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)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
在巖土工程領(lǐng)域，通過直接理論計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，單純通過理論計算給予確定。
靜載試驗是目前確定承載力最直觀、最可靠的的傳通方法?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB 50007-2011）規(guī)定，對地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲、乙級建筑物，樁的承載力特征值應(yīng)由靜載試驗確定；《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)采用靜壓試驗方法確定單樁容許承載力；《建筑地基工程施工質(zhì)量驗收標(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)采用靜載試驗進行承載力確認(rèn)。
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靜載試驗按試驗?zāi)康目梢苑譃闉樵O(shè)計提供依據(jù)的試樁試驗和工程樁驗收性試驗兩種類型。
一、為設(shè)計提供依據(jù)的靜載試驗
為設(shè)計提供依據(jù)的試樁靜載試驗是對設(shè)計根據(jù)場地、地勘資料、建筑物（構(gòu)筑物類型）等因素設(shè)計的樁或者處理的地基進行試驗，從而驗證設(shè)計的樁是否能滿足要求，同時也提供試驗參數(shù)給設(shè)計人員進行試樁參數(shù)調(diào)整或者工藝調(diào)整。在工程實踐中，通過靜載試驗可對設(shè)計的樁或者處理地基進行驗證，在確定設(shè)計的樁或者地基處理方式是否能滿足建筑物（構(gòu)筑物）對地基承載力要求，也能對試樁參數(shù)、施工工藝進行調(diào)整，進而在保障使用、安全的前提下，節(jié)約成本。
如在用靜載荷試驗檢驗單樁豎向極限承載力時，發(fā)現(xiàn)基樁抗拔承載力極限值t統(tǒng)計值比設(shè)計承載力特征值2倍存在較多富余，無形浪費大量的可用資源。 有的基樁承載力達不到設(shè)計要求，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)沒有達到設(shè)計要求，可能不得不采取減層卸荷處理、補樁或改變基礎(chǔ)型式、樁間土加固處理等措施，造成巨大的經(jīng)濟損失。
為設(shè)計提供依據(jù)的靜載試驗，一般在工程樁尚未施工前進行，試樁靜載試驗的結(jié)果可能會改變工程樁的參數(shù)、施工工藝。為設(shè)計提供依據(jù)的試驗樁，應(yīng)加載至樁側(cè)與樁端的巖土阻力達到極限狀態(tài)；當(dāng)樁的承載力由樁身強度控制時，可按設(shè)計要求的加載亮進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。
在工程實踐中，為了所謂“安全”，打樁過多，造成資金浪費不說，還由于擠土效應(yīng)，大范圍地擾動了地下土層，其后果一是對周邊環(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”，會妨礙地下空間的利用，對地下空間的規(guī)劃、施工都會產(chǎn)生巨大影響。同時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誤的資料設(shè)計，單樁實際承載力只有設(shè)計承載力的一半，造成巨大經(jīng)濟損失。從安全和經(jīng)濟角度考慮，建議盡量采進行試樁靜載試驗后，再進行工程樁施工，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)估錯誤的現(xiàn)象，另一方面可為提高設(shè)計水平提供可靠的數(shù)據(jù)積累。
二、驗收性試驗
工程樁驗收靜載試驗檢測是對工程樁施工后的承載力進行驗收驗證； 一般是在施工后抽取一定比例進行靜載荷試驗，驗證工程樁的承載力值是否滿足設(shè)計要求，若不滿足的時候要采取補強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)計等級位甲級的樁基、未進行試樁靜載試驗的工程、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)進行承載力驗收試驗。
為工程驗收而進行抽樣檢測的靜載試驗，試驗是為了檢驗基樁或地基是否符合設(shè)計要求，為工程驗收提供依據(jù)。以單樁豎向抗壓試驗為例，最大加載量不應(yīng)小于設(shè)計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備。
針對工程樁驗收，有兩點需要注意：
（1） 對于密集沉樁施工，工程樁應(yīng)采用靜載試驗進行驗收檢測。同時，前期為設(shè)計提供依據(jù)的靜載試驗，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，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)作為工程樁的驗收依據(jù)。
（2）樁的豎向載荷試驗其加載量是否要考慮樁身強度因素？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，原因是某些樁的實際樁身強度可能遠大于設(shè)計強度，對于采用實際強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，樁的豎向載荷試驗其加載量（尤其在試樁階段）不應(yīng)超過樁的設(shè)計強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)計強度確定的極限承載力，則應(yīng)重新?lián)Q算樁身強度，進行相應(yīng)設(shè)計調(diào)整，否則提交的試驗結(jié)果是不合理的，容易為工程埋下隱患，地基土對樁的支承能力盡量接近樁身結(jié)構(gòu)強度。
按試驗方法分類
靜載試驗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，按試驗方法主要分為單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗、單樁水平靜載試驗、土（巖）地基載荷試驗（淺層平板載荷試驗、深層平板載荷試驗、巖基載荷試驗）、復(fù)合地基載荷試驗（含豎向增強體載荷試驗）、自平衡靜載荷試驗、錨桿載荷試驗等。
一、單樁豎向抗壓靜載試驗
單樁豎向抗壓靜載試驗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施加豎向壓力，觀測樁基頂部隨時間產(chǎn)生的沉降以確定相應(yīng)的樁基豎向抗壓承載力試驗方法。當(dāng)樁身埋設(shè)有應(yīng)變、位移傳感器或位移桿時，可測定樁身應(yīng)變或樁身截面位移，計算樁的分層側(cè)阻力和端阻力。
二、單樁豎向抗拔靜載試驗
單樁豎向抗拔靜載試驗適用于檢測單樁的豎向抗拔承載力。試驗的原理是在樁基上逐級施加豎向上拔力，觀測樁基頂部隨時間產(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，可測定樁身應(yīng)變或樁端上拔量，計算樁的分層抗拔側(cè)阻力。
單樁豎向抗拔靜載試驗是采用接近于豎向抗拔樁實際工作條件的試驗方法，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，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。對于混凝土抗拔樁，當(dāng)抗拔承載力相對較高且對抗裂有限制要求時，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)計計算，在這種情況下，現(xiàn)場試驗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
單樁水平靜載試驗適用于在樁頂自由的試驗條件下，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)。單樁水平靜載試驗的原理是在樁基上逐級或者循環(huán)施加水平推力，觀測樁基頂部隨時間產(chǎn)生的水平位移以確定相應(yīng)的水平承載力試驗方法。當(dāng)樁身埋設(shè)有應(yīng)變測量傳感器時，可測定樁身橫截面的彎曲應(yīng)變，計算樁身彎矩以及確定鋼筋混凝土樁受拉區(qū)混凝土開裂時對應(yīng)的水平荷載。
為設(shè)計提供依據(jù)的試驗樁，宜加載至樁頂出現(xiàn)較大水平位移或樁身結(jié)構(gòu)破壞；對工程樁抽樣檢測，可按設(shè)計要求的水平位移允許值控制加載。
四、土（巖）地基載荷試驗
土（巖）地基載荷試驗適用于檢測天然地基、巖石地基及采用換填、預(yù)壓、壓實、擠密、強夯、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。地基載荷試驗要驗證承載力及獲得地基的變形參數(shù)。地基載荷試驗實際上是一種與建筑物基礎(chǔ)工作條件相似，直接對地基土進行的現(xiàn)場模擬試驗。一般認(rèn)為，地基載荷試驗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際。
土（巖）地基載荷試驗分為淺層平板載荷試驗、深層平板載荷試驗和巖基荷載載荷試驗。淺層平板載荷試驗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)，深層平板載荷試驗的試驗深度不應(yīng)小于5m；巖基載荷試驗適用于確定完整、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）地基載荷試驗和復(fù)合地基載荷試驗統(tǒng)一稱為平板載荷試驗。
五、復(fù)合地基載荷試驗
復(fù)合地基載荷試驗適用于水泥土攪拌樁、砂石樁、旋噴樁、夯實水泥土樁、水泥粉煤灰碎石樁、混凝土樁、樹根樁、灰土樁、柱錘沖擴樁及強夯置換墩等豎向增強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，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)合地基中含有豎向增強體載荷試驗，豎向增強體載荷試驗適用于確定水泥土攪拌樁、旋噴樁、夯實水泥土樁、水泥粉煤灰碎石樁、混凝土樁、樹根樁、強夯置換墩等復(fù)合地基豎向增強體的豎向承載力，豎向增強體載荷試驗一般按照單樁豎向抗壓靜載試驗方法進行試驗。
六、自平衡試驗
自平衡靜載試驗適用于傳統(tǒng)靜載試驗條件受限時的基樁豎向承載力檢測和評價。自平衡試驗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
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)對于錨桿試驗對應(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分成如下幾種方式。
錨桿基本試驗，用于確定錨桿極限抗拔承載力，提供錨桿設(shè)計參數(shù)和驗證錨桿施工工藝。錨桿基本試驗的加卸方法也分成多循環(huán)加卸法、分級維持荷載法、單循環(huán)加卸載法。根具不同的試驗對象選擇合適的方式進行試驗。
錨桿蠕變試驗，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)計參數(shù)。錨桿蠕變試驗主要是分級維持荷載法。
錨桿驗收試驗，可用于確定驗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)計要求，為工程驗收提供依據(jù)。
錨桿粘結(jié)強度試驗，可用于確定錨桿錨固段注漿體與巖土層之間的粘結(jié)強度。
持有荷載試驗，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。
