『壹』 樁基靜載試驗 樁頭如何製作
需要二次澆築,將樁基表面浮漿鑿除,樁頭處放置3-5片鋼筋網片,再澆築至試驗標高。
一部分，然後開挖後破除多餘的部分。還一個原因也是為了避免樁頂標高不到位，所以超出一點，尤其是對於沉管灌注樁、鑽孔灌注樁、沖孔灌注樁等等，由於灌注混凝土時難以觀察到混凝土的灌注位置，所以寧肯超過一點。
對於預制樁，常常是由於地質情況，部分樁無法達到設計深度，或者是由於配樁長度超過設計樁長，所以樁頂超過了設計標高，需要開挖後破除。
『貳』 靜力基樁載荷試驗
樁基工程屬隱蔽工程，樁基質量直接關繫到建築物安全，出現問題後的加固及處理難度大，因而，樁基檢測是樁基工程施工中的一個重要的環節。
基樁檢測大致可分為三種方法：
1.直接法
承載力檢測包括：單樁豎向抗壓(拔)靜載試驗和單樁水平靜載試驗。單樁豎向抗壓(拔)靜載試驗，用來確定單樁豎向抗壓(拔)極限承載力，判定工程樁豎向抗壓(拔)承載力是否滿足設計要求，同時可以在樁身或樁底埋設測量應力(應變)感測器，以測定樁側、樁端阻力；也可以通過埋設位移測量桿，測定樁身各截面位移量。單樁水平靜載試驗，除用來確定單樁水平臨界和極限承載力、判定工程樁水平承載力是否滿足設計要求外，還主要用於淺層地基土，求算其水平抗力系數，以便分析工程樁在水平荷載作用下的受力特性；當樁身埋設有應變測量感測器時，也可測量相應荷載作用下的樁身應力，並由此計算樁身彎矩。
2.半直接法
以樁的動態測量為主，在現場原型試驗基礎上，基於一些理論假設和工程實踐經驗，並加以綜合分析才能最終獲得檢測項目結果的檢測方法。主要包括以下兩種：
(1)低應變法。在樁頂面實施低能量的瞬態或穩態激振，使樁在彈性范圍內做彈性振動，並由此產生應力波的縱向傳播；同時利用波動和振動理論對樁身的完整性做出評價的一種檢測方法。有：反射波法、機械阻抗法、水電效應法等。
(2)高應變法。通過在樁頂實施重錘敲擊，使樁產生的動位移量級接近常規的靜載試樁的沉降量級，以便使樁周土阻力充分發揮，通過測量和計算，判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求及對樁身完整性做出評價的一種檢測方法。有：錘擊貫入試樁法、波動方程法和靜動法等。其中，波動方程法是我國目前常用的高應變檢測方法。但這些方法在某些方面仍有較大的局限性，尚不能完全代替靜載試驗而作為確定單樁豎向抗壓極限承載力的設計依據。
3.間接法
依據直接法已取得的試驗成果，結合土的物理力學試驗或原位測試數據，通過統計分析，以一定的計算模式給出經驗公式或半理論、半經驗公式的估算方法。如根據地質勘察資料進行單樁承載力與變形的估算。由於地質條件和環境條件的復雜性，及其對邊界條件判斷有很大的不確定性，所以，本法只適用於工程初步設計的估算。
一、基樁在靜力載荷試驗中的典型破壞模式及其標准曲線特徵
在樁的靜力載荷試驗中，在相同的荷載條件下，由於不同的地質條件、施工工藝，可能表現出不同的破壞模式，如：在樁的豎向抗壓靜力載荷試驗中常見到以下幾種典型的荷載—位移(Q—S)曲線(圖2-14)。它們各自有著不同的含義。
圖2-14中的圖b、圖c樁端持力層為密實度和強度都較高的土層(如密實砂層、卵石層等)，而樁周土為相對軟弱土層，此時端阻所佔比例大，Q—S曲線曲線呈緩變型，極限荷載下樁端呈整體剪切破壞或局部剪切破壞；圖a樁端與樁身為同類型的一般土層，端阻力不大，Q—S曲線呈陡降型，樁端呈刺入沖剪破壞；如軟弱土層中的摩擦樁的沖剪破壞，或者端承樁(尤其是長度較大的嵌岩樁)在極限荷載下由於樁身材料強度的破壞或樁身受壓彎曲產生的破壞；圖d、圖e樁端有虛土或沉渣，該部位樁端土的初始強度低，壓縮性高，當樁頂荷載達一定值後，樁底部土被壓密，強度提高，Q—S曲線呈台階狀；樁身特定缺陷也可表現為雙峰型Q—S曲線(如接樁時接頭開裂的預制樁、有水平裂縫的灌注樁等在一定試驗荷載作用下逐漸閉合)。
圖2-14 相同荷載條件、不同的地質條件和施工工藝導致的基樁不同破壞模式和力學特性
Q—單樁樁頂所受豎向荷載值(kN)；S—在豎向荷載作用下，基樁的沉降量(mm)；Z—地表以下深度(m)；Qsu—單樁側阻極限值(kN)；Qpu—單樁端阻極限值(kN)
典型的Q—S曲線應具有以下4個特徵(圖2-15)：
(1)比例界限Qp(又稱第一拐點)，是Q—S曲線上起始的近似直線段終點所對應的荷載；
(2)屈服荷載Qy，是曲線上曲率最大點所對應的荷載；
(3)極限荷載Qu，是曲線上某一極限位移Su所對應的荷載，也稱為工程上的極限荷載；
(4)破壞荷載Qf，是曲線的切線接近平行於S軸時所對應的荷載，是樁基失穩時的荷載。
在豎向拉、拔荷載作用下，常見的單樁破壞形式是沿樁-土界面間的剪切破壞。樁被拔出或者呈復合剪切面破壞，樁的下部沿樁-土界面破壞，而上部靠近地面附近，出現錐形剪切破壞，且錐形土體會同下面土體脫離並與樁身一起上移(圖2-22)。當樁身材料抗拉強度不足(或配筋不足)時，也可能出現樁身被拉斷現象。不同樁型的豎向抗拔力區別較大，如：為提高抗拔樁的豎向抗拔力，可採用人工擴底或機械擴底等施工方法，在樁端形成擴大頭，以發揮樁底部的擴頭抗拔阻力等。
水平荷載作用下的單樁，其工作性能主要體現在樁與土的相互作用上，當樁產生水平位移時，促使樁周土也產生相應的變形，產生的土抗力會阻止樁水平變形的進一步發展。在樁受荷初期，由靠近地面的地基土提供土抗力，土的變形處於彈性階段；隨荷載增大，樁水平變形量增加，表層土變形量隨之增大，地基土開始出現塑性屈服，土抗力逐漸由深部土層提供，且土體塑性區自上而下逐漸擴大，最大彎矩斷面隨之下移；當樁本身的截面抗矩無法承擔外部荷載產生的彎矩或樁側土強度時，樁身截面受拉而產生側開裂(折斷)破壞。
圖2-15 典型的Q—S曲線及其力學特徵點
二、單樁靜載荷試驗的適用范圍
在工程樁正式施工前，在地質條件具有代表性的場地上先施工幾根樁進行靜載試驗，以確定設計參數的合理性和施工工藝的可行性(需要時，也可在樁身埋設測量樁身應力、應變、位移、樁底反力的感測器或位移桿，以測定樁分層側阻力和端阻力)。若試樁直徑和樁長均較大，可採用中、小直徑樁模擬大直徑樁進行靜載荷試驗，以減少試驗成本。國家標准《建築地基基礎設計規范》(GB 50007—2002)規定：為保證樁基設計的可靠性，除地基基礎設計等級為丙級的建築物，可採用靜力觸探及標貫試驗參數來確定單樁豎向承載力特徵值外，其他建築物的單樁豎向承載力特徵值均應通過單樁豎向靜載荷試驗確定，且同一條件下的試樁數量，不宜少於總樁數的1%，且不應少於3根；為設計提供依據的靜載試驗應載入至破壞，試驗應進行到能判定單樁極限承載力為止。對於以樁身強度控制承載力的端承樁，可按設計要求的載入量進行試驗。檢測數量在同一條件下不應少於3根，且不宜少於總樁數的1%；當工程樁總數在50根以內時，不應少於2根。
為確保實際單樁豎向極限承載力標准值達到設計要求，應根據工程重要性、地質條件、設計要求及工程施工情況進行單樁靜載荷試驗。下列情況之一的樁基工程，應在施工前採用靜載試驗對工程樁單樁豎向承載力進行檢測：
(1)設計等級為甲級、乙級的建築樁基；
(2)地質條件復雜、施工質量可靠性低的建築樁基；
(3)本地區採用的新樁型或新工藝。
三、單樁抗壓靜載荷試驗方法
試驗方法主要有：壓重載荷台靜載試驗法；錨樁反力靜載試驗法；Osterberg法(國內稱自平衡法，見第九節)。
載荷台靜載試驗法(圖2-16，圖2-17)的測試裝置主要包括：加荷及反力裝置、樁頂沉降觀測裝置。荷載可由千斤頂、砂包、鋼筋混凝土構件、大型水箱、磚、鋼錠等壓重物提供，千斤頂的反力由錨樁及反力橫梁承擔，量測樁頂沉降的儀表有千分表或精密水準儀，千分表安裝在基準樑上，樁頂則相應設置沉降觀測標點。
錨樁橫梁反力裝置(俗稱錨樁法，圖2-16)是大直徑灌注樁靜載試驗最常用的載入反力系統，由試樁、錨樁、主梁、次梁、拉桿、錨籠(或掛板)、千斤頂等組成。錨樁、反力梁裝置提供的反力不應小於預估最大試驗荷載的1.2～1.5倍。當採用工程樁作錨樁時，錨樁數量不得少於4根；當試驗載入值較大時，有時需要6根甚至更多的錨樁。具體錨樁數量要通過驗算各錨樁的抗拔力來確定。錨樁的具體布置形式既要考慮現有試驗設備能力，也要考慮錨樁的抗拔力。
圖2-16 單樁抗壓靜力載荷試驗
當採用堆載時應遵守以下規定：
(1)堆載加於地基的壓應力，不宜超過地基承載力特徵值；
(2)堆載的限值可根據其對試樁和對基準樁的影響確定；
(3)堆載量大時，宜利用樁(可利用工程樁)作為堆載的支點；
(4)試驗反力裝置的最大抗拔或承重能力，應滿足試驗載入的要求。
當試樁的最大載入量超過錨樁的抗拔能力時，可採用錨樁壓重聯合反力裝置，在主梁和副樑上堆重或懸掛一定重物，由錨樁和重物共同承受千斤頂載入反力，以滿足試驗荷載要求。還可採用其他形式的反力裝置，如適用於較小直徑試樁的地錨反力裝置。採用地錨反力裝置應注意基準樁、錨桿、試驗樁之間的間距應符合規范規定(表2-10)；對岩面淺的嵌岩樁，可利用岩錨提供反力；對於靜壓樁工程，可利用靜力壓樁機的自重作為反力進行靜載試驗，但不能直接利用靜力壓樁機的載入裝置，而應架設合適的主梁，採用千斤頂載入，基準樁的設置應符合規范。
圖2-17 國內、外單樁抗壓靜力載荷試驗現場工作圖
表2-10 試樁、錨樁(或壓重平台支墩邊)和基準樁之間的中心距離
註：1.D為試樁、錨樁或地錨的設計直徑或邊寬，取其較大者；2.如試樁或錨樁為擴底樁或多支盤樁時，試樁與錨樁的中心距不應小於2倍擴大端直徑；3.括弧內數值可用於工程樁驗收檢測時，多排樁設計樁中心距離小於4D的情況；4.軟土場地壓重平台堆載重量較大時，宜增加支墩邊與基準樁中心和試樁中心之間的距離、觀測基準樁的豎向位移。
沉降測量宜採用位移感測器或大量程千分表，對於機械式大量程(50mm)千分表，全程示值誤差和回程誤差分別應不超過40 μm和8 μm，相當於滿量程測量誤差不大於0.1%FS，分辨力優於或等於0.01mm。
試驗過程中，樁頭部位往往承受較高的豎向荷載和偏心荷載，為保證不因樁頭破壞而終止試驗，一般應對樁頭進行處理。其處理方法及解決方法是：
對預制方樁和預應力管樁，如果未進行截樁處理、樁頭質量正常且單樁設計承載力合理時，可不進行處理；對預應力管樁、尤其是進行了截樁處理的預應力管樁，可採用樁頭向下填芯處理，填芯高度一般為1～2m，也可在填芯時放置鋼筋(籠)，以增加樁頭強度；填芯用的混凝土宜按C25～C30配製。
圖2-18 樁帽結構示意圖
還可以製作鋼卡箍或用鋼筋混凝土樁帽，套在樁頭上進行保護。樁帽(圖2-18)製作使用的具體方法如下：
混凝土樁樁頭處理：應先鑿掉樁頂部的鬆散破碎層和低強度混凝土，露出主筋後，沖洗干凈樁頭再澆注樁帽，並應符合下列規定：.
(1)樁帽頂面應水平、平整，樁帽中軸線與原樁身上部的中軸線嚴格對中，樁帽面積應大於或等於原樁身截面積，樁帽截面形狀可為圓形或方形；
(2)樁帽主筋應全部直通至樁帽混凝土保護層之下，如原樁身露出主筋長度不夠時，應通過焊接加長主筋；各主筋應在同一高度上，樁帽主筋應與原樁身主筋按規定焊接；
(3)距樁頂1倍樁徑范圍內，宜用3～5mm厚的鋼板圍裹，或距樁頂1.5倍樁徑范圍內設置箍筋，間距不宜大於150mm。樁帽應設置水平鋼筋網片3～5層，間距80～150mm。以增加其整體強度；
(4)樁帽混凝土強度等級宜比樁身混凝土提高1～2級，且不得低於C30。
單樁靜載荷試驗開始時間的規定：預制樁打入地基後，如為砂土，需7d後進行；如為粘性土，需視土的強度恢復情況而定，一般不得少於15d；對於飽和軟粘性土，不得少於25d；灌注樁應在樁身混凝土達到設計強度後，才能進行。
四、單樁靜力載荷試驗過程及其成果
在所有試驗設備安裝完畢之後，應進行一次全面檢查。先對試樁施加一較小的荷載進行預壓，目的是消除整個量測系統和被檢樁本身由於安裝、樁頭處理等人為因素造成的間隙而引起的非樁身沉降；排除千斤頂和管路中之空氣；檢查管路接頭、閥門等是否漏液等。一切正常後再卸載歸零，待千分表讀數穩定後記錄千分表初始讀數並做記錄，便可開始進行正式載入試驗。
樁的靜載試驗一般採用維持荷載法。我國靜載試驗的傳統做法是採用慢速維持荷載法，但在工程樁驗收檢測中，也允許採用快速維持荷載法。1985年ISSMFE(International Society for Soil Mechanics and Foundation Engineering，國際土壤力學與基礎工程學會)根據世界各國的靜載試驗有關規定，在推薦的試驗方法中，建議快速維持荷載法載入為每小時一級，穩定標准為0.1mm/20min。常用試驗記錄表格見表2-11。根據所進行的測試內容不同(抗壓、抗拉、水平載荷試驗)，規范也對維持荷載法的具體方法作了相應規定。
下面介紹幾種常見的單樁抗壓靜載荷承載力試驗方法。
單樁抗壓靜載荷承載力試驗方法：
(1)慢速維持荷載法：具體做法是，按一定要求將荷載分級加到試樁上，每級荷載維持不變直到樁頂下沉量達到某一規定的相對穩定標准(每小時的沉降不超過0.1mm，並連續出現2次)，然後繼續加下一級荷載。當達到規定的終止試驗條件時，停止加荷，再分級卸荷直到零載，試驗周期3～7d。
表2-11 單樁抗壓靜載荷試驗記錄表
(2)快速維持荷載法：試驗載入不要求每級的下沉量達到相對穩定，而以等時間間隔、連續載入。終止載入條件為：出現可判定極限荷載的陡降段或樁頂產生不停下沉，無法繼續載入。
(3)等貫入速率法：試驗以保持樁頂等速貫入土中，連續載入，按荷載-下沉量曲線確定極限荷載。
(4)循環載入卸載試驗法：有的在慢速維持荷載中，在部分荷載區間進行載入卸載循環，有的在每一級荷載達到穩定後，重復載入卸載循環；也有以快速維持荷載法為基礎對每一級荷載進行重復載入卸載循環。
1.慢速維持荷載法
按下列規定進行載入卸載和豎向變形觀測：
(1)載入分級：載入應該分級進行，採用逐級等量載入。分級荷載量宜為最大載入量或預估極限承載力的1/10，其中第一級可取分級荷載的2倍。修訂後的《建築地基基礎設計規范》(GB 50007—2002)規定載入分級不應小於8級。分級荷載宜為預估極限承載力的1/8～1/10；《建築樁基技術規范》(JGJ 94—94)規定，分級荷載為預估極限承載力的1/10～1/15。顯然，不同規范、不同行業標准對分級荷載的取值規定是不同的。
其他的特殊規定和要求：①樁底支承在堅硬岩(土)層上，樁的沉降量很小時，最大載入量不應小於設計荷載的2倍。②濕陷性黃土地區單樁豎向承載力靜載荷浸水試驗的載入有著特殊要求：
在進行單樁豎向承載力靜載荷浸水試驗加荷前，應確認該地基是否充分浸水。要求載入前和載入至單樁豎向承載力的預估值後，向試坑內晝夜浸水，以使樁身周圍和樁底端持力層內的土均達到飽和狀態。否則，單樁豎向靜載荷試驗測得的承載力偏大，且不安全。
(2)變形觀測：每級載入後，間隔5min、10min、15min各測讀一次，以後每隔15min測讀一次，累計1h後每隔30min測讀一次，並記錄樁身外露部分裂縫開裂情況。
(3)卸載觀測：每級卸載值為載入值的2倍。卸載時，每級荷載維持1h，按第15min、30min、60min測讀樁頂沉降量後，即可卸下一級荷載；卸載至零後，應測讀樁頂殘余沉降量，維持時間為3h，測讀時間為第15min、30min，以後每隔30min測讀一次。
(4)變形相對穩定標准：連續2h每小時內的變形值都不超過0.1mm，認為已達到相對穩定，可加下一級荷載。
(5)終止載入條件：當出現下列情況之一時，即可終止載入：①當荷載—沉降(Q—S)曲線上有可判定極限承載力的陡降段，且樁頂總沉降量超過40mm；②用快速法時，在某級荷載作用下，樁頂沉降量大於前一級荷載作用下沉降量的5倍；③用慢速法時，在某級荷載作用下，樁頂沉降量大於前一級荷載作用下沉降量的2倍(即：ΔSn+1/ΔSn≥2；ΔSn為第n級荷載的沉降增量；ΔSn+1為第n+1級荷載的沉降增量)且經24h尚未達到穩定；④已達到反力裝置的最大載入量；⑤已達到設計要求的最大載入量；⑥當荷載—沉降曲線呈緩變型時，可載入至樁頂總沉降量60～80mm，特殊情況下可根據具體要求載入至樁頂累計沉降量超過80mm。非嵌岩的長(超長)樁和大直徑(擴底)樁的Q—S曲線，一般呈緩變型。由於非嵌岩的長(超長)樁的長細比大、樁身較柔，彈性壓縮量大，樁頂沉降較大時，樁端位移還很小；而大直徑(擴底)樁雖樁端位移較大，但尚不足以使端阻力充分發揮，在樁頂沉降達到40mm時，樁端阻力一般不能充分發揮。國際上普遍認為：當沉降量達到樁徑的10%時，才可能達到破壞荷載；⑦當工程樁作錨樁時，錨樁上拔量已達到允許值；⑧ 樁頂荷載為樁受拉鋼筋總極限承載力的0.9倍時。
2.快速維持荷載法
按下列規定進行觀測：
(1)每級荷載施加後，按第5min、15min、30min測讀樁頂沉降量，以後每隔15min測讀一次；
(2)試樁沉降相對穩定標准：載入時每級荷載維持時間不少於1h，最後以15min時間間隔的樁頂沉降增量小於相鄰15min時間間隔的樁頂沉降增量；
(3)當樁頂沉降速率達到相對穩定標准時，再施加下一級荷載；
(4)卸載時，每級荷載維持15min，在第5min、15min測讀樁頂沉降量後，即可卸下一級荷載；卸載至零後，應測讀樁頂殘余沉降量，測讀時間為第5min、10min、15min、30min，以後每隔30min測讀一次，總維持時間為2h。
五、單樁豎向極限承載力確定方法
(1)作荷載—沉降(Q—S)曲線、S—lgt曲線和其他輔助分析所需的曲線；
(2)當陡降段明顯時，取相應於陡降段起點的荷載值為單樁豎向極限承載力；
(3)如果在某級荷載作用下，樁頂沉降量大於前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經24h尚未達到穩定標准，單樁豎向抗壓極限承載力值取前一級荷載值；
(4)Q—S曲線呈緩變型時，取樁頂總沉降量S=40mm所對應的荷載值為單樁豎向極限承載力，當樁長大於40m時，宜考慮樁身的彈性壓縮。根據沉降量確定極限承載力的基本原則是，盡可能挖掘樁的極限承載力而又保證有足夠的安全儲備。對直徑D大於或等於800mm的樁，可取Q—S曲線上S=0.05 D對應的荷載值；
(5)單樁豎向抗壓極限承載力，取S—lgt曲線尾部出現明顯向下彎曲的前一級荷載值；
(6)如果因為已達載入反力裝置或設計要求的最大載入量，或錨樁上拔量已超出允許值而終止載入時，若樁的總沉降量不大，樁的豎向抗壓極限承載力取值為不小於實際最大試驗荷載值；
(7)參加統計的試樁，當滿足其極差不超過平均值的30%時，可取其平均值作為單樁豎向極限承載力。極差超過平均值的30%時，宜增加試樁數量並分析離差過大的原因，並結合工程具體情況，確定極限承載力(對樁數為3根及3根以下的柱下樁台，取最小值)；
(8)以外推法求樁的豎向抗壓極限承載力：在許多情況下，樁的靜載試驗載入往往達不到極限荷載而終止試驗；對工程樁的試驗也不允許將樁壓至極限破壞狀態，這給判定樁的極限承載力造成一定困難。根據研究和大量經驗對比，已經建立了一些擬合數學模型和應用實測Q—S曲線的作圖方法，用來推測終止試驗後的Q—S曲線，並確定樁的極限承載力。
1.作圖法
在Q—S曲線段上，選取曲率變化較大的一段曲線，在該曲線段兩側取兩點(如圖2-19中M1，M6)，把這2點對應的樁頂沉降等分成若干相等的沉降量ΔS(一般不少於四等分)，過各等分點作Q軸平行線與Q— S曲線相交得點M2、M3、M4……，過上述各交點作S軸的平行線與Q軸相交，得P1、P2、P3、P4……，過上述各點作與Q軸成45 度的斜線P1A、P2B、P3C、P4D……，P1A 與 M2P2的上延長線交於A點、P2B與M3P3的上延長線交於B點、P3C與M4P4的上延長線交於C點……，作一條過上述各點的直線AG，上述各點大致落在一條直線上，該直線與Q軸的交點F對應的Q值，即為單樁豎向抗壓極限承載值Qu，如圖2-19所示。
圖2-19 作圖法求單樁豎向抗壓極限承載值Qu
2.雙曲線法
雙曲線法又稱斜率倒數法。假設樁的靜載試驗Q—S曲線為一雙曲線，其方程可寫成：
土體原位測試與工程勘察
式中：M，C為待定參數。其確定方法是：在Q—S曲線的已知段選取兩個點(Q1，S1)，(Q2，S2)，按式(2-32)、式(2-33)求得待定參數M，C為：
土體原位測試與工程勘察
土體原位測試與工程勘察
3.最小二乘法
用最小二乘法對實測Q—S數據進行擬合，則有：
土體原位測試與工程勘察
土體原位測試與工程勘察
土體原位測試與工程勘察
式中：Si為樁測點處樁身沉降量(mm)；Qi為測點處的樁身軸力(kPa)。
在數學意義上，樁的極限承載力值Qf為：
土體原位測試與工程勘察
工程中，樁的極限承載力值Qu為：
土體原位測試與工程勘察
也可取沉降量等於40mm所對應的荷載做為樁的極限承載力值：
土體原位測試與工程勘察
4.指數方乘法
假設Q—S曲線為指數曲線時，則有如下的方程式：Q=Qu(1-e-αs)，經數學變換後得：
土體原位測試與工程勘察
式中：Q為樁所受軸向靜荷載(kPa)；Qu同上；α為擬合系數，取值詳見國家標准 GB/T19496-2004《鑽心檢測離心高強混凝土抗壓強度試驗方法》。
圖2-20 用指數方乘法求樁的極限承載力值
S-lg(1-Q/Qu)為一直線，根據Qu可能的大概范圍，可假設若干個Qu，再根據靜載試驗結果(Qi，Si)，計算出lg(1-Q/Qu)，用S-lg(1 Q/Qu)法可以繪出若干根指數曲線。若Qu小於真實值時，曲線向上彎曲；若Qu大於真實值時，曲線向下彎曲。在上彎與下彎曲線之間必可得一根近似直線，對應於該近似直線的Qu，即為樁的極限荷載(圖2-20)。
六、單樁豎向抗壓承載力特徵值Ra的確定
無論載入速率的快慢，應按參加統計的試樁數取試驗值的平均值，並要求其極差不得超過平均值的30%。取此平均值的一半作為單樁豎向抗壓承載力特徵值Ra。
《建築地基基礎設計規范》(GB 50007—2002)規定，單樁豎向抗壓承載力特徵值Ra為單樁豎向抗壓極限承載力統計值的1/2(即：單樁豎向抗壓極限承載力統計值除以安全系數2)。
七、多年凍土地基單樁豎向靜載荷試驗
多年凍土中試樁施工後，應待凍土地溫恢復正常後再進行載荷試驗。試驗樁宜經過一個冬期後再進行試驗。試樁時間宜選在夏末、冬初，地溫出現最高值的一段時間內進行。
單樁靜載荷試驗視試驗條件和試驗要求不同，可選用：慢速維持荷載法或快速維持荷載法進行試驗：
A.採用慢速維持荷載法時，應符合下列要求：
載入級數不應少於6級，第一級荷載應為預估極限荷載的1/4倍，以後各級荷載可為極限荷載的0.15倍，累計試驗荷載不得小於設計荷載的2倍；
在某級荷載作用下，樁在最後24h內的下沉量不大於0.5mm時，應視為下沉已穩定，方可施加下一級荷載；在某級荷載作用下，連續10d達不到穩定時，應視為樁-地基系統已遭破壞，可終止載入；
試驗的測讀時間，應符合下列規定：
a)沉降：載入前讀一次，載入後讀一次，此後每2h讀一次。在高載下，當樁下沉加快時，觀測次數應增加，縮短間隔時間；
b)地溫：每24h觀測一次。
卸載時的每級荷載值為載入值的兩倍。卸載後應立即測讀樁的變位，此後每2h測讀一次，每級荷載的延續時間為12h，卸載期間應照常觀測地溫。
B.採用快速維持荷載法時，應符合下列要求：
快速加荷時每級荷載的間隔時間，應視樁周凍土類型和凍土條件確定，一般不得小於24h，且每級荷載的間隔時間應相等；
載入的級數一般不得少於6～7級，荷載級差可採用預估極限荷載的0.15倍。當樁在某級荷載作用下產生迅速下沉時，或樁頭總下沉量超過40mm時，即可終止試驗；
快速載入時，樁頂下沉和地溫的觀測要求，應與上述慢速載入時相同。
C.多年凍土地基單樁豎向極限承載力的確定，應符合下列規定：
慢速載入時，破壞荷載的前一級荷載，即為樁的極限荷載；
快速載入時，找出每級荷載下樁的穩定下沉速度(即穩定蠕變速率)，並繪制樁的流變曲線圖(圖2-21)，曲線延長線與橫坐標的交點F應作為樁的極限長期承載力。
圖2-21 樁的流變曲線示意圖
多年凍土地基單樁豎向靜載荷試驗設計值的取值，應符合下列規定：
慢速載入時，應按參加統計的試樁數，取試驗值的平均值，並要求其極差不得超過平均值的30%，取此平均值的一半作為單樁承載力的設計值。
快速載入時，應按參加統計的試樁數取試驗值的平均值，並要求其極差不得超過平均值的30%，取此平均值的一半作為單樁承載力的設計值。
『叄』 關於樁基的問題。，，
抽芯，就是當挖到設計標高，抽取岩土，檢測下是否和勘探報告一致！ 人工成孔灌注樁施工方案
1.1 本工藝標准適用於工業和民用建築中粘土、粉質粘土及含少量砂、石粘土層，且地下水位低的人工成孔灌注樁工程
2.1 材料及主要機具：
2.1.1 水泥：宜採用325號～425號普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。
2.1.2 砂：中砂或粗砂，含泥量不大於5%。
2.1.3 石子：粒徑為0.5～3.2cm的卵石或碎石；樁身混凝土也可用粒徑不大
於5cm的石子，且含泥量不大於2%。
2.1.4 水：應用自來水或不含有害物質的潔凈水。
2.1.5 外加早強劑應通過試驗選用，粉煤灰摻合料按試驗室的規定確定。
2.1.6 鋼筋：鋼筋的級別、直徑必須符合設計要求，有出廠證明書及復試報告。
2.1.7 一般應備有三木搭、卷揚機組或電動葫蘆、手推車或翻斗車、鎬、鍬、手鏟、釺、線墜、定滑輪組、導向滑輪組、混凝土攪拌機、吊桶、溜槽、導管、振
搗棒、插釺、粗麻繩、鋼絲繩、安全活動蓋板、防水照明燈（低壓36V、100W），
電焊機、通風及供氧設備、揚程水泵、木轆轤、活動爬梯、安全帽、安全帶等。
2.1.8 模板：組合式鋼模，弧形工具式鋼模四塊（或八塊）拼裝。卡具、掛
鉤和零配件。木板、木方，8號或12號槽鋼等。
2.2 作業條件：
2.2.1 人工開挖樁孔，井壁支護應根據該地區的土質特點、地下水分布情況，
編制切實可行的施工方案，進行井壁支護的計算和設計。
2.2.2 開挖前場地應完成三通一平。地上、地下的電纜、管線、舊建築物、
設備基礎等障礙物均已排除處理完畢。各項臨時設施，如照明、動力、通風、安全
設施准備就緒。
2.2.3 熟悉施工圖紙及場地的地下土質、水文地質資料，做到心中有數。
2.2.4 按基礎平面圖，設置樁位軸線、定位點；樁孔四周撒灰線。測定高程
水準點。放線工序完成後，辦理預檢手續。
2.2.5 按設計要求分段製作好鋼筋籠。
2.2.6 全面開挖之前，有選擇地先挖兩個試驗樁孔，分析土質、水文等有關
情況，以此修改原編施工方案。
2.2.7 在地下水位比較高的區域，先降低地下水位至樁低以下0.5m左右。
2.2.8 人工挖孔操作的安全至關重要，開挖前應對施工人員進行全面的安全
技術交底；操作前對吊具進行安全可靠的檢查和試驗，確保施工安全。
3.1 工藝流程：
放線定樁位及高程 → 開挖第一節樁孔土方 → 支護壁模板放附加鋼筋 →
澆築第一節護壁混凝土 → 檢查樁位（中心）軸線 → 架設垂直運輸架 →
安裝電動葫蘆（卷揚機或木轆轤） → 安裝吊桶、照明、活動蓋板、水泵、通風
機等 →
開挖吊運第二節樁孔土方（修邊） → 先拆第一節支第二節護壁模板（放附加鋼
筋） →
澆第二節護壁混凝土 → 檢查樁位（中心）軸線 → 逐層往下循環作業 →
開挖擴底部分 → 檢查驗收 → 吊放鋼筋籠 → 放混凝土溜筒（導管） →
澆築樁身混凝土（隨澆隨振） → 插樁頂鋼筋 →
3.2 放線定樁位及高程：在場地三通一平的基礎上，依據建築物測量控制網
的資料和基礎平面布置圖，測定樁位軸線方格控制網和高程基準許點。確定好樁位
中心，以中點為圓心，以樁身半徑加護壁厚度為半徑畫出上部（即第一步）的圓周。
撒石灰線作為樁孔開挖尺寸線。孔位線定好之後，必須經有關部門進行復查，辦好
預檢手續後開挖。
3.3 開挖第一節樁孔土方：開挖樁孔應從上到下逐層進行，先挖中間部分的
土方，然後擴及周邊，有效地控制開挖孔的截面尺寸。每節的高度應根據土質好壞、
操作條件而定，一般以0.9～1.2m為宜。
3.4 支護壁模板附加鋼筋：為防止樁孔壁坍方，確保安全施工，成孔應設置
井圈，其種類有素混凝土和鋼筋混凝土兩種。以現澆鋼筋混凝土井圈為好，與土壁
能緊密結合，穩定性和整體性能均佳，且受力均勻，可以優先選用。當樁孔直徑不
大，深度較淺而土質又好，地下水位較低的情況下，也可以採用噴射混凝土護壁。
護壁的厚度應根據井圈材料、性能、剛度、穩定性、操作方便、構造簡單等要求，
並按受力狀況，以最下面一節所承受的土側壓力和地下水側壓力，通過計算來確定。
護壁模板採用拆上節、支下節重復周轉使用。模板之間用卡具、扣件連接固定，
也可以在每節模板的上下端各設一道圓弧形的、用槽鋼或角鋼做成的內鋼圈作為內
側支撐，防止內模因受漲力而變形。不設水平支撐，以方便操作。
第一節護壁以高出地坪150～200mm為宜，便於擋土、擋水。樁位軸線和高程均
應標定在第一節護壁上口，護壁厚度一般取100～150mm。
3.5 澆築第一節護壁混凝土：樁孔護壁混凝土每挖完一節以後應立即澆築混
凝土。人工澆築，人工搗實，混凝土強度一般為C20，坍落度控制在100mm，確保孔
壁的穩定性。
3.6 檢查樁位（中心）軸線及標高：每節樁孔護壁做好以後，必須將樁位十
字軸線和標高測設在護壁的上口，然後用十字線對中，吊線墜向井底投設，以半徑
尺桿檢查孔壁的垂直平整度。隨之進行修整，井深必須以基準點為依據，逐根進行
引測。保證樁孔軸線位置、標高、截面尺寸滿足設計要求。
3.7 架設垂直運輸架：第一節樁孔成孔以後，即著手在樁孔上口架設垂直運
輸支架。支架有：木搭、鋼管吊架、木吊架或工字鋼導軌支架幾種形式；要求搭設
穩定、牢固。
3.8 安裝電動葫蘆或卷揚機：在垂直運輸架上安裝滑輪組和電動或穿卷揚機
的鋼絲繩，選擇適當位置安裝卷揚機。如果是試樁和小型樁孔，也可以用木吊架、
木轆轤或人工直接藉助粗麻繩作提升工具。地面運土用手推車或翻斗車。
3.9 安裝吊桶、照明、活動蓋板、水泵和通風機。
3.9.1 在安裝滑輪組及吊桶時，注意使吊桶與樁孔中心位置重合，作為挖土
時直觀上控制樁位中心和護壁支模的中心線。
3.9.2 井底照明必須用低壓電源（36V、100W）、防水帶罩的安全燈具。樁口
上設圍護欄。
3.9.3 當樁孔深大於20m時，應向井下通風，加強空氣對流。必要時輸送氧氣，
防止有毒氣體的危害。操作時上下人員輪換作業，樁孔上人員密切注視觀察樁孔下
人員的情況，互相響應，切實預防安全事故的發生。
3.9.4 當地下水量不大時，隨挖隨將泥水用吊桶運出。地下滲水量較大時，
吊桶已滿足不了排水，先在樁孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，邊降水邊挖土，
水泵的規格按抽水量確定。應日夜三班抽水，使水位保持穩定。地下水位較高時，
應先採用統一降水的措施，再進行開挖。
3.9.5 樁孔口安裝水平推移的活動安全蓋板，當樁孔內有人挖土時，應掩好
安全蓋板，防止雜物掉下砸人。無關人員不得靠近樁孔口邊。吊運土時，再打開安
全蓋板。
3.10 開挖吊運第二節樁孔土方（修邊），從第二節開始，利用提升設備運土，
樁孔內人員應戴好安全帽，地面人員應拴好安全帶。吊桶離開孔口上方1.5m時，推動活動安全蓋板，掩蔽孔口，防止卸土的土塊、石塊等雜物墜落孔內傷人。吊桶在小推車內卸土後，再打開活動蓋板，下放吊桶裝土。
樁孔挖至規定的深度後，用支桿檢查樁孔的直徑及井壁圓弧度，上下應垂直平
順，修整孔壁。
3.11 先拆除第一節支第二節護壁模板，放附加鋼筋，護壁模板採用拆上節支下節依次周轉使用。如往下孔徑縮小，應配備小塊模板進行調整。模板上口留出高度為100mm的混凝土澆築口，介面處應搗固密實。拆模後用混凝土或砌磚堵嚴，水
泥砂漿抹平，拆模強度達到1MPa。
3.12 澆築第二節護壁混凝土：混凝土用串桶送來，人工澆築，人工插搗密實。
混凝土可由試驗確定摻入早強劑，以加速混凝土的硬化。
3.13 檢查樁位中心軸線及標高：以樁孔口的定位線為依據，逐節校測。
3.14 逐層往下循環作業，將樁孔挖至設計深度，清除虛土，檢查土質情況，
樁底應支承在設計所規定的持力層上。
3.15 開挖擴底部份：樁底可分為擴底和不擴底兩種情況。挖擴底樁應先將擴
底部位樁身的圓柱體挖好，再按擴底部位的尺寸、形狀自上而下削土擴充成設計圖
紙的要求；如設計無明確要求，擴底直徑一般為1.5～3.0d。擴底部位的變徑尺寸
為1∶4。
3.16 檢查驗收：成孔以後必須對樁身直徑、擴頭尺寸、孔底標高、樁位中線、
井壁垂直、虛土厚度進行全面測定。做好施工記錄，辦理隱蔽驗收手續。
3.17 吊放鋼筋籠：鋼筋籠放入前應先綁好砂漿墊塊，按設計要求一般為70mm
（鋼筋籠四周，在主筋上每隔3～4m左右設一個 20耳環，作為定位墊塊）；吊放鋼
筋籠時，要對准孔位，直吊扶穩、緩慢下沉，避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設計位置
時，應立即固定。遇有兩段鋼筋籠連接時，應採用焊接（搭接焊或幫條焊），雙面
焊接，接頭數按50%錯開，以確保鋼筋位置正確，保護層厚度符合要求。
3.18 澆築樁身混凝土：樁身混凝土可使用粒徑不大於50mm的石子，坍落度80
～100mm，機械攪拌。用溜槽加串桶向樁孔內澆築混凝土。混凝土的落差大於2m，
樁孔深度超過12m時，宜採用混凝土導管澆築。澆築混凝土時應連續進行，分層振
搗密實。一般第一步宜澆築到擴底部位的頂面，然後澆築上部混凝土。分層高度以
搗固的工具而定，但不宜大於1.5m。
3.19 混凝土澆築到樁頂時，應適當超過樁頂設計標高，以保證在剔除浮漿後，
樁頂標高符合設計要求。樁頂上的鋼筋插鐵一定要保持設計尺寸，垂直插入，並有
足夠的保護層。
3.20 冬、雨期施工：
3.20.1 冬期當溫度低於0℃以下澆築混凝土時，應採取加熱保溫措施。澆築
的入模溫度應由冬施方案確定。在樁頂未達到設計強度50%以前不得受凍。當夏季
氣溫高於30℃，應根據具體情況對混凝土採取緩凝措施。
3.20.2 雨天不能進行人工挖樁孔的工作。現場必須有排水的措施，嚴防地面
雨水流入樁孔內，致使樁孔塌方。
4.1 保證項目：
4.1.1 灌注樁的原材料和混凝土強度必須符合設計要求和施工規范的規定。
4.1.2 實際澆築混凝土量，嚴禁小於計算體積。
4.1.3 澆築混凝土後的樁頂標高及浮漿的處理，必須符合設計要求和施工規
范的規定。
4.2 基本項目：
4.2.1 樁身直徑應嚴格控制。一般不應超過樁長的3‰，且最大不超過50mm。
4.2.2 孔底虛土厚度不應超過規定。擴底形狀、尺寸符合設計要求，樁底應
落在持力土層上，持力層土體不應被破壞。
4.3 允許偏差項目，見表2-9。
人工成孔灌注樁允許偏差 表2-9
項次 項 目 允許偏差 (mm) 檢驗方法
1 鋼筋籠主筋間距 ±10 尺量檢查
2 鋼筋籠箍筋間距 ±20 尺量檢查
3 鋼筋籠直徑 ±10 尺量檢查
4 鋼筋籠長度 ±50 尺量檢查
5 樁位中心軸線 ±10 拉線和尺量檢查
6 樁孔垂直度 3‰L，且不大於50 吊線和尺量檢查
7 樁身直徑 ±10 尺量檢查
8 樁底標高 ±10 尺量檢查
9 護壁混凝土厚度 ±20 尺量檢查
註：L為樁長。
5.1 已挖好的樁孔必須用木板或腳手板、鋼筋網片蓋好，防止土塊、雜物、人員
墜落。嚴禁用草袋、塑料布虛掩。
5.2 已挖好的樁孔及時放好鋼筋籠，及時澆築混凝土，間隔時間不得超過4h，
以防坍方。有地下水的樁孔應隨挖、隨檢、隨放鋼筋籠、隨時將混凝土灌好，避免
地下水浸泡。
5.3 樁孔上口外圈應做好擋土台，防止灌水及掉土。
5.4 保護好已成形的鋼筋籠，不得扭曲、松動變形。吊入樁孔時，不要碰壞
孔壁。串桶應垂直放置，防止因混凝土斜向沖擊孔壁，破壞護壁土層，造成夾土。
5.5 鋼筋籠不要被泥漿污染；澆築混凝土時，在鋼筋籠頂部固定牢固，限制
鋼筋籠上浮。
5.6 樁孔混凝土澆築完畢，應復核樁位和樁頂標高。將樁頂的主筋或插鐵扶
正，用塑料布或草簾圍好，防止混凝土發生收縮、乾裂。
5.7 施工過程妥善保護好場地的軸線樁、水準點。不得碾壓樁頭，彎折鋼筋。
6.1 垂直偏差過大：由於開挖過程未按要求每節核驗垂直度，致使挖完以後垂直
超偏。每挖完一節，必須根據樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁圓弧保持上下順
直。
6.2 孔壁坍塌：因樁位土質不好，或地下水滲出而使孔壁坍塌。開挖前應掌
握現場土質情況，錯開樁位開挖，縮短每節高度，隨時觀察土體松動情況，必要時
可在坍孔處用砌磚，鋼板樁、木板樁封堵；操作進程要緊湊，不留間隔空隙，避免
坍孔。
6.3 孔底殘留虛土太多；成孔、修邊以後有較多虛土、碎磚，未認真清除。
在放鋼筋籠前後均應認真檢查孔底，清除虛土雜物。必要時用水泥砂漿或混凝土封
底。
6.4 孔底出現積水：當地下水滲出較快或雨水流入，抽排水不及時，就會出
現積水。開挖過程中孔底要挖集水坑，及時下泵抽水。如有少量積水，澆築混凝土
時可在首盤採用半干硬性的，大量積水一時又排除困難的情況下，則應用導管水下
澆築混凝土的方法，確保施工質量。
6.5 樁身混凝土質量差：有縮頸、空洞、夾土等現象。在澆築混凝土前一定
要做好操作技術交底，堅持分層澆築、分層振搗、連續作業。必要時用鐵管、竹桿、
鋼筋釺人工輔助插搗，以補充機械振搗的不足。
6.6 鋼筋籠扭曲變形：鋼筋籠加工製作時點焊不牢，未採取支撐加強鋼筋，
運輸、吊放時產生變形、扭曲。鋼筋籠應在專用平台上加工，主筋與箍筋點焊牢固，
支撐加固措施要可靠，吊運要豎直，使其平穩地放入樁孔中，保持骨架完好。
本工藝標准應具備以下質量記錄
7.1 水泥的出廠合格證及復驗證明。
7.2 鋼筋的出廠證明或合格證，以及鋼筋試驗單抄件。
7.3 試樁的試壓記錄。
7.4 灌注樁的施工記錄。
7.5 混凝土試配申請單和試驗室簽發的配合比通知單。
7.6 混凝土試塊28d標養抗壓強度試驗報告。
7.7 樁位平面示意圖。
7.8 鋼筋及樁孔隱蔽驗收記錄單。