《桥梁工程试验与检测》课件-项目四：地基与基础检测

地基承载力现场原位检测地基承载力现场原位检测的几种方法地基承载力现场原位检测是直接在工程场地的原状土层中进行测试，能最大程度还原地基土的实际受力状态，结果更贴合工程实际，是工程地基安全评估的核心手段。根据测试原理、适用土层及工程需求，常用方法可分为载荷试验类、动力触探类、剪切试验类和静力触探类四大类。试验依据《公路工程地质原位测试规程》JTG3223-2021《土工试验方法标准》GB/T50123-2019《

土工试验仪器

触探仪》GB/T12745-2007静力触探类——静力触探试验静力触探通过向土层压入圆锥形探头，连续测试土层的锥尖阻力和侧壁摩阻力，间接推算承载力，适合快速、连续的土层评估。核心原理：应用加压装置将“圆锥形探头”（面积10cm²

或15cm²等）匀速压入土层中，通过量测比贯入阻力、锥尖阻力、侧壁摩阻力和贯入时的孔隙水压力，通过地区经验公式推算承载力。根据探头的类型，静力触探试验可分为单桥静力触探试验、双桥静力触探试验和孔压静力触探试验。静力触探试验适用范围静力触探试验适用于软土、黄土、黏性土、粉土、砂土、素填土及含少量碎石的土层，其中孔压静力触探试验中土样为饱和土。静力触探试验可用于：01020304划分土层，判定土层类别，查明软、硬夹层及土层在水平和垂直方向的均匀性；探寻和确定桩基持力层，预估打入桩沉桩可能性和单桩承载力；评价地基土的工程特性，包括容许承载力、压缩性质、不排水抗剪强度、水平向固结系数、土体液化判别、砂土密实度；检验人工填土的密实度及地基加固效果。动力触探类——动力触探试验动力触探通过重锤自由落体撞击探头，将探头打入土中，以“打入一定深度的锤击数”间接推算地基承载力，设备轻便、效率高，适合大面积普查或深层土层检测。用10kg重锤，以50cm自由落距触探头及触探杆打入土中，记录每打入30cm所需的锤击数N10，通过锤击数-承载力关系表格推算地基承载力结果。轻型动力触探01重型：63.5kg重锤，落距76cm，记录每打入10cm的锤击数N63.5；超重型：120kg重锤，落距100cm，记录每打入10cm的锤击数N120；通过规范表格查表推算承载力。锤重越大，适应的土层越坚硬。重型/超重型动力触探02用63.5kg重锤，以76cm自由落距将外径51mm，内径30mm的标准贯入器打入土中，先打入15cm不计锤击数，再记录后续打入30cm的锤击数N63.5，结合土类查规范表格推算承载力。通过贯入器土样可同时划分土层。标准贯入试验03动力触探仪轻型动力触探仪探重型动力触探仪探超重型动力触探仪探标准贯入试验仪探动力触探试验适用范围对比触探类型规范名称适用土层适用深度测点要求轻型动力触探1.《土工试验方法标准》GB

50123-2019；2.《公路工程地质原位测试规程》JTG

3223-2021适用于浅部的素填土、砂土、粉土和黏性土一般用于贯入深度小于4m的土层，必要时也可在贯入4m后用钻具将孔掏清后再继续贯入2m同一场地试验孔数不宜少于

3孔，每一土层试验点数不宜少于

6个重型动力触探适用于中砂、粗砂、砾砂和中密以下碎石土用于贯入深度小于12m～15m，当超过15m时，需考虑探杆侧壁摩阻的影响超重型动力触探适用于卵石、密实和很密的碎石土以及砾石类土贯入深度不宜超过20m，超过该深度时，需考虑触探杆侧壁摩阻的影响标准贯入试验适用于砂土、粉土、一般黏性土和花岗岩残积土，可判断黏性土的状态和砂土密实度，评价地基承载力和变形参数，判定饱和砂土、粉土液化的可能性，采取扰动土样，划分土层剖面各孔试验点的间距，在地基主要受力层内宜为1~2m；测试深度超过15m时，可放宽试验点的间距场地内做标准贯入试验的钻孔数不宜少于3个，且每一主要土层的试验点数不应少于6个剪切试验类-十字板剪切试验软黏土强度低、易扰动，动力触探或载荷试验难以适用，需通过“剪切试验”直接测定其抗剪强度，再换算承载力。核心原理：将“十字形金属探头”通过钻杆插入饱和软黏土中，施加匀速扭矩使探头旋转，记录探头破坏（土被剪断）时的最大扭矩（M），通过公式计算软黏土的不排水抗剪强度，再换算承载力特征值。十字板剪切试验适用于测定软土的不排水抗剪强度及灵敏度等参数，测试深度不宜大于30m。对厚层均质软土，十字板剪切试验沿深度方向每隔1.0m应测定一次；土层厚度较薄时，每层土试验点的数量不应少于1个。测定场地土灵敏度时，同一土层试验点的数量宜为3~6个。载荷试验类——平板载荷试验载荷试验通过在地基表面施加竖向荷载，观测沉降变形，直接获取“荷载-沉降”关系，是确定地基承载力最直观、可靠的方法，优先用于重要工程。核心原理：在地基持力层表面放置方形或圆形刚性承压板，逐级施加竖向荷载，每级荷载维持至沉降稳定，记录每级荷载对应的沉降量，绘制p-s曲线。根据曲线特征确定承载力：若曲线存在明显直线段及转折点时，以转折点所对应的荷载定为比例界限压力和极限压力；当曲线无明显直线及转折点时，取对应于某一相对沉降值（s/d）的压力评定地基土承压力。优点：结果精度高，能同时获取地基压缩模量（反映变形能力），数据直接用于设计；缺点：检测周期长（单点位1~3天）、成本高（需开挖基坑、搭建反力装置），受场地限制大（仅适用于深度≤5m的浅层地基）。平板载荷试验一般规定平板载荷试验适用于各类土、

软质岩及风化岩体，

可测定地基的承载力和变形参数。平板载荷试验点应布置在基础底面高程处，

测定承压板影响深度范围内（2倍承压板直径或宽度）

岩土体的承载力和变形参数。

当基础底面设计高程未能确定时，承压板底面设置在天然地面以下0.5m处。同一持力层中平板载荷试验测试点的数量不少于3个，选择的测试点应具有代表性，

在承压板影响深度范围内的岩土体，

其性质应均一；当承压板影响深度范围内的地层有变化时，

应分层试验。

载荷试验类——螺旋板载荷试验螺旋板载荷试验是一种深层地基原位载荷试验方法，通过将带螺旋叶片的刚性探头（螺旋板）旋入地下指定深度的原状土层，分级施加竖向荷载并观测沉降，最终确定深层地基土的承载力特征值、变形模量及土的其他力学参数。与传统平板载荷试验（仅适用于浅层）相比，其核心优势是无需开挖深坑即可测试深层土（深度可达30m以上），尤其适用于软土、黏性土、粉土、砂土等各类土层。螺旋板载荷试验的本质是在深层原状土中模拟基础的竖向受力过程：将螺旋板探头旋入土层后，其作用相当于“小型深埋基础”，通过分级施加竖向压力（模拟上部结构荷载），观测探头的沉降变形（模拟地基压缩变形），最终通过“荷载-沉降（p-s）曲线”的特征，确定地基土的关键力学参数。载荷试验类——螺旋板载荷试验弹性变形阶段沉降隧荷载线性增长，斜率即土的变形模量。01塑性变形阶段沉降增加，斜率加大，曲线出现明显拐点，即比例界限，为地基承载力特征值。破坏阶段沉降急剧增大且无法稳定，对应的荷载为极限荷载。0203螺旋板载荷试验加载阶段表现如下：优点：适配深层、效率高、适用范围广；缺点：依赖经验修正、对硬土有局限。平板载荷试验与螺旋板载荷试验对比对比维度螺旋板载荷试验（SPLT）平板载荷试验（PLT）测试深度5~30m（深层）≤5m（浅层）安装方式螺旋旋入（无开挖）开挖基坑后放置（需大开挖）对土扰动小（原状土结构保留好）较大（开挖破坏浅层土应力状态）适用土层黏性土、粉土、砂土、深层软土各类浅层土、浅层岩石核心用途深层地基承载力、变形模量检测浅层持力层承载力验证、结果复核操作效率高（1~2天/点位）低（3~5天/点位）地基承载力检测（静力触探法）静力触探法设备静力触探法设备包括：贯入系统、探测系统、辅助设备几个部分。贯入系统——包括触探主机、探杆和反力设备；探测系统——包括探头、电缆、量测系统；辅机——包括标定设备、用于孔压静力触探的饱和期间等。触探主机要求：贯入能力满足探测深度的要求。能匀速地将探头垂直压入土中。采用单桥、双桥探头测试时，贯入速率为1.2m/min±0.3m/min；采用孔压探头测试时，贯入速率应控制为1.2m/min。额定起拔力应大于或等于额定贯入力的120%。01探杆的要求：材质为抗拉强度大于600MPa的高强无缝钢管。探杆轴线直线度误差应小于1mm/m。各探杆长度相同，其长度误差小于0.2%，丝肩紧贴，互换性好。前5m的探杆，弯曲度不大于0.05%；后续探杆的弯曲度不得大于0.1%。探头联结端的探杆直径，在8倍探头直径长度范围内，须小于探头直径。02静力触探法设备探头包括单桥探头、双桥探头和孔压探头。单桥仅测定比贯入阻力，双桥探头测定锥尖阻力和侧壁摩阻力，孔压探头还同时测定空隙压力及消散。静力触探法设备探头技术性能要求：在额定荷载下，检测总误差小于3%FS，其中非线性误差、重复性误差、滞后误差和归零误差均小于1%FS。在工作状态下，传感器间的互扰值小于自身额定输出值的0.3%FS。密封性能良好，在500kPa水压下，恒压2h，绝缘电阻大于50MΩ。在-10~45℃的环境中能正常工作。探头的允许过载能力不小于其额定荷载的120%。孔压探头的过滤片应具有足够的刚度、耐磨性和渗透性。03孔压探头过滤器的设置要求：过滤器置于探头锥肩位置时，过滤器上表面距锥底面的高度应小于10mm。过滤器置于探头锥面位置时，过滤器中心或中心线距锥顶的距离为0.5~0.8倍圆锥母线的长度。过滤器渗透系数控制在(1~5)×10-3cm/s范围内。在组装好的孔压探头中，过滤器与相邻部件的接触界面应具有110kPa±5kPa的抗渗压能力。满负荷水压条件下，对于电阻应变式孔压传感器应变腔，体(容)积变化量不大于4mm3，体变率应小于0.2%；对于硅应变式孔压传感器应变腔，体变率应小于0.1%。04静力触探法设备单桥探头规格及更新标准双桥探头和孔压探头规格及更新标准静力触探法设备电缆要求：电缆采用屏蔽电缆；屏蔽网应合理接地，结构均匀，导电性好。电缆芯线绝缘性要好，包扎紧密。电缆外层包皮，应耐寒抗拉，表皮破损的电缆不得使用。05量测仪器要求：仪器显示的有效最小分度值应小于0.06%FS。仪器按要求预热后，时漂应小于0.1%FS/h，温漂应小于0.01%FS/℃。在-10~45℃的环境中，能正常工作。记录仪和电缆所传输信号互不干扰。06计深装置(标尺+位移指针)要求：标尺刻度为10cm,刻度误差小于5mm，累积误差不大于标尺全长的0.2%。标尺垂直固定于触探孔旁的地面不动点处，贯入时不移动标尺；位移指针置于工作探杆上，随探杆贯入下移。使用自动记录仪器计深误差不大于1%。07探头标定设备要求：标定探头的测力计精度不低于Ⅲ等，精密力传感器精度不低于0.5级。标定用器具的额定量程与探头额定荷载匹配，并不小于额定荷载。标定孔压计的压力罐及压力检测装置密封性能应良好。标定装置对力的传递误差小于0.5%。05静力触探试验方法现场作业前调查工作：工程类型、名称、孔位、孔深、测试目的及要求；工点地形条件和交通情况；场地地层概况及既有勘探孔的位置、孔深、孔径；地下电缆、管道、房屋基础、杂填物、人防工程等地下设施及位置；有无高压电线、强磁场源等可能干扰测试的因素；使用外接电源工作时，了解其供电情况。主机安装程序及要求：平整场地，清除有碍触探的杂填物、障碍物，对准孔位安装触探主机；将主机机座与反力装置连接，调平机座，并用水平尺校准，然后紧固锁定；正确连接各种电路、管路，使主机处于工作状态，启动动力源，检查升降操作装置是否灵活、可靠。反力设备安装要求：各部件应有足够的强度和刚度，并能与主机紧固连接；保证触探达到预定深度，提供的反力应大于贯入总阻力；采用地锚提供反力时，所下地锚应对称、垂直，并使主机与地锚紧固连接；采用重物堆压提供反力时，重物形状应规整，堆压均匀、稳固。静力触探试验方法现场作业程序逐根检查探杆、试接，顺序放置，

将测试用的电缆按探杆连接顺序一次穿齐。检查探头是否符合要求。核对标定记录，调零试压。孔压探头在贯入前进行饱和处理，使透水滤器、透水腔、应变腔等绝对脱气，注入脱气液体(水、硅油或甘油)，至应变腔无气泡出现为止。开孔贯入时，仔细观察探头与地层接触情况，

防止锥尖侧移，孔位偏斜；贯入1~2m后，探杆有明显偏斜时，重新开孔触探。采用单桥、双桥探头测试时，控制贯入速率为1.2m/min±0.3m/min；采用孔压探头测试时，贯入速率1.2m/min。加接探杆时，上满丝扣；卸探杆时，不转动下面的探杆，防止探头电缆拧断、拉脱或扭曲。在地下水埋藏较深的地区进行孔压触探试验时，先使用外径不小于孔压探头的单桥或双桥探头开孔至地下水位以下，然后向孔内注水至与地面平，再换用孔压探头触探。静力触探试验方法静力触探使用单桥或双桥探头时，

对探头进行归零检查要求：探头贯入地面以下0.5~1.0m后，将探头上提5~10cm，观测零位漂移情况，待仪器显示值稳定后，将仪表调零压回原位后，开始正式贯入。在地面以下6m深度范围内，每贯入2~3m，应提升探头一次，记录零漂值并将仪表调零后，再进行贯入。贯入深度超过6m后，可视零漂值大小，适当放宽提升探杆归零检查间隔，但不宜超过4m。终孔起拔时和探头拔出地面后，记录零漂值。试验过程要求：孔压静力触探试验时，在整个贯入过程中不得提升探头。终孔起拔时，记录锥尖和侧壁的零漂值；探头拔出地面时，立即卸下锥尖，记录孔压计的零漂值。贯入过程中，每贯入0.1m手动记录一次读数或采用自动记录仪记录。贯入过程中，发现读数异常或零漂值过大时，停止贯入，及时提升探杆，排除故障后重新贯入。触探主机设深度标尺，每贯入3~4m校核一次实际深度。预定深度孔压消散试验：探头停贯时用秒表计时，记录不同时刻孔压值与端阻值，计时间隔由密而疏；试验中不松动、碰撞探杆。地下水位不明确时，至少1孔需使试验地层孔压消散至稳定状态；其他孔试验点，视地层与设计要求，固结度达60%~70%终止试验。静力触探试验方法停止贯入的条件：孔深已达任务书要求；反力失效或主机已超负荷；探杆出现明显弯曲；探头负荷达额定荷载

；记录仪器显示异常。起拔探杆要求：贯入终止时，立即起拔探杆，不得将探头长时间置于孔内；卸下探杆时，防止孔中探杆滑落孔底；起拔探杆时，清理表面黏附的泥沙，依次妥放于探杆箱内备用；丈量触探杆干湿分界线深度，结合附近钻孔水位，判定孔内地下水埋藏深度。原始数据记录基桩承载力检测基桩承载力检测的概念桩基础是桥梁结构最常用的基础形式，按照受力性质可分为抗压桩、抗拔桩、抗滑桩等。基桩的承载力是基桩能够发挥承载作用的核心指标。根据试桩的受力性质可分为竖向抗压承载力、竖向抗拔承载力和单桩水平承载力。为获取基桩的实际承载力，验证其实际承载力是否满足设计要求或为设计优化提供实际的岩土力学参数支撑，需开展基桩的承载力检测。根据桩基的受力性质，分为单桩竖向抗压静载试验，单桩竖向抗拔静载试验和单桩水平静载试验。基桩承载力检测的依据公路、城市桥梁基桩——《公路工程基桩检测技术规程》JTG/T3512-2020建筑工程基桩——《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014铁路桥梁基桩——《铁路工程基桩检测技术规程》TB10218-2019单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验适用于确定单桩竖向抗压承载力。原理是通过在桩顶逐级施加竖向抗压荷载，持续观测桩顶沉降量，直至桩体达到破坏状态或达到设计要求的最大荷载，根据荷载-沉降曲线确定极限承载力。荷载较小，桩身变形以弹性压缩为主，桩周土未发生塑性变形。弹性工作阶段荷载持续增加，桩周土体开始出现局部塑性剪切变形，桩侧摩阻力逐步达到极限值。弹塑性工作阶段荷载达到或超过极限承载力，克服桩周土摩阻力和桩端端阻力,桩顶沉降急剧增大，荷载无法稳定维持(或荷载不再增加但沉降持续发展）或桩身产生破坏。塑性破坏阶段单桩竖向抗压静载试验——试验系统组成单桩竖向抗压静载试验检测系统（仪器设备）包括加载装置、反力装置、荷载测量装置、变形测量装置等。加载普遍采用液压千斤顶，加载装置具体包括千斤顶、液压泵站、油管以及加载控制系统等。反力装置提供千斤顶下压时的反力，有压重平台反力装置、锚桩横梁反力装置、锚桩-压重联合反力装置。荷载测量普遍采用压力变送器，通过测量管路或千斤顶中的油压，再根据千斤顶力-油压的校准方程推算千斤顶荷载。也可以采用荷重传感器。变形测量装置包括基准桩、基准梁、电测位移计、表座以及数据采集系统等。压力变送器电测位移计单桩竖向抗压静载试验——基桩静载荷试验仪基桩静载荷试验仪是用于检测基桩竖向承载力和沉降特性的核心设备，包含加卸载控制功能、数据采集功能、数据存储功能、数据分析功能等。压力变送器测量的油压、位移计测量的桩基沉降由设备采集和存储，以进行下一步分析和加载控制。加载系统以控制液压泵站为核心，油压测量-控制单元组成反馈控制系统，实现千斤顶的分级加载和稳定持荷。基桩静载荷试验仪单桩竖向抗压静载试验——加载反力装置锚桩横梁反力装置压重平台反力装置锚桩数量不宜少于4根，加载反力装置的承载能力不应小于最大加载量的1.3倍。单桩竖向抗压静载试验——加载控制加载千斤顶、基准桩及位移传感器基桩静载荷试验仪荷重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。试验用压力表、油泵、油管在加载时的压力不应超过额定工作压力的80%，且不应小于额定工作压力的20%。单桩竖向抗压静载试验——沉降测量测量误差不应大于0.1%FS，分辨力应优于或等于0.01mm。大于500mm的桩，2个轴线方向4个位移计，≤500mm的2个位移计对称安装。沉降测定平面离桩顶距离不宜小于200mm，测点应牢固地固定于桩身。基准梁应具有足够的刚度，一端固定在基准桩上，另一端应简支于基准桩上。单桩竖向抗压静载试验——加卸载方式加载应分级进行，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1/10~1/15，第一级可取分级荷载的2倍。卸载应分级进行，采用逐级等量卸载；每级卸载量取加载时分级荷载的2倍。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%。快速维持荷载法慢速维持荷载法0102试验模式每级荷载维持固定时间（通常1小时），无需完全等待沉降稳定即加载每级荷载施加后需等待沉降稳定（如连续1小时沉降＜0.1mm），再进行下一级加载单桩竖向抗压静载试验——慢速维持荷载法每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次(从分级荷载施加后的第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算)。当桩顶沉降达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。卸载时，每级荷载应维持1h，分别按第15、30、60min量测桩顶的回弹量，即可卸下一级荷载。卸载至零后，维持时间不得少于3h。桩端为砂类土时，应在开始30min内每15min测读一次；桩端为黏质土时，应在开始60min内每15min测读一次，以后每隔30min测读一次桩顶残余沉降量。单桩竖向抗压静载试验——终止加载的条件被检桩在某级荷载作用下的沉降量大于前一级荷载沉降量的5倍，且桩顶总沉降量大于40mm。被检桩在某级荷载作用下的沉降量大于前一级的2倍且经24h尚未稳定，同时桩顶总沉降量大于40mm。荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60~80mm；当桩长超过40m或被检桩为钢桩时，宜考虑桩身压缩变形，可加载至桩顶总沉降量超过80mm。工程桩验收时，荷载已达到承载力容许值的2.0倍或设计要求的最大加载量且沉降达到稳定。桩身出现明显破坏现象。当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量己达到允许值。单桩竖向抗压静载试验——检测数据整理分析确定单桩竖向抗压承载力时，应绘制竖向荷载-沉降(Q-s)、沉降-时间对数(s-lgt)曲线，需要时也可绘制其他辅助分析所需曲线。当进行桩身应变(应力)、变形和桩底反力测定时，应整理出有关数据的记录表，并绘制桩身轴力分布图，计算不同土层的分层侧摩阻力和端阻力值。单桩竖向抗压静载试验——检测数据整理分析单桩竖向抗压极限承载力可按下列方法综合分析确定：根据沉降随荷载变化的特征确定：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。根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。符合终止判定条件第2条的，取前一级荷载值。符合终止判定条件第4条的，取本级荷载值。对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm对应的荷载；对于钢管桩和桩长大于40m的混凝土桩，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于800mm的灌注桩或闭口桩，可取s=0.05D对应的荷载值(D为桩端全断面直径)。单桩竖向抗拔静载试验单桩竖向抗拔静载试验适用于确定单桩竖向抗拔承载力。单桩竖向抗拔静载试验应采用慢速维持荷载法。灌注桩竖向抗拔静载试验-锚筋焊接型预制桩竖向抗拔静载试验-夹持型单桩竖向抗拔静载试验——终止加载条件在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下上拔量的5倍。按桩顶上拔量控制时，累计桩顶上拔量超过100mm。按钢筋抗拉强度控制时，柱顶上拔荷载达到受拉钢筋抗拉强度设计值。对验收抽样检测的工程桩，达到设计要求的最大上拔荷载或最大上拔位移。灌注桩竖向抗拔静载试验-钢板栓接型灌注桩竖向抗拔静载试验-复杂型单桩水平静载试验单桩水平静载试验适用于检测桩顶自由时的单桩水平承载力，推定桩侧地基土水平抗力系数。桩身内可埋设应变类传感器，量测相应水平荷载作用下的桩身内力，并由此计算桩身弯矩。水平推力加载装置宜采用卧式千斤顶。当采用千斤顶施加水平荷载时，千斤顶和被检桩接触处应安置一球形铰座，使千斤顶所施加的水平荷载通过桩身轴线，千斤顶和被检桩接触处适当补强。反力装置可采用相邻桩，也可专门设置；反力装置的承载能力及其刚度应大于被检桩的1.3倍。当采用顶推法施加荷载时，反力桩与被检桩之间的净距不应小于5倍桩径；牵引法施加荷载时，反力桩与被检桩之间的净距不应小于10倍桩径，且不小于6m。单桩水平静载试验-加载及反力装置水平位移测量仪器选用及安装与竖向抗压相同。每根被检桩在水平力作用平面和该平面以上500mm处应各对称安装两只位移传感器或百分表，以量测相应测点位移及计算水平力作用面以上桩身的转角。水平位移测量的基准桩应不受试验和其他因数的影响，其与被检桩和反力桩的净距不宜小于5倍桩径(或边长)；当基准点设置在与加荷轴线垂直方向或被检桩位移相反方向时，间距可适当减小，但不应小于2m。单桩水平静载试验-位移测量当设计对加载方法有要求时，按设计要求进行加、卸载；当设计没有给出具体加、卸载要求时，根据工程桩实际受力特性选择合适的加、卸载方法，可选用单向多循环加、卸载法或慢速维持荷载法。当需要测量桩身应变(应力)时，采用慢速维持荷载法进行试验。荷载分级取预估被检桩水平极限承载力或要求最大试验荷载的1/10~1/12作为加载级差。单向多循环加、卸载法：每级荷载施加后，维持荷载4min后测读水平位移并卸载至零，停2min后测读残余水平位移，至此完成一个加、卸载循环，如此循环5次，完成一级荷载的试验观测，试验不得中间停歇。慢速维持荷载法加、卸载分级，试验方法及稳定标准同单桩竖向抗压静载试验。单桩水平静载试验-加卸载方法及水平位移测量桩身折断；水平位移超过30~40mm；达到设计要求的最大加载量或水平位移允许值。单桩水平静载试验-终止试验条件单桩水平静载试验-检测数据分析单向多循环加、卸载法：应绘制水平力-时间-力作用点位移H0-t-Y0曲线、水平力-力作用点位移梯度H0-ΔY0/ΔH0曲线。慢速维持荷载法：应绘制水平力-力作用点位移H0-Y0曲线、水平力-力作用点位移梯度H0-ΔY0/ΔH0曲线、力作用点位移-时间对数Y0-lgt曲线和水平力-力作用点位移双对数lgH0-lgY0曲线。单桩水平静载试验-单桩水平极限承载力值单向多循环加、卸载法：根据H0-t-Y0曲线产生明显陡降的前一级水平荷载值和H0-ΔY0/ΔH0曲线上第二直线段的终点对应的水平荷载值综合确定。慢速维持荷载法：根据H0-Y0曲线产生明显陡降的起始点对应的水平荷载值、Y0-lgt曲线尾部出现明显弯曲的前一级水平荷载值、H0-ΔY0/ΔH0曲线和lgH0-lgY0曲线上第二拐点对应的水平荷载值综合确定。取桩身折断或钢筋屈服时的前一级水平荷载值。灌注桩竖向抗拔静载试验-复杂型基桩完整性检测基桩完整性的定义基桩完整性指基桩在施工后，其桩身结构、材料性能及连接部位等是否符合设计要求，无影响承载能力和耐久性的缺陷（如断桩、夹泥、缩颈、空洞等）的综合状态。基桩完整性检测是通过专业技术手段，核查基桩桩身结构、材料及连接部位是否无影响承载与耐久性的缺陷，是否符合设计要求的质量检测活动。其核心意义是为工程质量、结构安全和长期使用提供关键保障。基桩完整性检测的依据公路、城市桥梁基桩——《公路工程基桩检测技术规程》JTG/T3512-2020建筑工程基桩——《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014铁路桥梁基桩——《铁路工程基桩检测技术规程》TB10218-2019基桩完整性检测方法通过低能量冲击激发桩身应力波，利用反射波形分析桩身缺陷。（无损检测)低应变反射波法01通过高能量冲击激发桩身应力波，同步评估桩身完整性和单桩竖向抗压承载力。（无损检测）高应变法02通过桩身预埋声测管传递超声波换能器，利用超声波透射检测桩身内部缺陷。（无损检测）超声波法03通过钻机钻取桩身混凝土芯样，直接观察和测试芯样质量，判定桩身完整性。（破损检测）钻孔抽芯法04低应变反射波法低应变反射波法检测原理桩体假定为一维的弹性杆，利用力锤或力棒敲击桩头激发应力波，在弹性杆件内传播，至桩底产生介质明显变化，形成桩底反射，被桩顶传感器接收。桩顶应力波峰至桩底反射波峰的时间间隔为应力波在2倍桩长范围内传播的时长，根据已知桩长L可分析波速v，反之亦可。若桩身中存在括径、缩径、不密实、断桩等缺陷时，由于波阻抗变化，提前产生反射，2Δt*v即为缺陷位置。根据相位变化还可部分推断缺陷性质。低应变反射波法适用范围低应变法法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定身缺陷的程度及位置。桩的有效检测桩长范围应通过现场试验确定。受检桩身混凝土强度不得低于设计强度等级的70%且桩身混凝土不低于15MPa。桩头的材质、强度应与桩身相同，头的截面尺寸不宜与桩身有明显差异。桩顶面应平整、密实，并与桩轴线垂直。低应变反射波法试验设备应用于低应变检测的仪器为基桩动测仪，主要技术性能指标不低于现行《基桩动测仪》(JGT3055)中规定的2级标准要求。数据采集和处理器模/数(A/D)转换器的位数不低于16bit；采样间隔宜为5~50μs；单通道采样点不宜少于1024点；动态范围宜大于60dB,可调、线性度良好，其频响应范围应满足10Hz～5kHz。激振设备应包括能激发窄脉冲和宽脉冲的力棒、力锤和锤垫。试验步骤桩顶浮浆层必须全部凿除，直至露出新鲜的混凝土面。安放加速度计的地方，混凝土须平整密实，加速度计安装在距桩中心2/3半径处。1.桩头处理将传感器、信号采集及处理器和主机连接完毕并开启主机。2.仪器连接选择测试模式,输入工程名称、桩号、桩长、波速、锤击数、放大系数、时域、频幅等参数。3.主机参数设置4.安装传感器传感器安装应与桩顶面垂直。根据桩径大小，桩心对称布置2个~4个安装加速度传感器的检测点，把加速度传感器用耦合剂贴在桩顶面打凿平整的地方，并挤出多余耦合剂,使加速度传感器与混凝土面粘贴牢固。低应变反射波法试验步骤主机进人测试状态后，用力锤敲击桩顶，激振方向应沿桩轴线方向。实心桩的激振点应选择在桩中心，检测点宜在距桩中心2/3半径处；空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2处，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹角宜为90°。采集仪上显示锤击信号曲线，选择信号好的曲线保存，被检测的单桩均应进行两次以上的重复测试。5.激振和数据采集6.数据分析和结果判定使用数据分析软件对采集好的数据进行分析。类别时域信号特征频或信号特征Ⅰ2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波信号可见规律的等间距桩底谐振峰，其相邻频差△f≈c/2LⅡ2L/c时刻前有局部轻微缺陷反射波，有桩底反射桩底谐振峰基本等间距，其相邻频差△f≈c/2L，局部轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差Δf>c/2LⅢ2L/c时刻前有明显的缺陷反射波，桩底反射信号不明显,其他特征介于Ⅱ类和IV类之间Ⅳ2L/c时刻前有严重的缺陷反射波，或因桩身严重严重缺陷峰使波形呈多次大振幅反射，无桩底反射信号严重缺陷峰，峰值排列基本等间距，相邻频差Δf>c/2L,无桩底谐振峰：或因桩身浅部严重缺酷只出现单一诸振峰高应变法高应变法检测原理通过高能量冲击激发桩身应力波与桩-土动力响应，结合波动理论和土动力学特性，同步评估基桩完整性与单桩竖向抗压承载力。核心逻辑：高能量激励：用数吨至数十吨重锤，以自由落锤或导向落锤方式冲击桩顶，产生高强度应力波沿桩身轴向传播。波的反射与桩-土相互作用：应力波在桩身缺陷（断桩、严重夹泥）或桩端界面反射，同时桩身下沉使桩侧、桩端土产生动阻力，形成桩-土耦合响应。信号同步采集：桩顶对称安装力传感器和速度传感器，同步记录冲击过程中的力-时间（F-t）和速度-时间（v-t）曲线。数据反演分析：基于一维弹性杆波动方程，通过曲线拟合（如CAPWAP法）反演桩身阻抗变化（判断完整性），并将桩-土动阻力换算为单桩静承载力。高应变法检测原理判定依据完整性判定：缺陷处桩身阻抗突变，会产生特征反射波（如断桩出现反向大幅值反射波），通过波形形态、相位判断缺陷位置与严重程度。承载力计算：利用力与速度曲线的匹配关系，分析土的动态响应参数，结合地质资料和桩型参数，修正得到单桩竖向抗压承载力。高应变法适用范围高应变法适用于：检测单桩竖向抗压极限承载力，通过采用实测曲线拟合法分析得到桩侧土阻力的分布和桩端土阻力；用于检测桩身结构完整性，判定桩身缺陷的位置和缺陷程度；用于监测混凝土预制桩和钢桩沉桩过程中桩身应力和锤击能量传递比，为选择沉桩工艺参数和确定桩长提供依据。宜用于等截面非嵌岩灌注桩、预制混凝土桩和钢桩的现场检测。检测单桩竖向抗