桩基自平衡检测法
桩基反力自平衡法计算公式
桩基反力自平衡法计算公式桩基反力自平衡法是土木工程中常用的一种计算方法，用于计算桩基在土壤中的承载力和稳定性。
在桩基设计中，了解和掌握这种计算方法对于确保工程的安全和稳定性至关重要。
本文将介绍桩基反力自平衡法的计算公式及其应用。
1. 桩基反力自平衡法的基本原理。
桩基反力自平衡法是根据桩基在土壤中的受力情况，通过平衡桩基的受力和土壤的反力来计算桩基的承载力和稳定性。
在桩基设计中，桩基的受力情况通常包括竖向受力和横向受力两个方面。
竖向受力是指桩基在承受垂直荷载时的受力情况，而横向受力则是指桩基在承受水平荷载时的受力情况。
在桩基反力自平衡法中，首先需要确定桩基的受力情况，然后根据土壤的承载力和桩基的受力情况来计算桩基的承载力和稳定性。
在进行计算时，需要考虑桩基的长度、直径、材料等因素，以及土壤的性质、承载力等因素。
2. 桩基反力自平衡法的计算公式。
桩基反力自平衡法的计算公式主要包括桩基的承载力计算和桩基的稳定性计算两个方面。
其中，桩基的承载力计算主要是根据土壤的承载力和桩基的受力情况来确定桩基的承载力；而桩基的稳定性计算则是根据桩基的受力情况和土壤的反力来确定桩基的稳定性。
2.1 桩基的承载力计算。
桩基的承载力计算通常采用以下公式：Q = A σc + π D L σs。
其中，Q表示桩基的承载力，A表示桩基的截面积，σc表示土壤的承载力，D 表示桩基的直径，L表示桩基的长度，σs表示桩基的抗剪强度。
2.2 桩基的稳定性计算。
桩基的稳定性计算通常采用以下公式：F = P R。
其中，F表示桩基的稳定性，P表示桩基的竖向荷载，R表示土壤的反力。
3. 桩基反力自平衡法的应用。
桩基反力自平衡法在土木工程中有着广泛的应用。
在桩基设计中，设计师可以根据桩基的受力情况和土壤的性质来确定桩基的承载力和稳定性，从而确保工程的安全和稳定。
桩基反力自平衡法的应用不仅可以用于新建桩基的设计，还可以用于现有桩基的评估和加固。
在进行桩基设计和评估时，设计师需要充分考虑桩基的受力情况和土壤的性质，以便确定合适的桩基尺寸和材料，从而确保桩基的承载力和稳定性。
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。
桩基自平衡检测原理及应用
桩基自平衡检测法原理及应用- 结构理论桩基自平衡检测法原理及应用摘要：进入21世纪以来，随着经济的进一步发展，高新技术被应用于各个领域。
高速公路、铁路、高层建筑、近海建筑物等广泛应用桩基的建设项目发展迅速，单桩和群桩受静载或准静载轴向荷载问题成为了施工企业必须解决的问题。
桩基自平衡检测法作为发展成熟的一种经济实用、快速方便，操作简便、试验精度高的检测方法，正成为建设领域重要的检测方法。
本文首先从我国建设领域对桩基自平衡检测法的需要出发，分析了桩基自平衡检测法来源、检测原理、技术特点、应用前景等，对桩基自平衡检测法的应用前景进行了简要的叙述，目的是从我国建设领域运用新方法的角度重新审视我国的桩基自平衡检测，使桩基自平衡检测法更具有实用性。
关键词：桩基；自平衡检测法；原理；应用进入21世纪以来，随着经济的进一步发展，高新技术被应用于各个领域。
桩基自平衡检测法作为发展成熟的一种经济实用、快速方便，操作简便、试验精度高的检测方法，正成为建设领域重要的检测方法。
一直以来，我国的桩基设计基本上靠经验，对桩基的检测没办法达到精确的程度。
而桩基自平衡检测法以方法独特、操作简便的特性正成为高速公路、铁路、高层建筑、近海建筑物等广泛应用桩基的建设项目的通行检测方法。
一、桩基自平衡检测法的来源桩基自平衡检测法是一种静力试桩法，20世纪60年代，以色列AfarV asela公司经过多年工程经验积累和桩基检测理论研究，在这些成果的基础上发明了通莫静载法（T-pile），AfarVasela公司后来发展为荷兰TomerSystensB.S公司。
1979年，AfarV asela公司向以色列专利局申请了专利保护，并取得了以色列专利局注册号为58035的专利证书。
20世纪80年代中期，通莫静载法（T-pile）传入了美国，被称为Osterberg试桩法。
20世纪90年代后期，这种方法随着中国和美国的学术交流进入了中国，自平衡法是国内业界对通莫静载法（T-pile）的称谓。
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。
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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桩基自平衡检测法
自平衡法与传统的堆载法和锚桩法不同,该技术是在施工过程中将按桩承载力参数要求定型制作的荷载箱置于桩身底部,连接施压油管及位移测量装置于桩顶部,待砼养护到标准龄期后,通过顶部高压油泵给底部荷载箱施压,得出桩端承载力及桩侧总摩阻力。
1.检测原理
根据现有可查证的档案记录，目前被国内冠之以”自平衡法“之名的桩内预埋加载设备进行桩基承载特性检测的方法，最早于1960年代有以色列AfarVasela公司提出并实施。
根据专利资料，该法被称为”一种新的承载力测试方法“，俗称为“通莫静载法”。
其检测原理是将一种特制的加载装置—荷载箱，在混凝土浇筑之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置，将加载箱的加压管以及所需的其他测试装置从桩体引到地面，然后灌注成桩。
有加压泵在地面像荷载箱加压加载，使得桩体内部产生加载力，通过对加载力与这些参数之间的关系的计算和分析，我们不仅可以获得桩基承载力，而且可以获得每层土层的侧阻系数、桩的侧阻、桩端承力等一系列数据，这种方法可以用于为设计提供数据依据，也可用于工程桩承载力的检验。
2.预埋设备
荷载箱—顾名思义在进行桩基检测的前期需根据桩的具体吨位、桩基、孔深等一些列数据提前指定相应的适合试验的荷载箱，并且在桩进行灌注混凝土的前期将荷载箱和钢筋笼焊接在一起，最后一起埋入桩内的相应位置最后灌注混凝土；
导流结构—在灌注混凝土的过程中（特别是水下灌注的情况下）,由于荷载箱置于桩体内部,会对混凝土的流通起到一定阻挡作用，容易在荷载箱部位形成薄弱层，影响成桩质量和检测结果。
通莫荷载箱采用了两项措施完美地解决了这个问题:首先,在加压体的表面,预浇注高强度混凝土,保证荷载箱加压面与混凝土体的无空隙结合.其次,在荷载箱体下部（大直径桩的情况下，也在上部）安置锥形导流体，在混凝土通过荷载箱层面时，能对流体起到顺利的引导作用；
的荷载箱会打开并将桩体拉断。
在不存在横向承载破坏隐患的情况下（常规桩深情况下，可以不用考虑这种隐患），荷载箱断面需要进行试验后补强，并且补强的结果必须使该截面的承载能力不小于该位置桩体所需传递的最大设计承载力（通常是50%）。
基于此原理，在保证浆液强度不低于桩身混凝土强度的前提下，通常将荷载箱的加载面积设计在桩身截面的
50%左右，一方面保证加载力的均匀分配，另一方面保证了注浆后有足够的面积承受该截面所传递的承载力。
示意如下（白色部位表示荷载箱加载体的截面，绿色部位表示桩体截面）；
这种结构的意义在于，试验后荷载箱产生位移所引起的桩体内的空隙，必定是连续的断面。
从而当通过预埋在该层的注浆管进行注浆时，能保证浆液充满空隙层。