桩基静载试验是运用在工程上对桩基承载力检测的一项技术。在确定单桩极限承载力方面,它是目前为准确、可靠的检验方法,作为判定某种动载检验方法是否成熟,均以静载试验成果的对比误差大小为依据。因此,每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。

一般情况下,桩基静载试验的成果数据,如单桩承载力、沉降量等均认为是准确、可靠的,这已为无数的工程实例证明。桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以前,在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展(当时期还少有高楼大厦),新中国成立以后,桩基静载测试技术才逐步发展起来,就拿西南边陲省份云南来讲,50年代末和60年代初,就有了在预制桩上进行的静载试验,但因为桩基础的使用量很少,故试验的数量也少。进入到80年代以后,随着改革开放的深入,基础建设规模的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛应用,我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。

基本原理

该方法的基本原理是以一组完全的单桩竖向抗压静载荷试验Q—s曲线为基础,取该曲线的前几级荷载下沉降原始数据进行分析,进而对Q—s曲线的发展趋势作出预测。考虑到一般静载荷试验做到破坏时的加荷级数为10—15级。故一般取前10级建立相应的GM(1,1)模型进行预测。预测所选用的级数少,经济效益越明显:预测时所选用的级数多,预测会有所提高,但当级数过多时,就失去了预测的意义。灰色预测方法对于以沉降控制来确定承载力的大直径桩、超长桩和嵌岩桩效果明显。

以第k级荷载下的沉降量△S(k)为一个数据,可以得到一组数据序列△S,△S(△S(1),△S(2),…,△S(k))。将S进行累加生成可得到另外一组数据,S=(S(1),S(2),…,S(k))。其中,其中S(k)为第k级荷载作用下的累加沉降量。对于等量加荷试验,可对S(k)建立如下的GM(1,1)预测模型:式中 、u—待定系数;由二乘法,可有下式得到待定系数、u:式中 则这样我们就可以得到不同荷载下响应的沉降量,进而就可以确定对应沉降下单桩的竖向抗压承载力值。

试验步骤

A、每级荷载加载后维持1h,按5、10、15、30、45、60min测读桩顶沉降量,即可施加下荷载;对于荷载,加载后沉降测读方法及稳定标准按慢速荷载法执行;B、卸载时每级荷载维持15min,测读时间为第5、15min,即可卸下荷载。卸载至零后应测读稳定的残余沉降量,维持时间为2h,测读时间为5、15、30min,以后每隔30min测读。快速维持荷载法的基本依据是快速加载下得到的极限荷载乘以某各修正系数后,可转换成慢速加载时的极限荷载;在设计荷载下,慢速维持荷载法和快速维持荷载法的桩顶下沉量相差不大,有文章认为在5%以内。大量试桩资料分析表明:快速维持荷载法所得的单桩承载力比慢速维持荷载法高。在上海地区,快速维持荷载法所得的单桩承载力比慢速维持荷载法高加荷增量左右,而下沉量要偏小百分之十几。慢速维持荷载法试验时间较长,且不易予估;快速维持荷载法试验时间较短,且易予估。