单桩静载荷试验曲线
《基础工程》课程设计任务书与指导书2(桩基础)
《基础工程》课程设计任务书与指导书2（桩基础）桩基础课程设计任务书1.工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为4层，物理力学性质指标见表1-1，勘察期间测得地下水混合水位埋深为2.0m。
地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。
土层主要物理力学指标表1-1土层代号1-22-12-23名称厚度m2.09.04.0>10含水量w（%）38.226.721.6天然重孔塑性度?隙ps指数(kn/m3)比empaip18.818.919.620.1十九点八一五一二液性指数IL1 00.600.4直剪试验(直快)内摩擦角??杂填土灰色粉质粘土灰黄色粉质粘土粉砂夹粉质粘土212025内聚力c（kPa）121615压缩模量es(mpa)4.67.08.2承载力标准值FK（kPa）1202202601.020.340.750.540.61.02、桩基设计数据建筑桩基安全等级为2级。
已知上部框架结构由柱子传来的荷载：vk=3200kn，mk=400kn?m，hk=50kn。
柱的截面尺寸为400mm?600mm。
承台底面埋深d=2.0m。
根据地质资料，以灰色黄土粉质粘土为桩端持力层，钢筋混凝土预制桩截面尺寸为300？300mm，桩长10.0m。
桩身材料：混凝土为c30，轴心抗压强度设计值fc=15mpa，弯曲抗压强度设计值fm=16.5mpa；主筋采用4?16，其强度设计值fy=310mpa.承台材料：C30混凝土，轴心抗压强度设计值FC=15MPa，抗弯抗压强度设计值FM=16.5mpa；抗拉强度设计值ft=1.5MPa桩静载试验曲线如图所示。
荷重p(kn)501001502002503003504004505005506006507000024沉降68十12一千四百一十六万一千八百二十s(mm)3.设计内容及要求图1单桩垂直静载荷试验的p-s曲线一(1)单桩竖向承载力极限值和特征值的计算(2)确定桩数和桩的平面布置(3)群桩中基桩受力验算(4)群桩承载力验算(5)承台结构设计及验算（6）桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图及必要的施工说明(7)需提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
单桩竖向抗压静载试验理论及曲线形态
单桩竖向抗压静载试验理论及曲线形态单桩竖向抗压静载试验是土木工程中常用的一种试验方法，用于评估桩的承载能力。
该试验通过在桩顶施加垂直向下的力，观测桩身沉降量来判断桩的变形性质和承载能力。
本文将介绍单桩竖向抗压静载试验的理论原理以及试验结果的曲线形态。
单桩竖向抗压静载试验的理论基础是底部土体桩身的变形性质以及土体的强度特点。
当桩身受到垂直向下的力时，底部土体会发生挤压变形，从而产生桩身沉降。
试验中通过在桩顶施加一系列等级递增的力来观测桩身的沉降量，进而得到桩的承载能力。
试验前需要对试验桩进行安装和测设。
安装时应注意桩身外表面的清洁和细致处理，以便观测沉降量。
安装后，需要在桩顶标定一系列测设点，用来测量桩身沉降。
通常采用剪力计、位移计等设备进行测量。
试验过程中，在桩顶施加逐步增加的荷载，保持荷载的恒定并记录相应的桩身沉降量。
荷载的施加通常按照一定步长递增，直至达到桩身的极限承载力。
在试验过程中，需要及时记录和分析桩身沉降量和载荷数据，以便判断桩的变形特性和承载能力。
试验结果通常以荷载-沉降曲线来展示。
曲线的形态依据土体的的力学特性和桩身的变形规律而定。
一般来说，曲线开始处为弹性阶段，在该阶段桩身发生的沉降较小。
随着荷载的逐渐增加，曲线进入塑性阶段，此时桩身的沉降量明显增大。
在达到极限承载力的荷载下，曲线进入破坏阶段，桩身沉降量急剧增加。
曲线的形态与土体的性质、桩身的材料和形状等因素密切相关。
如果土体较坚硬，桩身的变形较小，曲线的斜率较大。
相反，如果土体较松软，桩身的变形较大，曲线的斜率较小。
当试验桩具有特殊形状时，曲线的形态也会有所不同。
桩基础的静荷载试验测试与检测[详细]
![桩基础的静荷载试验测试与检测[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/6f06828b3186bceb18e8bb25.png)
• 桩基础是一种应用十分广泛的基础形式，桩基的质量直接 关系到整个建筑物的安危。
• 桩的施工具有高度的隐蔽性，发现质量问题难，事故处理 更难。
• 桩基础检测工作是整个桩基工程中不可缺少的重要环节。
基桩静力荷载试验 基桩低应变动测试验 基桩的高应变动测试验
静力载荷试验
桩的静荷载试验是确定单桩承载能力、提供合理设计 参数以及检验桩基质量最直观、最可靠的方法。
地点
桩型
桩截面尺寸
灌注桩沉渣厚度
灌注桩充盈系数
综合柱状图
土层描述
相对标高
试验单位
试验起止时间
桩长
配筋 情况
规格长 配筋
度
率
试验平面布置示意图
桩身剖面
综合柱状图
试验平面布置示意图
层次
土层名称
土层描述
相对标高
桩身剖面
1 2
试验资料的整理
3
4
5
单桩竖向抗压静载荷试验记录表
工程名称
加载 级
油压 (MPa)
♣按照测试时桩身和桩周土所产生的相对位移大小的不同。基桩的动 力测试又可分为低应变法和高应变法。
♣基桩的低应变动测试验 ♣基桩的高应变动测试验
单桩竖向抗压静载荷试验
☼桩基础是以承受竖向下压荷载为主的。单桩竖向抗压静载
荷试验采用接近于竖向抗压桩实际工作条件的试验方法， 确定单桩的竖向承载力。当桩身中埋设有量测元件时，还 可以实测桩周各土层的侧阻力和桩端阻力。
每一小时内桩顶的沉降量不超过0.1mm，并连续出现 两次。当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一 级荷载。
试验方法
5. 慢速载荷试验的试验终止条件
当试桩过程中出现下列条件之一时，可终止加荷: （1）某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的
单桩及复合地基静载试验(含图).doc
单桩及复合地基静载试验方案一、单桩竖向抗压静载试验方案1、试验依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003）《铁路工程基桩检测技术规程》TB10218-2008《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号2、检测目的检测单桩的竖向抗压承载力否满足设计要求。
3、主要试验设备①试验桩的加载量不小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍，根据加载要求选择油压千斤顶。
②加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重承台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地铆反力装置（一般设备安装示意图如图一、二，其它方案同），反力装置能提供的反力不小于最大加载量的1.2倍。
③沉降量测量可用位移传感器或大量程百分表。
4、现场检测（1）、现场处理要求①混凝土桩应先凿掉桩顶的破碎层和软弱混凝土。
②桩顶部应高于试坑底面,为保持承压板和基桩良好接触,桩顶可铺设10-20mm的中粗砂。
③基准梁应具有一定的刚度，梁的一端固定在基准桩上，另一端简支于基准桩上。
固定位移计的夹具及基准梁避免振动或其他外界因素的影响。
设备安装示意图二：（2）、慢速维持荷载法试验步骤（也可用快速维持荷载法）①试验加载量为单桩承载力特征值的2倍，加载分级进行，采用逐级等量加载，分级载荷一般为最大加载量或预估极限承载力的1/10，第一级取可取分级载荷的2倍。
②每加一级荷载施加后，按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。
⑶当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，施加下一级荷载。
相对稳定标准：从分级载荷施加后第30min开始，每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次。
⑷卸载按分级进行，每级卸载量为分级加载量的2倍，每卸一级，维持一小时，测读桩顶沉降量。
卸载至零后，测读桩顶残余沉降量，维持3小时。
⑸快速维持荷载法的每级载荷维持时间不少于1h，根据桩顶沉降收敛情况确定延长维持荷载时间。
单桩竖向静载荷试验
试验过程
（2）多循环加、卸载法：每级荷载下的桩顶沉降达到相对稳定后，再卸载到零；然后进行下一 循环，直到满足试验加载终止条件。 （3）快速维持荷载法：每级荷载维持一小时后，再施加下一级荷载，直到满足试验加载终止条 件，然后分级卸载到零。 3、试验过程中应注意记录现场天气变化情况。 对试验过程中出现的各种意外或异常情况，应 及时向试验负责人反映，并同建设单位和设计人员及时协商处理。
试验资料的整理
6、确定单桩轴向极限荷载：划分桩侧总极限摩阻力和总极限羰承力，并由此求出桩侧平均限摩 阻力（当进行分层测试时，应求出各层土的极限摩阻力）和极限端承力。 7、单桩极限承载力的确定： （1）根据沉降随荷载的变化特征确定极限承载力：对于陡降型Q—S曲线取Q—S曲线发生明显陡 降的起始点； （2）根据沉降量确定极限承载力：对于缓变型Q—S曲线一般可取S=40~60mm对应的荷载，对于 大直径桩可取S=0.03~0.06D（I）为桩羰直径，大桩径取低值，小桩径取高值）所对应的荷载值； 对于细长桩（d>80）可取S=60~80mm对应的荷载； （3）根据沉降随时间的变化特征确定极限承载力：取S—lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一 级荷载值。
内容摘要
这些试验大多数按照设计要求确定最大加载量，不进行破坏试验，就像是魔法师按照一定的规范 施法，不会过度使用力量导致自身受损。加载至预定最大试验荷载后即终止加载，就像魔法师在 达到预设的目标后，及时停止施法，保持自身的魔力储备。 所以，单桩竖向静载荷试验就像是一场深藏不露的魔法表演，通过它，我们可以更深入地理解基 桩的承载力，也可以更深入地理解魔法的力量。
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基本原理
基本原理
单桩竖向静载荷试验，是一种原位测试方法，其基本原理是将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上， 通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降，得到静载试验的Q—s曲线及s—lg t等辅助曲线， 然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。
桩基检测静载试验培训教材
反力由相邻桩提供，反力结构＞1.2倍 作用点与承台标高一致 接触处应安置球形支座，作用是在试验过程中，保持作用力的方向始终水平和通过桩轴线，不随桩的倾斜或扭转而改变。保证千斤顶对试桩的施力点在试验过程中保持不变
单桩静载试验的破坏模式
桩承载力一般取决于土对桩的支承能力，即土强度发挥程度，桩侧阻和端阻是否充分发挥和桩土间相对位移密切相关，侧阻力充分发挥的位移约3～7mm，端阻力充分发挥的位移和桩型有关，打入桩较小，而灌注桩要大得多。桩侧阻力的发挥一般是桩体和土之间的剪切破坏，而端阻力发挥有的是“刺入”破坏，有的是“压剪”破坏（大直径桩）。 常见的几种Q-s曲线： ⑴软弱土层的摩擦桩，一般桩端呈刺入破坏，桩端阻力分担比例小，曲线呈 陡降型，破坏特征点明显；如图a ⑵桩端持力层为砂土、粉土，发挥端阻所需位移大，曲线呈缓变型，如图b ⑶扩底桩，端阻破坏所需位移量过大，端阻占比例大，曲线呈缓变型，如图c ⑷桩端有较厚沉渣的钻孔桩，桩端呈刺入破坏，曲线呈陡降型，如图d ⑸桩周为加工软化型土无硬持力层的桩，侧阻在较小位移发挥并出现软化现 象桩端承载力低，曲线呈突变陡降型，与图d相似 ⑹孔底有虚土，或有一定沉渣的钻孔桩，随着孔底虚土或沉渣压缩，曲线坡 度变缓，形成“台阶形”，如图e ⑺嵌岩短桩，由于桩身材料强度破坏导致桩承载力破坏，曲线呈突变陡降 型，如图f
福建省建筑科学研究院
单桩竖向抗压静载试验
仪器设备安装 沉降测量，误差≤0.1%FS、分辨力优于0.01mm，安装个数、测量位置 基准梁、表座、基准桩的安装 基准桩应打入地面以下足够的深度，一般不小于1m。基准梁应一端固定，另一端简支，这是为减少温度变化引起的基准梁挠曲变形。在满足表4．2．5的规定条件下，基准梁不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度变化和刮风下雨的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。
桩基静载试验方法
桩基静载试验方法首先我们先了解桩基静载试验方法相关定义，基本情况如下：桩基静载试验是一项方法成立，理论上无可争议的桩基检测技术。
在确定单桩极限承载力方面，它是目前最为准确、可靠的检验方法，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。
在判定桩的屈服荷载方面我国的牛冬生和沈保汉建议按试验数据的数学特征来确定Q—s曲线上的屈服荷载，其解法如下：A．求某级荷载Q 下的Q—s曲线斜率KB．求K 的二阶导数C．绘制折线连接图，在此图上，每级荷载的数学特征极为明显，如图1所示，B的荷载接近S—lgQ曲线的极限荷载Qu，而峰值A 的荷载相应于Q—S曲线上的屈服荷载Qy。
在极限承载力的预估计算方面我国陈宗岳在1978年按最小曲率半径导得的Qu式为：赵明华更提出了调整双曲线法预估计算极限承载力，公式为：随着各种预测理论的研究，我国有学者提出了灰色预测理论预估极限承载力。
灰色预测理论是近二十年才发展起来一种新理论。
它己广泛地应用于工业、农业、能源、交通、社会科学等诸多领域，最近几年，已有不少人将这一理论应用于岩土工程，并取得了明显的效果。
利用这种方法，可以通过载荷试验的部分己知数据对不同沉降时相应的桩身荷载值进行预测。
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，预测精度会有所提高，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。
单桩竖向抗压静载试验实验报告
单桩竖向抗压静载试验实验报告实验报告。
试验目的：
本次试验旨在对单桩进行竖向抗压静载试验，以评估桩基的承载力和变形性能。
试验装置：
试验桩为直径为X米，长度为Y米的混凝土桩。
试验中采用液压顶千器施加荷载，并通过应变片和位移传感器监测桩身的应变和位移变化。
试验过程中，记录各阶段的荷载-位移曲线，以及桩身的应变变化情况。
试验步骤：
1. 桩基准备，清理桩周土壤，确保桩身表面清洁，并在桩顶安装液压顶千器。
2. 荷载施加，根据设计要求，逐步施加竖向荷载，记录荷载-位移曲线。
3. 荷载卸载，在达到设计荷载或桩身出现较大变形时，逐步卸载荷载，记录卸载过程中的位移变化。
4. 观测记录，实时监测桩身应变和位移变化，并记录各阶段的数据。
5. 试验结束，当荷载完全卸载并桩身稳定后，结束试验并拆卸试验装置。
试验数据处理与分析：
1. 绘制荷载-位移曲线，分析桩的承载力和变形特性。
2. 计算桩的极限承载力和变形模量，并与设计要求进行对比分析。
3. 对试验数据进行统计分析，评估桩基的受力性能。
试验结论：
根据试验数据分析，得出桩基的承载力和变形性能评估结论，并提出相应的建议和改进措施。
以上是对单桩竖向抗压静载试验实验报告的详细描述，希望能够满足你的需求。
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11
的缓变型，其曲线不具有表示变形性质突变 的明显特征点，因而较难确定极限承载力。 为了发挥这类桩的潜力，其极限承载力宜按 建筑物所能承受的最大沉降确定。换句话说， 这类桩的承载力极限状态是受“不适于继续 承载的变形”制约的。
下图。
S0
Q0
S0
Z
Qz
Qz
ds
Sz
qs z
Qz dQz
dz
SZ
L
Sb
Qb
Sb
Qb QS
5
（二）、桩侧摩阻力和桩端阻力
桩侧摩阻力是桩截面对桩周土的相对位移的函数[ qs= f(s)]，可用下图中的曲线OCD表示，且常简化为折线OAB。AB 段表示一旦桩土界面相对滑移超过某一极限值，侧摩阻力将保持极 限值不变。
桩侧摩阻力
A
B
C
D
O
桩截面位移
6
则侧阻将随深度线性增大。然而砂土中 的模型桩试验表明，当桩入土深度达到某一 临界值后，侧阻就不随深度增加了，这个现 象称为侧阻的深度效应。
综上所述，桩侧极限摩阻力与所在的深 度、土的类别和性质、成桩方法等许多因素 有关。
7
但是，桩侧摩阻力达到极限值所需的桩 土滑移极限值则与土的类别有关、而与桩径 大小无关，根据试验资料约为4~6mm（对 粘性土）或6~10mm（对砂类土）。
静载荷试验法
锚桩横梁反力装置
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单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
静载荷试验法
堆载反力装置
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单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
堆载反力装置
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单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
试验时加载方式通常有慢速维持荷载法、快速 维持荷载法、等贯入速率法、等时间间隔加载 法以及循环加载法等。工程中最常用的是慢速 维持荷载法，即逐级加载，每级荷载值为预估 极限荷载的l／10～1／15，第一级荷载可双 倍施加。每级加荷后间隔5，10，l5，15， 15，30，30，30min…测读桩顶沉降。当每 小时的沉降不超过0.1mm，并连续出现两次， 则认为已趋稳定，可施加下一级荷载。
20
单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
试验结果与承载力的确定
单桩静载荷试验曲线
21
Ra、 qsai 、 qpa的确定通常采用下列几种方法：
（1）、原型试验法
通过埋设各类测试元件可获得桩身轴力、桩侧 阻力、桩端阻力、荷载—沉降关系等诸多资料。 对地基土进行原位测试，利用桩的静载荷试验与 原位测试参数间的关系，确定桩的侧阻力和端阻 力。常用的原位测试法有静力触探法(CPT)、标 准贯入试验法(SPT)、旁压试验法(PMT)。
桩基础设计与施工
建艺分院建筑工程系
目录
任务1 桩的分类与管桩施工 任务2 灌注桩施工与特点 任务3 单桩承载力与桩基检测 任务4 桩基础验算
2
6. 3
单桩承载力与桩基检测
3
桩
的 分
单桩承载力分析；
类 单桩承载力的确定；
与 管
基桩承载力检测；
桩
施
工
4
一、单桩的承载力分析
（一）、单桩在轴向荷载作用下，桩身的截 面Q位0 移、桩侧的摩阻力分布以及轴力分布见
22
（二）静力触探法
静力加压装置
Quk =u∑Liβifsi +αqcAp
fsi —桩侧摩阻力平均值； qc—桩端阻力平均值；
探 头
电 测
α—桩端阻力修正系数；
装 置
βi —第i层土摩阻力修正系数； fsi
u —桩身周长；
qc
Li—第i层土内桩身长度。 静力触探试验23
单桩竖向极限承载力（静力触探法 ）
12
二、单桩竖向承载力的确定
单桩竖向承载力（bearing capacity of a single pile）：指单桩在竖向外荷载作用下， 不丧失稳定、不产生过大沉降时的最大荷载。
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规 定：单桩竖向极限承载力标准值除以安全系 数后的承载力值为单桩竖向承载力特征值。
9
单桩静载荷试验所得的荷载—沉降
（Q~s）关系曲线可大体分为陡降型（A）
和缓变型（B）两类形态。
O
Qu Q/u
Q
su
A
B
s
单A图-陡5桩-降3 的型单；荷桩荷载载—－B－沉沉缓降降变曲型曲线 线
10
对桩底持力层不坚实、桩径不大、破坏时 桩端刺入持力层的桩，其曲线多呈“急进破坏” 的陡降型，相应于破坏时的特征点明显，据之 可确定单桩极限承载力。
24
（三）按经验公式估算
根据桩的工作原理，桩的承载力包括桩端土 对桩端支承作用和桩四周土对桩端摩擦作用。
8
单桩受荷过程中桩端阻力的发挥不仅滞 后于桩侧阻力，而且其充分发挥所需的桩底 位移值比桩侧摩阻力达到极限所需的桩身截 面位移值大的多。根据小型桩试验所得的桩 底极限位移值，对砂类土约为d/12~d/10， 对粘性土约为d/10~d/4（d为桩径）。因 此，对工作状态下的单桩，其桩端阻力的安 全储备一般大于桩侧摩阻力的安全储备。
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在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不 宜少于总桩数的1%，工程桩总桩数在50根以 内时不应少于2根，其他情况不应少于3根。
关于单桩竖向静载（抗压）试验的方法、 终止加载条件以及单桩竖向承载力标准值的确 定详见《建筑桩基技术规范》JGJ94—94。
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（一）单桩竖向极限承载力（静载荷试验法 ）
单桥探头 双桥探头
当根据单桥探头静力触探资料确定混凝 土预制桩和预应力混凝土管桩单桩竖向 极限承载力标准值时，若无当地经验可 按下式计算：Quk= Qsk+ Qpk=
u∑qsikli+psk Ap
当根据双桥探头静力触探资料确定混 凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准 值时，对于粘性土、粉土和砂土，如 无当地经验时可按下式计算：Quk= Qsk+ Qpk= u∑liβfsi+αqc Ap
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单桩竖向承载力的确定
单桩极限承载力Ru由总极限侧阻力Rsa 和总极限端阻力Rpa组成，若忽略二者间的相 互影响，可表示为：
Ra Rsa Rpa up liqsai Apqpa
式中 li 、up——桩周第i层土厚度和 相应的桩身周长；
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由于土体因打桩扰动而降低的强度有待随 时间而恢复，在桩身强度达到设计要求的前提 下，桩设置后开始载荷试验所需的间歇时间： 对于砂类土不得少于10天；粉土和粘性土不得 少于15天，饱和软粘土不得少于25天。