《冶金工业岩土勘察原位测试规范》

1总则

1.0.1为统一冶金工业建设项目岩土工程勘察原位测试工作的方法

和技术要求，保证原位测试质量，做到安全适用，技术先进，经济合

理，确保质量，保护环境，制定本规范。

1.0.2本规范适用于冶金工业建设项目岩土工程勘察中的原位测试

工作。

1.0.3测试工作应加强安全生产管理，坚持安全第一、预防为主、综

合治理的方针，建立健全测试工作安全生产责任制，做到安全生产。

1.0.4冶金工业岩土工程勘察原位测试工作，除应符合本规范的规定

外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1原位测试in—situtests，in—situtesting

在岩土体原来所处的位置，基本保持岩土体的含水量、密度和结

构，直接或间接测定岩土工程特性的测试方法。

2.1.2平板载荷试验plateloadingtest（PLT）

通过一定尺寸的承压板，对岩土体施加垂直荷载，观测岩土体在

各级荷载下的下沉量，以研究岩土体在荷载作用下的变形特征，确定

岩土的承载力、变形模量等工程特性的原位测试。

2.1.3螺旋板荷载试验screwplateloadingtest

将圆形螺旋板旋入地下预定深度，通过传力杆向螺旋板施加荷

载，同时量测螺旋板沉降的载荷试验。

2.1.4锚杆抗拔承载力试验AnchorPulloutTest

为确定锚杆设计参数和施工工艺，在现场进行的锚杆极限抗拔承

载力试验。

2.1.5自平衡静载试验self-balancedstaticloadingtest

在桩身中预埋荷载箱，利用桩身自重、桩侧阻力及桩端阻力互相

提供反力的试验方法。

2.1.6标准贯入试验standardpenetrationtest（SPT）

用质量为63.5kg的穿心锤，以76cm的自由落距，将标准规格的

贯入器，自钻孔底部预打15cm，测记再打入30cm的锤击数，判定

2

土的物理力学特性的一种原位试验。

2.1.7圆锥动力触探试验dynamicpenetrationtest（DPT）

利用一定的锤击动能，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据入

土阻力判别土性随深度变化的原位测试。又称动力触探或圆锥动力触

探。

2.1.8静力触探试验conepenetrationtest(CPT)

用静力将一定规格的锥形探头匀速压入土中，测定土的阻力随深

度变化的原位测试。又称静力触探。

2.1.9十字板剪切试验vanetest

以一定的速率扭转插入软土中的十字形翼板，测定土破坏时的抵

抗力矩，求算不排水抗剪强度的原位测试。简称十字板试验。

2.1.10旁压试验pressuremetertest（PMT）

利用旁压仪，在钻孔中对孔壁施加径向压力，根据压力与变形关

系测定岩土临塑压力、极限压力、旁压模量等参数的原位测试。又称

横压试验。根据测试段钻进方式，可分为预钻式旁压试验和自钻式旁

压试验。

2.1.11扁铲侧胀试验dilatometertest(DMT)

将扁铲形探头贯入土中，用气压使扁铲侧面的圆形钢膜向孔壁扩

张，根据压力与变形关系，测定岩土工程特性的原位测试，简称扁胀

试验。

2.1.12原位直剪剪切试验in—situsheartest

在岩土体原位制备试验加荷面，分级施加竖向和水平荷载，测定

3

岩土或结构面抗剪强度的剪切试验。

2.1.13压水试验packertest，pump-intest

以一定压力将水压入孔内，根据岩体吸水量评估其裂隙发育情况

和透水性的水文地质试验。

2.1.14注水试验waterinjectiontest

往钻孔中注水以测定岩土渗透系数的水文地质试验。

2.1.15抽水试验pumpingtest

通过钻孔抽水确定其出水能力，获取含水层的水文地质参数，判

明水文地质条件的水文地质试验。

2.1.16单孔法波速测试down-holemethodwavevelocitytest

利用一个钻孔在孔口激振，孔底接收，测定振波在岩土中传播速

度的方法。又称下孔法。

2.1.17跨孔法波速测试crossholemethodwavevelocitytest

利用两个或两个以上钻孔，一孔发射、另一孔或多孔接受，测定

振波在岩土体中传播速度的方法。

2.1.18面波法波速测试surfacewavevelocitytest

利用地表激振产生稳态振动或瞬态振动，测定面波在岩土中传播

速度的方法，前者称稳态法，后者称瞬态法。

2.1.19岩体声波速度测试rockacousticvelocitywavetest

采用换能器、电火花或锤击激发，测定声波在岩体中传播速度的

原位测试。

2.1.20强迫振动测试forcedvibrationtest

4

用有固有频率的激振机械或电磁激振设备使模型基础产生强迫

振动，测定地基动力特性的测试。

2.1.21自由振动测试freevibrationtest

利用冲击荷载使模型基础产生自由振动测定地基动力特性的测

试。

2.1.22原位冻胀量试验in-situfrost-heavecapacitytest

研究土体在冻结过程中沿深度产生冻胀量的原位试验。

2.1.23原位冻土融化压缩试验in-situthawedfrozensoilcompresstest

在地基冻土中挖坑至拟建基础底面高程，放上一定尺寸的传压刚

性板，加热地基冻土，使其融化下沉稳定后，对其逐级施加垂直荷载

进行压缩试验，绘制荷载与下沉量的关系曲线，据此研究地基冻土的

融沉系数的原位试验。

2.1.24场地微振动测试micro-tremormonitoringtest

测量场地微米级及微米级以下自然微振动的原位测试。可在地面

或钻孔中测量。

2.1.25基坑回弹原位测试in-situfoundationreboundtest

监测建筑基坑开挖后，上覆岩土层自重荷载卸除产生的基坑底部

隆起变形的测试方法。

5

2.2符号

2.2.1岩土强度和变形参数

fak——地基承载力特征值

——内摩擦角

c——黏聚力

Cu——原状土抗剪强度

'

Cu——重塑土抗剪强度

E0——变形模量

2.2.2岩土物理性质参数

——天然密度

d——干密度

w——含水率

St——灵敏度

2.2.3试验指标

N——标准贯入试验锤击数

N10——轻型圆锥动力触探试验实测锤击数

N63.5——重型圆锥动力触探试验实测锤击数

N120——超重型圆锥动力触探试验实测锤击数

ut——孔压消散过程时刻t的孔隙水压力

Ps——比贯入阻力

qc——锥尖贯入阻力

fs——侧摩阻力

6

Rf——摩阻比

2.2.4水文地质参数

K——渗透系数

S——水位下降值

R——影响半径

2.2.5计算参数

AP——桩身截面面积

EP——桩身弹性模量

Lu——上段桩长度

Lz——荷载箱埋深

Kv——地基土基准基床系数

Em——旁压模量

Gm——旁压剪切模量

ED——侧胀模量

ID——土类指数

UD——侧胀孔压指数

KD——水平应力指数

qs——侧摩阻力；

Qb——桩端的轴力；

Qu——单桩竖向承载力极限值；

Quu——上段桩的极限加载值；

Qum——中段桩的极限加载值；

Qud——下段桩的极限加载值；

7

Ed——动弹性模量

Gd——动剪切模量

Vp——压缩波波速

VR——瑞利波波速

Vs——剪切波波速

d——动泊松比

Kpz——单桩抗压刚度

Kp——桩基抗弯刚度

Cz——地基抗压刚度系数

Cx——地基抗剪刚度系数

C——地基抗弯刚度系数

C——地基抗扭刚度系数

s——桩顶位移

su——荷载箱向上位移

sd——荷载箱向下位移

W——荷载箱上部桩的自重与附加重量之和，附加重量包括

设计桩顶以上超灌高度的重量、空桩段泥浆或回填

砂、土自重

1——受检桩的抗压摩阻力转换系数

2——受检桩的抗拔摩阻力转换系数

8

3基本规定

3.0.1原位测试前，应根据选定的试验方法编制试验方案。试验方案

应包括：工程概况及试验目的和要求、试验场地工程地质与水文地质

条件、试验方法和工作量布置、采用的仪器设备和所需的材料、数据

资料处理方法、安全保障措施等内容。

3.0.2原位测试方法应根据测定参数、主要试验目的以及岩土条件、

地区经验和测试方法的适用性等因素按表3.0.2选用。

表3.0.2原位测试方法一览表

试验项目测定参数主要试验目的

比例界限压力、极限压

p0测定岩土承载能力、变形模量；

载荷试验

力计算地基基床系数、弹性模量等

pu

单桩竖向抗压极限承载力

、抗拔极限承载力、单桩

QuUk

单桩静载试验为桩基设计提供设计参数

水平极限承载力和水平临界

Hu

荷载

Hcr

锚杆抗拔承载

锚杆的抗拔极限荷载力Q为锚杆设计提供参数

力试验

自平衡静载试

单桩竖向承载力极限值

Qu为桩基设计提供设计参数

验

判别土层均匀性和划分土层、估

算地基承载力和压缩模量；判别地基

标准贯入试验标准贯入击数N液化可能性及等级；判定砂土密实度

及内摩擦角；选择桩基持力层、估算

单桩承载力、判断沉桩的可能性

9

表3.0.2原位测试方法一览表续前页

试验项目测定参数主要试验目的

判别土层均匀性和划分地层、估

圆锥动力触探击数、

圆锥动力触探N10算地基土承载力和压缩模量；选择桩

试验、基持力层、估算单桩承载力、判断沉

N63.5N120

桩的可能性

原状土不排水抗剪强度

测求饱和黏性土的不排水抗剪强

电测十字板剪

和重塑土不排水抗剪强度

Cu度及灵敏度、判断软黏性土的应力历

切试验

'史；估算地基土承载力

Cu

判别土层均匀性和划分土层、估

单桥比贯入阻力p、双桥

s算地基土承载力和压缩模量；选择桩

锥尖阻力、侧摩阻力、摩

静力触探试验qcfs基持力层、估算单桩承载力、判断沉

桩可能性；判别地基土液化可能性及

阻比、孔隙水压力

Rfut

等级

初始压力p、临塑压力

0测求地基土的临塑荷载和极限荷

、极限压力和旁压模量

旁压试验pfpL载强度，从而估算地基土的承载力，

测求地基土的旁压模量

Em

侧胀模量、土类指数

ED判别土类，确定黏性土的状态、

扁铲侧胀试验、侧胀水平应力指数和计算静止土压力系数和水平基床系

IDKD

侧胀孔压指数数等

UD

计算地基土剪切面的摩擦系数、

现场原位直接

垂直应力、剪应力内摩擦角、黏聚力；为地下建筑物、

剪切试验

边坡的稳定分析提供抗剪强度参数

测定岩体透水率，为评价岩体的

压水试验透水率q

透水性和防渗漏处理提供设计参数

10

表3.0.2原位测试方法一览表续前页

试验项目测定参数主要试验目的

预测基坑排水、降低或疏排地下

水的可能性，评价贮水工程地基或水

注水试验渗透系数K

利工程、边坡等岩土体的渗透性，为

选择地基处理方法提供依据

评价岩土勘察场地含水层渗透

抽水试验渗透系数K、影响半径R

性，为岩土施工降水方案提供参数

划分场地类别，提供地震反应分

析所需的场地土动力参数、估算场地

压缩波速度、剪切波速

Vp卓越周期；判别土层均匀性和划分土

波速测试

度、瑞利波速度层、估算地基土承载力和压缩模量；

VsVR

判别地基土液化可能性及等级；评价

岩体完整性

抗压、抗弯、抗剪、抗扭

刚度、、、；竖

KzKKxK

向阻尼比、水平迴转向第一

z

动力机器基础为动力机器基础设计，提供天然

振型阻尼比、扭转向阻尼

地基动力特性x1地基和人工地基的动力参数及隔振参

测试数

比、竖向振动参振总质量

、水平回转耦合振动参振总

mz

质量等

mx

天然密度、干密度

原位密度试验d测试现场土体密度

测定地基土在天然条件下冻结过

原位冻胀量试

平均冻胀率程中沿深度的冻胀量，计算表征土冻

验

胀性的冻胀率，为设计提供参数

11

表3.0.2原位测试方法一览表续前页

试验项目测定参数主要试验目的

原位冻土融化融化压缩系数、融沉系为冻土层的融化和压缩沉降计算

数。

压缩试验0提供参数

空间应力分量及主应力

岩体应力测计算岩体空间应力，为工程设计、

、、、、、、

xyzxyyzzx

试施工提供参数

、、、、、。

xyyzzx123

振动衰减测试地基能量吸收系数。为减振、防振设计提供参数

场地微振动测

卓越周期T为抗震设计提供参数

试

地电参数原位为建（构）筑物工程的设计提供

电阻率、大地电导率

测试地电参数

基坑回弹原位为建（构）筑物地基变形分析和

基坑回弹量

Rd

测试基坑稳定性分析提供参数

3.0.3原位测试孔位和点位的布置对场地岩土层应具有控制性和代

表性，并应避开地下隐蔽工程及其他不利的环境。

3.0.4原位测试成果的整理应符合下列规定：

1对全部资料逐项逐类进行检查和核对，分析试验结果的代表

性、规律性和合理性。应考虑仪器设备、试验条件、试验方法等对试

验结果的影响。

2试验成果应按已划分的工程地质单元进行归类；进行统计分

析时，应注意试验参数的变异性，并剔除异常数据。

3按工程地质单元对试验成果进行综合整理，提出各项试验成

果的代表值。

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3.0.5根据原位测试成果，判定岩土工程特性参数和对岩土工程问题

做出评价时，应结合室内试验和地区工程经验进行综合分析。

3.0.6原位测试报告应包括任务来源、工程概况、试验要求、试验场

地工程地质与水文地质条件、试验方法和仪器设备、测试成果和分析、

结论和建议以及相应的图表等内容。试验报告的文字、术语、代号、

符号、数字、计量单位等均应符合国家现行有关标准的规定。

3.0.7原位测试的仪器设备及计量器具必须按规定定期检校和标定。

13

4载荷试验

4.1一般规定

4.1.1载荷试验可用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承

载力和变形特性。浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载

荷试验可用于深层且地下水位以上的地基土以及大直径桩桩端土层；

深层平板载荷试验的试验深度不应小于5m；螺旋板载荷试验可用于

深层或地下水位以下难以采取原状土试样的砂土、粉土和灵敏度高的

软黏性土。

4.1.2载荷试验应布置在有代表性的地点，每个场地不宜少于3个，

当场地内岩土体不均匀时，应适当增加试验点。试验点位置应布置在

基础底面标高处。

4.1.3试坑或试井底的岩土应避免扰动，保持其原状结构和天然湿

度，并在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平，尽快安装试验设

备；螺旋板头入土时，应按每转一圈下入一个螺距进行操作，减少对

土的扰动。

4.1.4浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或

直径的3倍；深层平板载荷试验的试井直径应等于承压板直径；当试

井直径大于承压板直径时，紧靠承压板周围土的高度不应小于承压板

直径。

4.2试验设备

4.2.1载荷试验宜采用圆形刚性承压板，并应符合下列规定：

14

1浅层平板载荷试验承压板面积不应小于0.25m2，对软土和粒

径较大的填土不应小于0.5m2。

2深层平板载荷试验承压板面积宜选用0.5m2。

3岩基载荷试验承压板的面积不宜小于0.07m2。

4螺旋板载荷试验应采用标准型螺旋形承压板，承压板厚度为

5mm、投影面积为0.02m2、螺距为45mm，或厚度为5mm、投影面

积为0.05m2、螺距为60mm。

4.2.2荷载测量可用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；也可采

用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千斤顶率

定曲线换算荷载。传感器的测量误差不应大于1％，压力表精度应优

于或等于0.4级。

4.2.3承压板的沉降可采用百分表或电测位移计量测，其精度不应低

于±0.0lmm；

4.2.4加载反力装置提供的反力不得小于预估最大加载量的1.2倍。

4.2.5承压板和压重平台支墩之间的净距应大于承压板边宽或直径，

且大于支墩宽度，并大于2.0m。

4.3试验方法

4.3.1载荷试验加荷方式应采用分级维持荷载沉降相对稳定法，加荷

等级宜取10～15级，并不应少于8级，荷载量测精度不应低于最大

荷载的±1％。

4.3.2当试验对象为土体时，每级荷载施加后，间隔宜为每5min、

5min、10min、10min、15min、15min测读一次沉降，以后宜间隔30min

15

测读一次沉降。当连读2h每小时沉降量小于等于0.1mm时，可认为

沉降已达到相对稳定标准，并可施加下一级荷载。

4.3.3岩基载荷试验的试验步骤应符合下列规定：

1每级加荷后立即测读承压板的沉降量，以后每隔10min应测读

一次；

2承压板相对稳定标准：每0.5h内沉降量不超过0.03mm，并应

在四次读数中连续出现两次；

3当承压板沉降速率达到相对稳定标准时，应再施加下一级荷

载。

4每级卸载后，应隔10min测读一次，测读三次后可卸载下一级

荷载。全部卸载后，当测读0.5h回弹量小于0.01mm时，即可认为稳

定，终止试验。

4.3.4螺旋板载荷试验加荷观测应符合下列规定：

1应力法：宜采用油压千斤顶分级加荷，每级荷载对砂类土、

中低压缩性的黏性土、粉土宜采用50kPa；对高压缩性土宜采用

25kPa。每加一级荷载后，第1h内宜按5min、10min、15min、15min、

15min间隔观测沉降，以后宜按30min的时间间隔观测沉降，达到相

对稳定后可施加下一级荷载。相对稳定标准宜为2h内每小时沉降量

不超过0.1mm。

2应变法：对砂类土和中、低压缩性土宜采用1～2mm/min加

荷速率，每下沉1～2mm测读压力一次；对高压缩性土宜采用0.25～

0.50mm/min加荷速率，每下沉0.25～0.50mm测读压力一次。

16

4.3.5当需要观测弹性回弹值时，对土体每级卸荷量为加荷增量的2

倍，每隔30min观测一次，每级荷载观测1h，荷载全部卸除后继续

观测3h，观测时间间隔为30min。对岩体每级卸载为加载时的2倍，

每隔10min测读一次，测读3次后可卸载下一级；当全部卸载后，测

读30min且回弹量小于0.01mm时，可认为稳定。

4.3.6浅层平板载荷试验过程中，当出现下列现象之一时，可终止加

荷：

1承压板周围土明显侧向挤出、隆起或产生裂缝。

2沉降量急骤增大，荷载-沉降(P-s′)曲线出现陡降段。

3在某一级荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定标准。

4s/d≥0.06(d为承压板宽度或直径)。

5加荷量已达到最大荷载且承压板沉降量达到相对稳定标准。

4.3.7岩基载荷试验加载过程中出现下述现象之一时，即可终止加

载：

1沉降量读数不断变化，在24h内，沉降速率有增大的趋势。

2压力加不上或勉强加上而不能保持稳定。

3荷载达到设计要求的3倍。

4.3.8深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验过程中，当出现下列现象

之一时，可终止加荷：

1当P－s曲线上，有可判定极限荷载陡降段，且沉降量超过

0.04d(d为承压板直径)。

2本级沉降量大于前一级沉降量的5倍。

17

3在某级荷载下经24h沉降量尚未稳定。

4试验土层坚硬，压板沉降量很小时，加荷至最大试验荷载且

承压板沉降量达到相对稳定标准。

4.3.9湿陷性土载荷试验应符合下列规定：

1适用于干旱和半干旱地区除黄土以外的湿陷性碎石土、湿陷

性砂土和其他湿陷性土。

2试验时，在同一场地上相同地层、相同标高，分别做2处静

载荷试验。其中一处是在原状结构的土层上分级加荷至200kPa，下

沉稳定后向试坑内浸水，并保持水头高度为200～250mm，测得的浸

水稳定沉降量即为附加湿陷量。另一处是在浸水饱和状态的土层上分

级加荷至200kPa，当附加下沉稳定后，试验终止。

3浸水静载荷试验前，应连续向坑内注水6～24h，并保持水头

高度为200～250mm，且应保证3倍承压板直径深度范围内的土层达

到饱和。

4湿陷性土静载荷试验每级压力增量宜取25kPa，试验终止压

力不应小于200kPa。

4.3.10循环荷载板载荷试验应符合下列规定：

1循环荷载板试验主要用于确定地基的地基弹性模量和抗压刚

度系数。

2荷载应分级施加，第一级荷载应取试坑底面以上土的自重，

变形稳定后再施加循环荷载，各类土的循环荷载增量可按表4.3.8采

用。

18

表4.3.9各类土的循环荷载增量

地基土类型循环荷载增量(kPa)

淤泥、流塑黏性土、松散砂土≤15

软塑黏性土、新近堆积黄土，稍密的粉、细

15～25

砂

可塑、硬塑黏性土、黄土，中密的粉、细砂25～50

坚硬黏性土，密实的中、粗砂50～100

密实的碎石土、风化岩石100～150

3试验方法可采用单荷级循环法或多荷级循环法。每一荷级反

复循环次数应根据土的类别采用，对黏性土宜为6～8次，对砂性土

宜为4～6次。

4每级荷载的循环时间，加荷时宜为5min，卸荷时宜为5min，

并应同时观测变形量。

5加荷时地基变形量稳定的标准应符合下列要求：

1)在静力荷载作用下，连续2h观测中，每小时变形量不应

超过0.1mm；

2)在循环荷载作用下，最后一次循环与前一次循环测得的弹

性变形量的差值应小于0.05mm。

6每一级荷载作用下的弹性变形，宜取最后一次循环卸载的弹

性变形量。

4.4资料整理

4.4.1载荷试验资料整理工作应按下列步骤进行：

1原始数据检查、核对和计算，绘制P—s、s—t曲线草图。

2用比例关系方程式（式4.4.1-1）对荷载与沉降量误差进行修

19

正，用最小二乘法（式4.4.1-2、式4.4.1-3）确定s0、c。

'

ss0cP(4.4.1-1)

c(nPsPs)/[nP2(P)2]

iiiiii(4.4.1-2)

222

s0(siPiPiPisi)/[nPi(Pi)](4.4.1-3)

式中s'——各级荷载下的实测沉降值(mm)；

s0——直线方程在沉降s轴上的截距(mm)；

c——直线方程的斜率；

Pi——第i级荷载下的单位压力(kPa)；

n——荷级。

3根据计算的s0、c按下式计算各级荷载下修正沉降值s，绘制

修正后P—s、s—t曲线。

scP(用于比例界限前)(4.4.1-4)

'

sss0(用于比例界限后)(4.4.1-5)

4.4.2地基承载力界限压力值和特征值宜按下述原则确定：

1当试验的P—s曲线上直线段和转折点较明显时，可取其转折

点所对应的压力为比例界限压力；当P—s曲线转折点不明显时，可

在s—lgt曲线、lgP—lgs曲线上，取曲线急剧转折点所对应的压力为

比例界限压力。

2浅层平板载荷试验达到本规范第4.3.5条第1～4款规定时，

可取破坏前的最后一级荷载为其极限荷载；深层平板载荷试验和螺旋

板载荷试验达到本规范第4.3.6条第1～3款规定时，可取其前一级荷

载为极限荷载。

20

3试验点地基承载力特征值宜按下述原则确定：

1)当修正后的P—s曲线转折点明显时，取该比例界限点对应

的荷载值；

2)当极限荷载小于比例界限压力2倍时，可取极限荷载值的

1/2；

3)浅层平板载荷试验和螺旋板载荷试验P—s曲线转折点不

明显时，对不同压缩性的天然地基可在修正后P—s曲线

上分别按表4.4.2中的s/d值对应的荷载值确定；

表4.4.2各类地基s／d的取值

岩土层名称s/d

低压缩性黏性土和砂类土0.010～0.015

新近堆积黄土0.020

碎石类土、岩石强风化地层0.006～0.010

软质岩石0.006

4)深层平板载荷试验P—s曲线上无明显拐点时，可取

s/d=0.01～0.02对应的P值；对黏性土取较大值，砂类土

取中值，卵石、强风化岩取较小值；

5）湿陷土载荷试验取P—ss曲线比例界限点对应的压力为湿

陷起始压力；若P—ss曲线没有明显比例界限点时，可取

浸水下沉量ss与承压板直径d或宽度b的比值等于0.023

所对应的压力为湿陷起始压力值；

6）当岩基极限荷载小于比例界限压力3倍时，可取极限荷载

值的1/3。

4当不少于3个的试验点的承载力特征值的极差不超过平均值

21

的30％时，可取其平均值为该地基土层的承载力特征值。

4.4.3浅层平板载荷试验地基变形模量E0应根据P—s曲线的初始直

线段，可按均质各向同性半无限弹性介质理论计算：

2

E0I0(1)Pd/s(4.4.3)

式中E0——变形模量（无侧限）(kPa)；

I0——刚性压板的形状系数，圆形承压板取0.785，方形承压板

取0.886；

P——P—s曲线线性段承压板下单位面积的压力(kPa)；

s——与荷载P相对应的沉降量(mm)；

d——承压板直径或等代直径(m)；

——土的泊松比，卵、碎石为0.27，砂类土为0.30，粉土为

0.35，粉质黏土为0.38，黏土为0.42，不排水饱和黏性

土为0.50。

4.4.4深层平板载荷试验地基变形模量E0可按下式计算：

Pd

E(4.4.4)

0s

式中——深层载荷试验计算系数，可按表4.4.4选用。

表4.4.4深层载荷试验计算系数ω

土类

碎石土砂土粉士粉质黏土黏土

d/z

0.300.4770.4890.4910.5150.524

0.250.4690.4800.4820.5060.514

0.200.4600.4710.4740.4970.505

0.150.4440.4540.4570.4790.487

0.100.4350.4460.4480.4700.478

0.050.4270.4370.4390.4610.468

0.010.4180.4290.4310.4520.459

注：d/z──承压板直径与承压板底面深度之比。

22

4.4.5确定地基土基准基床系数Kv应符合下列要求：

1基准基床系数Kv应根据直径为300mm的圆形承压板载荷试

验P—s曲线按下式计算：

KvP/s(4.4.5-1)

式中Kv──基准基床系数(MPa／m)；

P——实测P—s关系曲线比例界限压力，如P—s关系曲线

无明显直线段，P可取极限压力之半(kPa)；

s——为相应于该P值的沉降量(m)。

2采用非标准承压板确定基准基床系数Kv应按下列公式换算：

'

kvP/s(4.4.5-2)

'

黏性土：Kv3.28dkv(4.4.5-3)

2'2

砂土：Kv4dkv/(d0.30)(4.4.5-4)

'

式中kv──非标准基床系数(MPa／m)；

d——承压板的直径(m)。

4.4.6循环荷载板载荷试验资料整理应符合下列规定：

1根据测试数据绘制应力—时间曲线、变形—时间曲线、变形

—应力曲线、弹性变形—应力曲线。

2各级荷载作用下地基弹性变形量应按下式计算：

SeiSiSPi(4.4.6-1)

式中Si——各级加荷时地基变形量(mm)；

SPi——各级卸荷时地基塑性变形量(mm)。

3各级荷载测试的地基弹性变形量，可按下列公式进行修正：

23

'

SeS0CPL(4.4.6-2)

SP2P(PS)

e.iLiLLe.i(4.4.6-3)

S022

nPLi(PLi)

SPn(PS)

e.iLLe.i(4.4.6-4)

C22

(PLi)nPLi

'

式中Se——经修正后的地基弹性变形量(mm)；

S0——校正值(mm)；

C——弹性变形—应力曲线的斜率(mm／kPa)；

PL——地基弹性变形的最后一级荷载作用下的承压板底面总

静应力(kPa)；

n——荷级次数；

Sei——第i级荷载作用下的弹性变形量(mm)；

PLi——第i级荷载作用下的承压板底面静应力(kPa)。

4地基弹性模量可按下式计算：

(12)Q

(4.4.6-5)

E'

DSe

式中E——地基弹性模量(MPa)；

D——承压板直径(mm)；

——地基土泊松比；

Q——承压板上总荷载(kN)。

5地基抗压刚度系数可按下式计算：

P

L(4.4.6-6)

Cz'

Se

3

式中Cz──地基抗压刚度系数(kN/m)。

24

5单桩静载试验

5.1一般规定

5.1.1单桩静载试验适用于确定单桩竖向抗压、抗拔、水平极限承载

力，当桩身埋设有应变、位移传感器或位移杆时，可按本规范附录F

测定桩身或桩身截面位移，计算桩的分层阻力和端阻力。为桩基设计

提供参数；亦适用于桩基工程质量检测。

5.1.2试验桩的数量和方法，应根据场地地质条件、桩型和设计要求

确定。一般同一条件不宜少于3根。

5.1.3试验桩应加载至破坏，当桩的承载力以桩身强度控制时，可按

设计要求的加载量进行试验。

5.1.4试桩的成桩工艺和质量控制标准应满足设计要求。试桩顶部宜

高出试坑底面，试坑底面应与桩承台底标高一致。

5.1.5在试验桩近旁应有完整的地层、地下水及岩土层测试数据。

5.2试验设备

5.2.1竖向抗压和抗拔试验加载宜采用油压千斤顶。当采用2台及2

台以上千斤顶加载时应并联，合力中心应与桩轴线重合。

5.2.2水平推力加载装置宜采用油压水平千斤顶，加载能力不得小于

最大试验荷载的1.2倍。

5.2.3竖向抗压试验的加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁

反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装

25

置，并应符合下列规定：

1加载反力装置能提供的反力不得小于预估最大加载量的1.2

倍。

2应对加载反力装置的全部构件进行强度和变形验算。

3应对锚桩抗拔力(地基土、抗拔钢筋、桩的接头)进行验算，并

满足抗拔承载力的要求。

4压重宜在试验前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上。

5压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5

倍。

5.2.4抗拔试验反力装置宜采用反力桩提供支座反力，也可根据现场

情况采用天然地基提供支座反力。反力架系统应具有1.2倍的安全系

数并符合下列规定：

1采用反力桩提供支座反力时，反力桩顶面应平整并具有一定

的强度。

2采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过地

基承载力特征值的1.5倍；反力梁的支点重心应与支座中心重合。

5.2.5水平推力的反力可由相邻桩提供。当专门设置反力结构时，反

力结构的承载能力和刚度应大于试验桩的1.2倍。水平力作用点应与

实际工程的桩基承台底面标高一致；千斤顶和试验桩接触处应安置球

形支座，千斤顶作用力应水平通过桩身轴线；千斤顶与试桩的接触处

宜适当补强。

5.2.6荷载测量可用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；也可采

26

用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千斤顶率

定曲线换算荷载。传感器的测量误差不应大于1％，压力表精度应优

于或等于0.4级。

5.2.7桩的沉降量、上拔量、水平位移量的量测宜采用大量程的位移

传感器或百分表，且应符合下列规定：

1测量误差不得大于0.1%FS，分度值/分辨率应优于或等于

0.0lmm；

2竖向抗压、抗拔桩的直径或边宽大于500mm，应在两个方向

对称安置4个位移测试仪表，直径或边长小于或等于500mm的桩可

对称安置2个位移测试仪表，在水平力作用平面下的受检桩两侧应对

称安置两个位移计，当测量桩顶转角时，尚应在水平力作用平面以上

50cm的受检桩两侧对称安装两个位移计；

3基准量应具有足够的刚度，梁的一端应固定在基准桩上，另一

端应简支于基准桩上；

4固定和支撑位移计（百分表）的夹具及基准量不得受气温、振

动及其他外界因素的影响；当基准量曝光在阳光下时，测点应固定在

装身上。

5.2.8试桩、锚桩(压重平台支墩)、基准桩相互之间的中心距离应符

合表5.2.8的规定。

表5.2.8试桩、锚桩、基准桩相互之间的中心距离

试桩中心与锚桩中心试桩中心与基准桩与锚桩

反力装置

(或压重平台支墩边)基准桩中心(或压重平台支墩边)

锚桩横梁≥4D且＞2.0m≥4D且＞2.0m≥4D且＞2.0m

压重平台≥4D且＞2.0m≥4D且＞2.0m≥4D且＞2.0m

地锚装置≥4D且＞2.0m≥4D且＞2.0m≥4D且＞2.0m

27

注：D为试桩、锚桩或地锚的设计直径或边宽，取其较大者(如试桩或锚桩为扩底桩时

试桩与锚桩的中心距不应小于2倍扩大端直径)。

5.3试验方法

5.3.1从成桩到开始试验的间歇时间，在桩身强度达到设计要求的前

提下，对于砂土不应少于7天，对于粉土不应少于10天；对于非饱

和黏性土不应少于15天；对于饱和性黏土不应少于25天。

5.3.2试验前宜采用低应变法对试验桩、锚桩的桩身完整性进行检

测，试验桩和锚桩应达到Ⅰ类桩或Ⅱ类桩的标准。对抗拔试验桩尚应

进行成孔质量检测，桩身有明显扩径的桩不宜作为抗拔试验桩。

5.3.3单桩抗压、抗拔、水平静载试验均应采用慢速维持荷载法，水

平静载试验也可采用单向多循环法，即逐级加载，每级荷载达到相对

稳定后加下一级荷载，直到出现破坏状态或达到设计要求。然后，分

级卸载到零。

5.3.4慢速维持荷载法试验步骤应符合下列规定：

1加载应分级进行，采用逐级等量加载，分级荷载宜为最大加

载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。

2每级荷载施加后按第5min、15min、30min、45min、60min

测读桩顶位移量，以后每隔30min测读一次。

3试桩位移相对稳定标准为每1小时内的桩顶位移量不超过

0.1mm，并连续出现两次；当桩顶位移速率达到相对稳定标准时，再

施加下一级荷载。

4卸载时每级荷载维持1h，按第15min、30min、60min测读桩

28

顶位移量即可卸下一级荷载。卸载至零后应测读桩顶残余位移量，维

持时间为3h；测读时间为第15min、30min，以后每隔30min测读一

次。

5加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在

维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10％。

5.3.5单向多循环加载法试验应符合下列规定：

1分级荷载应小于预估水平极限承载力或最大试验荷载的

1/10。

2每级荷载施加后，恒载4min后可测读水平位移，然后卸载至

零，停2min测读残余水平位移，至此完成一个加卸载循环。如此循

环5次，完成一级荷载的位移观测。然后，立即施加下一级荷载，试

验不得中间停顿。

5.3.6当单桩竖向抗压试验出现下列情况之一时，可终止加载：

1某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量

的5倍；且桩顶总沉降量超过40mm。

2某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量

的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。

3已达到设计要求的最大加载值且桩顶沉降量达到相对稳定标

准。

4当荷载—沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60～

80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过

80mm。

29

5.3.7当单桩抗拔试验出现下列情况之一时，可终止加载：

1在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下

的上拔量5倍。

2按桩顶上拔量控制，当累计桩顶上拔量超过100mm时。

3按钢筋抗拉强度控制，钢筋应力达到钢筋强度设计值，或某

根钢筋拉断。

4试验桩达到设计要求的最大上拔荷载值。

5.3.8当水平静载荷试验出现下列情况之一时，可终止加载：

1桩身折断。

2水平位移超过30～40mm，软土中的桩或大直径桩时可取大

值。

3水平位移达到设计要求的水平位移允许值。

5.4资料整理

5.4.1单桩竖向抗压静载试验资料应按下列要求整理：

1绘制竖向荷载—沉降Q—s曲线、沉降—时间对数s—lgt曲线，

也可绘制其他辅助分析所需曲线。

2单桩竖向抗压极限承载力Qu可按下列方法综合分析确定：

l)对于陡降型Q—s曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的

荷载值；

2)取s—1gt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值；

3)出现第5.3.6条第2款情况，取前一级荷载值；

4)对于缓变型Q—s曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm

30

对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩

量；对直径大于或等于800mm的桩，可取s=0.05D(D为

桩端直径)对应的荷载值。

5.4.2单桩竖向抗拔静载试验资料应按下列要求整理：

1应绘制上拔荷载与桩顶上拔量U—δ关系曲线，桩顶上拔量

与时间对数δ—1gt关系曲线。

2单桩竖向抗拔极限承载力可按下列方法综合判定：

1)对陡变型U—δ曲线，取陡升起始点对应的荷载值；

2)取δ—lgt曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显弯曲的前一

级荷载值；

3)当在某级荷载下抗拔钢筋断裂时，取其前一级荷载值。

5.4.3单桩水平静载试验资料应按下列要求整理：

1采用单向多循环加载法时，应绘制水平力与时间和作用点位

移HtY0关系曲线、水平力和位移梯度H(Y0/H)关系曲线。

2采用慢速维持荷载法时，应绘制水平力与力作用点位移HY0

关系曲线、水平力与位移梯度H(Y0/H)关系曲线、力作用点位移

与时间对数Y0lgt关系曲线和水平力与力作用点位移双对数

lgHlgY0关系曲线。

3绘制水平力、水平力作用点水平位移与地基土水平抗力系数

的比例系数关系曲线Hm、Y0m。

当桩顶自由且水平力作用位置位于地面处时，m值可按下列公

式确定：

31

5

(H)3

my(5.4.3-1)

52

33

b0Y0EI

1

mb5

0(5.4.3-2)

EI

式中m——地基土水平抗力系数的比例系数(kN/m4)；

——桩的水平变形系数(m-1)；

y——桩顶水平位移系数，由式(5.4.3-2)试算，当h≥4.0

时(h为桩的入土深度)，y=2.441；

H——作用于地面的水平力(kN)；

y0——水平力作用点的水平位移(m)；

EI——桩身抗弯刚度(kN·m2)；其中E为桩身材料弹性模量，

I为桩身换算截面惯性矩；

b0——桩身计算宽度(m)。按表5.4.3取值。

表桩身计算宽度

5.4.3b0

圆形桩矩形桩

桩径D≤l.0m桩径D＞l.0m边宽B≤l.0m边宽B＞l.0m

b00.9(1.5D0.5)b00.9(D1)b01.5B0.5b0B1

4单桩的水平临界荷载可按下列方法综合确定：

l)取单向多循环加载法H—t—Y0曲线或慢速维持荷载法时

的H—Y0曲线出现拐点的前一级水平荷载值；

2)取慢速维持荷载法时H—△Y0/△H曲线或lgH—lgY0曲线

上第一拐点对应的水平荷载值；

3)取H-s曲线第一拐点对应的水平荷载值。

32

5单桩的水平极限承载力可按下列方法综合确定：

1)取单向多循环加载法时的H—t—Y0曲线产生明显陡降的

前一级或慢速维持荷载法时的H—Y0曲线发生明显陡降

的起始点对应的水平荷载值；

2)取慢速维持荷载法时的曲线尾部出现明显弯曲的