岩土工程中桩基静载试验分析

岩土工程中桩基静载试验分析

                               ,廖琦

           51130219930312001X   广东深圳   518000   

摘要：针对岩土工程中桩基静载试验展开探讨，采用案例分析法，以某工程项目为例，从静载试验原理入手，针对其中桩基静载试验进行研究，明确了静载检测试验要点内容，并结合静载试验过程，从仪器设备、加载卸载两个方面展开详细分析。根据研究结果可知，在实际进行桩基静载试验的过程中，应结合实际情况合理选择试验方法，确保支墩加固方案科学，控制好堆载量以及加载过程，保障静载试验结果科学可靠。

关键词：岩土工程；桩基静载；试验

引言：随着社会的发展，各种基建工程以及建筑工程数量不断增加，对于工程质量以及可靠性有了更高的要求，桩基作为岩土工程中的重要组成部分，加强对于桩基检测的重视是十分有必要的。静载试验基于其较高的准确性和可靠性，逐渐在岩土工程中得到广泛应用，在保障工程质量方面有着良好的作用效果。

一、工程概况

本文以某岩土工程为例，根据业主以及监理单位要求，对桩基展开单桩竖向抗压静载试验。钻孔灌注桩的桩基直径为1.2m，孔深30m。通过桩基静载试验，确保桩基质量符合规范标准以及工程要求。

二、岩土工程中桩基静载试验原理

桩基静载试验是检测桩基承载力的技术，影响桩基承载力的主要因素包括材料强度和地基土承载力两个方面。在实际进行试验时，需向桩身施加竖向荷载，在此过程中，桩身上部侧向摩擦力会逐渐传递到桩身周围的土体当中，随着荷载的逐渐增加，桩顶形变增加，桩身侧摩擦力也会得到有效激发，直至达到极限值，在此过程中，桩身荷载先由桩底的岩土承受，并在持力层产生塑性积压，然后使桩顶形变速率逐渐增大，直至达到桩体极限承载力，以此实现对于桩基承载力的准确检测。静载试验不仅是桩基施工过程中的重要步骤，同时也能够为桩基础的设计提供可靠支持，保障桩基设计合理，满足工程实际需求，是保证工程质量不可或缺的环节[1]。

三、岩土工程中桩基静载检测试验要点

（一）合理选择试验方法

桩基静载试验会受到施工现场环境条件、施工技术手段、桩型等多种因素的影响和限制，因此为保障桩基质量检测结果的可靠性和有效性，应根据实际情况选择合适的试验方法。常用的单桩静载试验主要包括以下三种：第一，堆载法，有着较为广泛的适用性，适合多种桩型的承载力检测，但同时对于现场环境、运输条件等有着较高的要求，在大型运输设备无法进入的场地中，小吨位桩基和复合地基的检测试验中有着极强的应用优势；第二，锚桩法，适用于单桩承载力、体积较大，需要后堆载，而且现场运输堆放条件不足的情况；第三，自平衡法，该试验方法的主要优势在于省时省力，不需要堆载以及反力架，而且试验过程安全、无污染，能够同时对多个桩体进行检测，不会受到场地条件和加载吨位限制。在实际进行静载检测试验的过程中，应根据现场实际情况和条件限制选择合理的试验方法。

（二）科学展开支墩加固

在桩基静载试验中，为保障工程质量安全，应着重关注支墩加固环节，确保相应加固方案可靠稳定。在此过程中，需要注意以下要点：第一，支墩压力应控制在地基土承载力的1.5倍以内。第二，桩基静载试验前应对地基土情况进行分析，了解土壤类型、分布情况以及承载力等，若地基土情况不满足静载试验要求，需要采取有效加固措施，对支墩附近的土体进行处理。第三，合理制定支墩加固方案，一方面，可采用桩间注浆加固措施，注浆加固方式不仅能够改善基础的承载力，而且还能够提高基础的均匀程度，对于软弱土体桩基静载试验而言有着较好的作用效果；另一方面，可通过换填措施进行支墩加固处理，即根据承载力需求，将支墩位置的软弱土壤更换为碎石、混凝土等材料，以此强化基础承载能力，在必要时，还可增添承压板，以此保障基础稳定性。

（三）加强堆载量的控制

堆载量的控制对于静载试验结果以及操作安全有着直接的影响，在实际进行静载试验的过程中，应着重加强对于以下两个方面的重视：一方面，在堆载前，应根据实际检测要求、相关标准规范、荷载目标以及现场环境条件，合理确定主梁、次梁的规格，并对堆载区域进行平整处理，确保堆载平台与试验桩中心处于同一垂线上，同时控制好主梁和千斤顶的距离，可结合实际情况增设垫块，防止对千斤顶造成挤压。另一方面，控制好堆载平台反力，确保其在荷载的1.2倍以内，试验开始前，要求压重试块质量一次达标，保障其在平台中放置均匀稳定，严禁出现边堆载边试验的情况，以免带来较大的安全风险[2]。

（四）确保加载过程规范

实际进行静载试验时，应采取分级加载的方式进行处理，确保加载量均匀、无冲击，此外要求加载过程中，力的变化幅度应控制在分级荷载总量的10%以内。在上一级加载完毕后，要求桩顶沉降速度稳定后，方可进行下一级加载处理，以防加载过快，使得桩体受到严重破坏等，造成堆载平台倾斜，引发安全事故。

四、桩基静载检测试验过程分析

（一）仪器设备

案例工程中，试验桩直径为1.2m，设计荷载为1939kN，最大加载值为设计荷载的2倍。实际进行静载试验时，应用的主要设备包括3个分离式油压千斤顶，1个超高油压泵，8个量程为50mm的数显百分表，1个油压控制器，1个静力荷载测定仪，1个主梁，2个次梁以及2个基准梁。整个试验设备包括反力结构、荷载系统以及观测系统三个部分。由于案例工程现场场地有限，试验桩与锚桩之间的距离虽然超过了2.5m，但是在5倍桩径以内，因此在实际进行设备安装的过程中，将荷载系统设置在了基准梁之间，在试验过程中，能够通过油压传感器、桩顶位移计等直接测量相应试验数据，其中油压传感器精度为0.1MPa，压力测量精度为1kN，桩顶位移测量计的量程为50mm，精度为0.1mm。

（二）加载卸载

根据试验规范标准要求，进行逐级加载，加载等级分别为0、85kN、970kN、1454kN、1939kN、2424kN、2908kN、3393kN、3878kN，前面几个等级的最长维持荷载时间均为2h，最短维持时间为1h，最后加载等级的最短维持荷载时间为12h，最长维持时间为24h。此次分级加载量为485kN，并在加载完成前后指定时刻进行沉降值观测和记录，当1h内沉降值不足0.25mm时，视为稳定状态，可进行下一级加载处理。在加载到最大值12h后，1h内沉降值在0.25mm以内，则开始进行卸载处理，若未达到此要求，则需要维持加载状态24h，再进行卸载。加载过程中，若桩基位移大于直径的15%，即180mm，则判断此时桩基遭受破坏，需停止试验。

卸载过程也应采取分级处理方式，等量卸载强度为970kN，要求卸载过程中，每级荷载均维持1h，并进行沉降测量，在卸载完成后需静置12h以上，再进行回弹记录[3]。在实际进行试验过程中，若发现桩体沉降或者回弹高度超过了桩径的5%，应记录此时最大荷载值，然后根据上级荷载情况，展开分级卸载处理，同时做好沉降或上浮数据记录，以便后续数据分析。

结束语：综上所述，岩土工程中桩基静载试验是检测桩基承载力的重要过程，对于桩基设计质量有着指导作用。在实际展开桩基静载试验的过程中，应根据现场实际环境条件、桩基特点，合理选择试验方法，以此保障检测结果的可靠性，同时根据地基情况，合理进行支墩加固处理，保障试验过程安全、可靠，并加强对于加载、卸载过程的有效控制，分级加载力量可设置为最大荷载的1/8，分级卸载量可设置为最大荷载的1/4，以此确保加载过程均匀、缓慢，并做好桩体沉降测量，全面保障静载试验安全、可靠，测量结果准确、有效。

参考文献：

[1]李春奎.地铁盖挖换乘车站桩基自平衡极限承载力检测技术[J].铁道建筑技术，2022(08):166-169+175.

[2]潘学忠.桩基自平衡法静载检测与传统堆载法静载检测的对比分析[J].中国建筑金属结构，2022(07):12-14.

[3]桓忠雄，纪来有，汤亮，等.采用钢结构试验平台的5000t级桩基静载快速检测技术[J].建筑技术开发，2022，49(08):63-67.