减至200mm。

（二）试桩桩头处理：对于现场灌注的桩宜在桩头用钢板箍或8铁丝进行绑扎加固。

将桩头的钢筋截断或弯折，然后在上面抹1：2早强水泥砂浆，厚度超出钢筋端（侧）面10mm。

初凝后，表面铺筛过的砂子20mm厚，然后可放置压桩千斤顶。

1、慢速试桩法a、加载时观测时间：每次加载后的第一小时内在5、15、30、45、60分钟各测记沉降量一次，以后每隔半小时观测一次，当试桩达到相对稳定标准时，可进行下一级加载。

b、沉降相对稳定标准，每一小时的沉降量不超过0.1mm，对砂类土中的桩可放宽到半小时沉降不超过0.1mm，并连续出现两次。

c、卸载时观测时间：卸载后15、30、60测记三次，即可卸下一级荷载。

全部卸载后，隔3～4小时在测续一次。

（四）终止加荷条件当出现下列情况之一时，即可终止加荷：1、在总沉降量大于40mm后，试验出现明显陡降：在某级荷载作用下，桩的沉降增量为前一级荷载作用下沉降量的3倍（砂类土）与5倍（粘性土）。

2、桩顶总沉降量大于10％D（D为桩底径），且继续加载2级无明显陡降。