基桩承载力自平衡检测方法
自平衡法桩基检测解析
自平衡法荷载试验抗压极限承载力的确定 ⑴根据实测荷载箱上、下位移计算确定承载力：
⑵Q-S 曲线确定承载力和等效转换曲线。 通过自平衡法检测可获得的向上、向下两条Q-S 曲线 （S+ 和S- 曲线）。对于陡降型Q-s 曲线，取陡降起始 点对应的荷载。对缓变形Q-S 曲线，按位移值确定极限 值，极限侧阻取对应于向上位移S+=40～60mm 对应的 荷载；极限端阻取S-=40～60mm 对应荷载，或大直径 桩的S-=（0.03～0.06）D（D 为桩端直径，大直径桩取 低值，小直径桩取高值）的对应荷载。如果根据位移随 时间的变化特征确定极限承载力，下段桩取S-lgt 曲线 尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值，上段桩取S-lgt 曲线尾部出现明显向上弯曲的前一级荷载值。
由高压油泵在地面（平台）向荷载箱充油加载，荷载箱 将力传递到桩身，其上部桩极限侧摩阻力及自重与下部 桩极限侧摩阻力及极限端阻力相平衡来维持加载，从而 获得桩的承载力。这种试验方法的最大特点是在桩基自 身内部寻求反力进行加载，不同于传统方法那样借助于 外部反力加载。
囊式荷载箱安装应用实例图片 /hzx/shili.htm 自平衡法测桩技术资料下载 /hzx/dl.htm 自平衡法技术优劣势分析 /hzx/qa_zph.htm
优点： 堆载反力梁装置使用比较广泛，其承重平台搭建简单， 适合于不同荷载量试验，及不配筋或少配筋的桩，可对 工程桩进行随机抽样检测。在千斤顶配合下，该装置可 以将力比较均匀缓慢地施加到桩上，能明显改善电动油 泵加载中的过冲现象，从而使荷载量的大小比较容易控 制。
缺点： 由于开始试验前 ，堆重物的重量由支撑墩传递到地 面，使桩周土受到了一定的影响，有报道称，当荷载大 于20000kN 时，影响深度将达到45m。而且大吨位试验 时，若用袋装砂石或场地土等作为堆重物，由于上部荷 载较大，造成安装时间较长，而且需要进行技术处理， 以防鼓凸倒塌。在广东地区，许多单位使用混凝土预制 块堆重，大大减少了安装时间，但需运输车辆及吊车配 合，试验成本较高；使用水箱配重，试验结束后，由于 要放水，会影响试验场地的整洁。
使用自平衡法测试基桩承载力的几个问题
自平衡法测试基桩承载力的原理是，在桩顶施加预应力，使桩在自重作用下产生 位移，此时桩底反力逐渐增大，直到与桩顶位移产生的土体反力达到平衡，记录 此时的桩顶位移和桩底反力，利用这些数据计算基桩的承载力。
自平衡法测试基桩承载力的优缺点
总结词
自平衡法测试基桩承载力的优点包括操作简便、安全可 靠、适用范围广等，缺点是可能会产生误差和不确定性 。
，如铁路路基、油气管线等。
பைடு நூலகம்
05
自平衡法测试基桩承载力 的建议与展望
解决现有问题的建议
完善理论模型
开发智能分析软件
目前自平衡法测试基桩承载力的理论模型仍 有待完善，应深入研究并建立更为精确的模 型，以提高测试的准确性。
通过开发智能分析软件，实现测试数据的自 动处理和分析，降低人为操作误差，提高测 试效率。
案例二：某建筑基桩的承载力测试
总结词
自平衡法在建筑基桩承载力测试中具有实 际意义和价值。
详细描述
自平衡法在建筑基桩承载力测试中具有简 单、方便、经济等优点。通过在桩身上部 施加压力，可以测试出桩身的承载力，同 时还可以了解桩土之间的相互作用。这对 于建筑物的安全性和稳定性评估具有重要 意义。
案例三：某高速公路基桩的承载力测试
总结词
自平衡法是一种通过施加预应力，使基桩在自重作用下产生位移，从而测试 基桩承载力的方法。
详细描述
自平衡法是一种基桩承载力测试方法，其原理是在桩顶施加预应力，使桩在 自重作用下产生位移，通过测量桩顶位移和桩底反力，计算得出基桩的承载 力。
自平衡法测试基桩承载力的原理
总结词
自平衡法测试基桩承载力的原理是利用基桩自重与土体反力的平衡关系，通过测 量桩顶位移和桩底反力，计算得出基桩的承载力。
基桩自平衡法静载试验技术规程
基桩自平衡法静载试验技术规程1.技术规程范围本技术规程适用于基桩自平衡法静载试验的实施。
2.试验目的基桩自平衡法静载试验的目的是确定基桩在承受垂直荷载作用下的变形性能、荷载-沉降关系等参数，为桩基设计和施工提供必要的参考依据。
3.试验设备3.1 自平衡静载试验装置：包括自平衡装置、试验桩、控制系统等。
自平衡装置可采用液压自平衡仪、电磁自平衡仪等，试验桩应符合设计规范要求。
3.2 试载设备：包括荷载传感器、荷载施加装置等。
4.试验前准备4.1 试验桩的施工质量应符合相关规范的要求。
4.2 自平衡试验装置的安装应符合相关规范的要求。
4.3 试载设备的校准应符合相关规范的要求。
5.试验步骤5.1 安装荷载传感器和荷载施加装置。
5.2 对试验桩进行承载预应力调整，使其趋于平衡状态。
5.3 施加初始荷载，记录试验桩的初始沉降量。
5.4 逐步增加荷载，记录荷载和相应沉降量。
5.5 达到设计荷载或试验结束时，记录试验桩的最终沉降量。
5.6 拆除荷载施加装置和荷载传感器。
6.试验数据处理与分析6.1 根据试验数据计算出试验桩的沉降量与荷载之间的关系曲线。
6.2 根据试验数据计算出试验桩的刚度与荷载之间的关系曲线。
6.3 根据试验数据计算出试验桩的极限承载力和变形特性参数。
7.试验报告7.1 试验报告应包括试验目的、试验设备、试验步骤、试验数据处理与分析等内容。
7.2 试验报告应符合相关规范的要求，并经有关部门审查批准。
以上是基桩自平衡法静载试验技术规程的基本内容，具体实施中还需根据实际情况进行相应调整和完善。
基桩静载试验自平衡法
基桩静载试验自平衡法
基桩静载试验是对具体基桩进行试验以获取其承载能力和变形特性的一种方法。
而自平衡法是常用的基桩静载试验方法之一。
自平衡法的基本原理是通过在基桩顶部施加一系列水平荷载，使基桩在不稳定的状态下自行平衡，从而得到基桩的承载能力和变形特性。
这种方法主要适用于垂直承载能力较大的基桩，如钢筋混凝土桩等。
具体的试验步骤如下：
1. 在基桩顶部设置一系列水平荷载（通常是通过液压缸施加），并记录施加的荷载大小。
2. 监测基桩顶部和底部的位移，可以通过应变计、水平闭路测量仪等设备进行测量。
3. 根据基桩的变形特性，可以通过荷载-位移曲线确定基桩的
承载能力。
自平衡法具有操作简单、试验时间短、经济高效等优点，但也存在一些限制，如只适用于垂直承载较大的基桩，对试验条件要求较高等。
因此，在进行基桩静载试验时需要综合考虑具体情况，选择合适的试验方法。
自平衡法检测桩基承载力方法及平衡点选取
4自平衡法检测平衡点选取
4.1例，某桥梁工程桩基，采用钻孔灌注桩，桩身混凝土采用C30水下混凝土，以提高混凝土的密实性与流动度，总桩数共计20根，桩长24m，桩径1.20m，单桩承载能力设计值2400kN，桩顶标高118.343m，桩底标高94.343m。试验桩采用工程桩，桩基静载荷试验完成后，应对荷载箱部位进行注浆加强，确保该处桩身混凝土的强度，试验后试验桩作为工程桩使用。根据不同地质情况以及桥梁跨径，依据相关规范选取有代表性的2个桩基进行桩基荷载试验。现在我们以其中一组作为参考，简要的介绍一下平衡点选取方法。
自平衡法检测桩基承载力方法及平衡点选取
摘要：随着国民经济的高速发展，大直径的桩基础已在建筑领域、交通工程、道路桥梁等得到广泛应用，本文将以桥梁桩基作为对象，阐述静力载荷试验的另一种新的方法-自平衡法，简要介绍它的概述、一般规定、检测原理及平衡点选取。
关键词：自平衡法检测；桩基承载力；原理及平衡点选取
1自平衡法检测概述
桩基础的特点是稳定性好、变形小，是处理软弱地基的一种有效措施，桩基础施工质量关系到工程结构的质量，特别是大直径混凝土钻孔灌注桩的施工，要有极高的质量标准，才能保证桩基工程质量的安全性，基于这种情况，桩基础质量检测成为桩基工程质量检测控制的重要手段，目前常用的桩基检测方法有许多，例如：静力载荷试验、超声波检测、钻孔取芯法、低应变法检测等。
当前，建筑物向高、重、大方向发展，各种大直径、大吨位基桩应用越来越普遍，确定桩基础承载力最可靠的方法是传统静载试验。传统静载试验测试基桩承载力，成果直观、准确可靠，是其他检测方法的比较依据。然而在狭窄场地、基坑底及超大吨位桩等情况下，传统的静载试验受到场地和加载能力等因素的约束无法进行，以至于许多大吨位和特殊场地的桩基础承载力得不到可靠的数据。
基桩承载力自平衡检测技术规程
基桩承载力自平衡检测技术规程
1.概述。
本规程规定了基桩自平衡检测的技术要求、检测程序和报告编制方法，用于评定基桩承载力。
2.检测原理。
基桩在荷载作用下，桩身会存在一定的位移。
当角度较小时，可以假
设桩身成为一个匀质悬挂物体，其自平衡状态的设计力和实测力应该是相
等的。
利用这种原理可以测量基桩在自平衡状态下的承载力。
3.检测设备。
（1）豆腐浆注浆装置（注液管、注液泵）。
（2）PHC桩自平衡测试仪。
（3）数据采集器。
（4）计算机及相关软件。
4.检测步骤。
（1）测量桩长、直径和墙厚。
（2）以液压千斤顶为原理，建立承载力-位移曲线。
（3）在不同荷载下，记录液压千斤顶的位移和荷载值。
（4）绘制承载力-位移曲线，并通过纵截面法、静曲线法和单测点法
等方法计算基桩的承载力。
5.技术要求。
（1）检测应满足设计荷载和规定荷载的要求。
（2）测试仪器应符合国家或行业标准。
（3）检测数据应准确可靠，检测过程应严格按照规定操作。
（4）应对检测设备进行日常维护和保养，确保设备的可靠性和精度。
6.报告编制。
检测完毕后，应编制详细的检测报告。
报告主要包括以下内容：
（1）检测的基本情况，包括桩长、直径、墙厚等。
（2）检测过程的详细记录，包括荷载值、液压千斤顶位移和相应的
承载力值等。
（3）承载力-位移曲线图。
（4）承载力校正和安全系数的计算。
（5）技术说明和建议。
桩基承载力自平衡法检测方案
试验桩自平衡法、声波透射法检测方案1 概述1.1 工程概况为了保证施工的顺利进行和结构的安全可靠，根据国家规范和设计有关文件，对该工程指定的试桩采用静载（自平衡法）进行检测，并对试桩采用声波透射法进行桩身完整性检测。
1.2 试验目的1.确定桩身完整性2.确定单桩竖向抗压极限承载力1.3 试验依据1．《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）2．《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）3．《基桩静载试验自平衡法》（JT /T738-2009）4．《基桩承载力自平衡检测技术规程》（山东省工程建设标准）6. 设计图纸7. 地质报告2地质情况依据勘察报告，、各岩土层相关灌注桩桩基参数建议如下表：3桩身完整性检测声波透射法测试原理声波透射法检测仪器设备及现场联接如下图所示。
声波透射法试验示意图超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。
测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由桩底同时往上依次检测，遍及各个截面。
说明：桩身完整性判定见《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中表4单桩竖向抗压静载试验（自平衡法）4.1自平衡试验简介自平衡法由1960年代的以色列Afar Vasela 公司开创并于1979年申请了专利称为通莫静载法(T-pile ®)。
桩基静载试验自平衡法
桩基静载试验自平衡法__发电厂桩基静载试验（自平衡法）测试报告1、概述1.1工程概况据现场勘察成果反映，该场地上部黄土具有湿陷性，属三级自重湿陷性黄土。
根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25-90）中要求，对Ⅲ级自重湿陷性场地，甲类建筑物应消除地基湿陷性或穿透全部湿陷性土层。
采用常规的桩基形式，由于湿陷性造成的负摩阻力，要满足设计要求，势必要增加一定的桩长，给施工带来困难。
经论证，认为在满足设计要求的前提下取得最佳效果和经济效益，首先应消除该场区的湿陷性。
所以在地基处理试验中，采用天然与人工挖孔扩底灌注桩和先进行孔内深层强夯素土桩后再进行人工挖孔扩底灌注桩的组合桩型进行对比试验。
根据国家规范和有关规定，受__发电有限责任公司的委托,由东南大学对其中4根试桩采用自平衡法，结合桩身内力测试进行基桩静载荷试验。
试桩的尺寸、编号及平面位置由勘测设计院和东南大学共同确定。
单桩试验预估加载值为单桩设计承载力的两倍,工程试桩有关参数见表1-1。
表1-1试桩参数一览表试桩编号桩身直径（mm）扩底直径（mm）设计桩长（m）持力层预估加载值（kN）荷载箱距桩端距离（m）试验方法S7 1000 1400 20m 细砂层__2 1.8 自平衡法、内力测试S8 1000 1800 20m 细砂层3000×2,2022年×2 0,1.8 自平衡法、内力测试S12 1200 无扩底20m 细砂层5000×2 0 自平衡法S13 1200 无扩底20m 细砂层5000×2 0 自平衡法、内力测试1.2地质条件1.2.1地形地貌厂址位于风陵渡以西1.0Km，地处三门峡盆地西北端，中条山为中高山区，相对高差一千余米，最高峰为雪花山，海拔1993.6m，最低处为黄河海拔302m。
焦芦厂址地貌上属黄河II级阶地。
区内河流除黄河外，均为季节性河沟。
从中条山发育的数条沟涧，由东向西呈树枝排列。
根据气象站资料，厂址土壤最大冻结深度为0.31m。
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到此，基桩承载力自平衡检 测方法介绍就全部结束了。上述 内容，多为本人检测过程中的经 验，有错误的地方请批评指正。
谢谢大家！
五、需要明确的问题
3、桩顶受压的荷载—沉降曲线的转换方法
目前，国内外已有的转换方法主要有3种： ①按向上、向下位移相等的原则转换 ②按向上、向下荷载相等的原则转换 ③精确转换法（荷载传递法）
4、在目前国内的相关规范及地方标准中，采用的是： 按荷载箱顶、底面位移相等原则的转换方法
（具体介绍详见下页）
六、自平衡法试验过程
5、焊接荷载箱的同时，制作位移管
六、自平衡法试验过程
6、连接高压油管
六、自平衡法试验过程
7、安装位移管、穿入位移丝（做好上、下位移标识）
六、自平衡法试验过程
注：荷载箱焊接完毕，转运前须检查确认
六、自平衡法试验过程
8、下放钢筋笼
注：下放钢筋笼至荷载箱处时， 须切断上、下导流体间钢筋。
基桩承载力自平衡检测方法与传统静载检测相比有独特优越性，对环 境的要求低、场地的适应性强，加载能力可根据试桩要求进行专门设计、 基本不受限制，可以完成超大吨位基桩承载力检测。在大直径、大吨位、 困难条件下（如狭窄场地、水中试桩等），或在工程桩大面积施工前为设 计提供单桩承载力特征值时，采用基桩自平衡法进行承载力试验检测的应 用前景十分广泛。
六、自平衡法试验过程
浇筑荷载箱底面混凝土
六、自平衡法试验过程
浇筑荷载箱顶面混凝土（导流体内高压油管）
六、自平衡法试验过程
3、荷载箱底面、顶面焊接圆形加强筋
六、自平衡法试验过程
焊接荷载箱顶面加强筋
六、自平衡法试验过程
4、由加强筋和喇叭筋将荷载箱固定在钢筋笼上
六、自平衡法试验过程
荷载箱焊接在钢筋笼预定位置
六、自平衡法试验过程
1、计算荷载箱的安装位置
以单桩竖向抗压静载试验为例 ①根据地质勘察资料，对单桩竖向抗压承载力及单桩竖
向抗拔承载力进行计算复核； ②将试验桩分成上、下两段，计算出平衡点位置； ③考虑现场桩型，对平衡点位置进行适当调整(即为荷载
箱安装位置)。 2、荷载箱的正反两面分别浇筑混凝土
①先浇筑底面； ②待混凝土凝固后，安装好进、出油管接头后，再浇筑 顶面混凝土。
六、自平衡法试验过程
9、制作基准桩，安放基准梁
六、自平衡法试验过程
六、自平衡法试验过程
10、待桩身混凝土龄期大于15d时，搭设防风篷，准备 开始现场试验
六、自平衡法试验过程
11、现场试验（安装测量位移支架）
六、自平衡法试验过程
12、现场试验（安装自动读数设备）
六、自平衡法试验过程
13、试验结束后，如果检测桩为工程桩，则需要对荷载箱处桩身 混凝土进行高压注浆。
①整理检测数据得到，单桩竖向抗压极限承载力Qu ②进行统计分析得到，单桩竖向抗压极限承载力统计值 ③按条件进行取值得到，单桩竖向抗压承载力特征值Ra
2、理解自平衡法试验的目的是什么？
①确定单桩极限承载力(与特征值、标准值、设计值区别) ②推算常规静载试验条件下的桩顶荷载—沉降关系(但是 从目前已完成的几个项目中，未主动涉及到常规静载试验条 件下的Q-s曲线)
基桩承载力自平衡检测方法
甘肃省建筑科学研究院岩土分院 王艳森 联系电话:13893205981 2012年2月
一、简介
基桩承载力自平衡检测方法是接近于竖向抗压桩实际工作条件的试验 方法。加载设备采用荷载箱，它与钢筋笼连接后安装在桩身下部，并将高 压油管和位移棒一起引到地面。试验时，从桩顶通过高压油管对荷载箱内 腔施加压力，荷载箱顶部与底部受力被推开，产生向上与向下的推力，从 而产生桩周土的侧阻力与端阻力，直至破坏或终止试验。将桩侧土摩阻力 与桩端土阻力迭加而得 到单桩极限承载力。利用桩自身反力的平衡实现 对桩身的加载，是接近于竖向抗压（抗拔）桩的实际工作条件的一种试验 方法，可确定单桩竖向抗压（抗拔）极限承载力和桩周土层的极限侧摩阻 力、桩端土的极限端阻力。
1、绘制出每个方向的荷载—位移曲线。
①向下位移（荷载箱底部荷载—位移曲线） ②向上位移（荷载箱顶部荷载—位移曲线） ③桩顶位移（桩顶荷载—位移曲线） 整理试验数据，分析得到极限荷载。
2、确定修正系数γi取值，计算得到试桩的极限承载力。 3、之后的计算参考《建筑基桩检测技术规范》第4.4条
的相关规定，对单桩极限承载力进行统计分析得到 统计值，最终计算出单桩竖向抗压承载力特征值。 4、最终形成基桩自平衡法试验检测报告。
三、检测标准
1、《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002) 2、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106—2003) 3、《基桩静载试验 自平衡法》(JT/T738—2009) 4、1999年江苏省标准 《桩承载力自平衡测试技术规程》(DB32/T291) 5、2006年安徽省地方标准 《桩承载力自平衡法深层平板载荷测试技术规程》(DB34/T648) 6、2009年广西壮族自治区地方标准 《桩承载力自平衡法测试技术规程》(DB45/T564) 7、2009年山东省地方标准 《基桩承载力自平衡检测技术规程》(DBJ/T14—0的大直径（直径大 于800mm）混凝土灌注桩的竖向承载力检测，尤其 适用于传统静载试桩难以实现的水上试桩、坡地试 桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、超高承载力试桩 等。
当埋设由测量桩身应力、应变、桩底反力的传感 器和位移杆时，可测定桩的分层侧阻力、端阻力和 桩身截面的位移量。
③补浆量以从一根注浆管压入，另一根注浆管冒出新鲜水泥浆为准。 然后封闭管头采用压力补浆，压力2～4MPa，建议持续1小时时间，压 浆水泥量约0.2～0.5t（以压浆压力、压浆量双重控制）。
④施工单位提供的压浆浆液，其强度应不低于桩身砼强度。 ⑤注浆前再各声测管中放入一根长度适中的Ф25的螺纹钢。
七、试验结果分析
四、检测原理
不同的试验方法：桩身轴力、侧摩阻力分布
不同的试验方法：桩顶受力分布
抗压桩
自平衡试桩及抗拔桩
荷载箱的安装位置（由试验目的决定）
五、需要明确的问题
1、建筑工程中，经常遇到的承载力检测是：检测工程 桩的单桩竖向抗压承载力特征值是否满足设计要求。
以单桩竖向抗压静载试验为例，按《建筑基桩检测技术规 范》(JGJ106—2003)中的检测步骤主要过程如下：
试验后，利用补浆管(也可以利用声测管)对荷载箱加载后桩体间隙 进行补浆处理，并保证补浆部分的桩体强度不低于桩体设计参数。
具体如下：
①通过预埋的注浆管进行压水清洗，一管中压入清水，待另一管中 流出的污水变成清水时，开始对荷载箱处的缝隙进行压浆；
②压入的水泥浆水灰比为0.6～0.5，并掺入7%的膨胀剂和1%减水剂， 水泥采用Po425号水泥。