单桩竖向抗拔静荷载试验图文并茂)
单桩竖向抗拔静载试验方案
单桩竖向抗拔静载试验一、适用范围及检测目的1．确定单桩竖向抗拔极限承载力；判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求；通过桩身内力及变形测试，测定桩的抗拔摩阻力；2．为设计提供依据的试验桩应加载到桩侧土破坏或桩身材料达到设计强度，对工程桩抽样检测时，可按设计要求确定最大加载量。
二、检测工程量对于承受拔力较大的桩基，应进行单桩竖向抗拔承载力检测，检测数量不应少于总桩数的1%，且不应少于3根。
三、检测依据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003、J256-2003）四、检测人员（拟）五、检测装置、仪器及设备1.反力装置试验反力装置宜采用反力桩（或工程桩）提供支座反力，也可根据现场情况采用天然地基提供支座反力。
反力架系统应具有1.2倍的安全系数并符合下列规定：①.采用反力桩（或工程桩）提供支座反力时，反力桩顶面应平整并具有一定的强度。
②.采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值的1.5倍；反力梁的支点重心应与友座中心重合。
③.压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍，有条件时宜利用工程桩作为堆载支点。
2.荷载、上拔测试装置①．分级荷载的提供采用油压千斤顶。
当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作。
并使：采用的千斤顶型号、规格相同；千斤顶的合力中心应与桩轴线重合②．荷载的测量可用荷载传感器直接测定，或采用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。
并使：传感器的测量误差不大于1%,压力表精度不小于0.4级，试验用压力表、油泵、油管最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。
③．沉降测量采用位移传感器或大量程百分表。
并使：测量误差不大于0.1%Fs,分辨力不小于0.01mm。
根据本工程检测要求，拟采用的主要仪器、设备参见附录：用于本工程的主要仪器、设备。
六、检测条件（需委托方配合）①．试桩顶部宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩承台底标高一致，试桩制作时应按设计方或检测方要求对桩端部位进行处理。
单桩竖向抗拔自平衡法静载试验技术的工程应用
极 限荷载 为 Ｑ ｕ 上＝ ５ ０ ４ ０ ｋ Ｎ 。下半段 桩在 加 载至
３ ６ ０ ０ ｋ Ｎ时，下半段桩 向下位移 Ｑ ～ｓ（ 下 ）曲线线 呈缓变形并出现拐点 ，下半段 桩体在本阶段 尚处在 弹塑性阶段 。加 载至 ４ ３ ２ ０ ｋ Ｎ时，下半段桩体位移
试验 加 载采 用慢 速载荷 维 持法 进 行加 载 ，分
分 析得 到 了桩基 承 载力 以及 不 同土 层 的侧 阻力参
数 、桩 极限阻力等一 系列数据， 以此对工程实 际所 需进 行 验 证 。 二 、 检测 仪器设备 自平 衡法试验装置 主要包 括两大系统 ：加载 系
应力达 到钢 筋强度 设计值或某根钢筋 拉断；对于工
根据 地勘 资 料结 合桩 身应 变计 传感 器 测试 数 据，桩端进入 中风 化破 碎 白云岩 ，通过试桩桩 身 内 力图和试 桩侧摩 阻一 位移图，对 ３ ． ６ ～４ ． ５ ｍ岩性段
程桩验 收检测 ，达到设计要求或抗裂要求 的最大上 拔量或上拔荷载值 ；试验加载能力达到设备极 限。 四、 试验情况和数据分析
①对于试验桩 Ｓ Ｚ １ ，荷载箱设备加载 能力单向 ８ ０ ０ ０ ｋ Ｎ ，荷 载箱加载分级按每级单 向加载值 ７ ２ ０ ｋ Ｎ （ 首级加载值为 １ ４ ４ ０ ｋ Ｎ ）进行 ，累计加载 ９级 。
上段桩体 ４ ． ０ ｍ ，下段桩体 １ ． ２ｍ 。试验加载值达 到 ７ ２ ０ ０ ｋ Ｎ ，达到了设计荷载 的 ２倍 ，满 足规 范要求， 遂终止试验 。
１ ．试验数据分析
（ １ ）验 证 试 验
对两组桩径 １ ． ２ ｍ 的试验桩进行验证试验 ：一组验 证单桩 竖向抗拔承载力是 否满足 设计要求 ；另一组
进行破坏性试验 ，为桩 基设计 与优化 提供 了依据 。
抗拔桩和抗压桩静载试验及结果分析
抗拔桩和抗压桩静载试验及结果分析随着我国城市建设和施工技术的发展，各种高层建筑和大型地下工程迅猛发展，鉴于竖向承载和变形的要求，桩基础成为工程上首选的深基础形式。
近年对于桩基础中抗压桩的受力性能已有较多研究，而抗拔桩的受力性能更多的是参考抗压桩经验，文中通过理论知识及实验分析，对试桩分别进行单桩竖向抗压与抗拔静载试验，从而分析对比两种桩型的受力情况及其差异性，得出了不同的荷載作用机理。
成果可作设计施工参考。
标签：抗压桩；抗拔桩；载荷试验；受力性状；异同性建筑物基础中采用的抗拔桩和抗压桩虽然荷载传递过程相似，但荷载的作用方向则相反，抗压桩指向岩土体，抗拔桩背离岩土体，这就使得抗拔桩与抗压桩在承载力构成、参数取值和破坏性质等方面均存在差异。
相对于抗压桩，抗拔桩的研究尚不够深入。
迄今为止，抗拔桩设计方法仍处于借鉴抗压桩设计方法阶段，即引入一个经验抗拔系数进行设计，使得抗拔桩的理论研究远远落后于工程实践。
因此，研究抗压桩和抗拔桩的受力性状是十分重要的，剖析二者存在的差异性，才能更好地指导桩基设计和施工。
1、单桩竖向抗压静载试验单桩竖向静载试验是指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，得到静载试验的曲线或等曲线，然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。
目前，绝大多数静载试验是为工程验收提供依据，大多数为工程验收提供依据的静载试验，可按设计要求确定最大加载量，不进行破坏试验，即加载至预定最大试验荷载后终止加载。
目前大多数试验采用压重平台反力装置，将大于最大试验荷载的荷重在试验开始前一次性加上平台，试验时采用油压千斤顶分级加载，堆载则采用混凝土块作荷重，压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上，如图 1 所示。
试验加载采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到稳定标准后施加下一级荷载，直至达到最大试验荷载，然后分级卸载至零，若桩身破坏则试验结束。
2、单桩竖向抗拔静载试验根据设计与规范要求，最大试验荷载3000kN，场地地基承载力较小，不满足反力条件，故需要在试验桩两侧各补1根反力桩，试验前需要进行主梁的刚度计算，确保满足最大试验荷载要求，加载方式为慢速法。
桩基工程第五章抗拔桩
▪ 3.上拔变形量测系统 ▪ 1)上拔变形量测系统主要包括沉降的量测仪表(百分表、
电子位移计或自动采集仪等)、百分表夹具、基准桩(墩)和基 准梁。 ▪ 2)上拔变形的量测仪表必须按计量部门的要求，定期率定 方可使用。对于大直径桩应在其2个正交直径方向对称安置4 个位移测量仪表，中等和小直径桩径可安置2个或3个位移测 量仪表。 ▪ 3)上拔变形测定平面离桩顶距离不应小于0.5倍的桩径。 ▪ 4)固定或支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受 气温、振动及其他外界因素影响而发生竖向变位。 ▪ 5)基准桩与试桩、支座桩(或支墩)之间的最小中心距应符 合下表的规定。
些？试验方法怎样？试验成果有哪些？试验成果如何应用？ ▪ （2）等截面抗拔桩的破坏形态有哪些？扩底抗拔桩的破坏形态有哪些？
扩底抗拔桩与等截面抗拔桩在受力机理上有哪些差异？抗拔承载力上有 哪些差异？ ▪ （3）抗拔桩与抗压桩受力性状上有哪些差异？导致受力性状差异的机 理是什么？ ▪ （4）桩的抗拔承载力主要受哪两方面因素的制约？抗拔桩如何进行设 计？
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5.2 单桩竖向抗拔静荷载试验 单桩竖向抗拔静载试验（uplift loading tests of single pile），就是采用接近于竖向抗拔桩实际 工作条件的试验方法，确定单桩竖向抗拔极限承载 力。因为大型地下工程抗浮作用的荷载是随着地下 水位慢慢升高而逐渐增大的，所以抗拔静载试验也 采用分级加载。试验时抗拔荷载逐级作用于桩顶， 桩顶上拔量慢慢增大，最终可得到单根试桩荷载— 上拔量曲线（U—δ曲线）。
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图5-1 锚桩法竖向抗拔静载试验装置示意图
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5.2.1 试验的目的与适用范围 ▪ 《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）中规定，对
于承受抗拔力和水平力较大的桩基，应进行单桩竖向抗拔承 载力检测。检测数量不应少于总桩数的1%，且不应少于3根。 ▪ 单桩竖向抗拔静荷载试验主要的目的包括以下三个方面： ▪ 1.确定单桩竖向抗拔极限承载力及单桩竖向抗拔承载力特征 值； ▪ 2.判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求； ▪ 3.当埋设有桩身应力、应变测量元件时，可测定桩周各土层 的抗拔摩阻力。 ▪ 单桩竖向抗拔静荷载试验主要的适用范围是能达到试验目的 的钢筋混凝土桩、钢桩等。
桩基础课件-竖向荷载下单桩的工作性能
单桩竖向承载力和工作性能的研究展望
深入研究复杂地质条件下的单桩承载力：针对不 同地质条件，如软土、硬土、岩层等，进一步研 究单桩的承载力特性，完善相关计算理论和设计 方法。
建立多因素耦合作用下的单桩承载力模型：考虑 地震、车辆荷载等外部因素对单桩承载力的影响 ，建立更为精确的耦合模型，为工程安全提供保 障。
桩基础的重要性
01
提高建筑物或结构物的承载能力
桩基础能够将建筑物或结构物的荷载传递至更深的土层或岩层，从而提
高其整体承载能力。
02
减小沉降
通过将荷载传递至深部土层，桩基础可以减小建筑物或结构物的沉降，
提高其稳定性。
03
适应不同地质条件
桩基础适用于各种复杂地质条件，如软弱地基、不良地质等。通过合理
的设计和施工，可以实现稳定的基础承载和减小沉降的效果。
单承载力
竖向荷载下单桩的工作性能主要通过单桩承载力来评估。单 桩承载力是指在竖向荷载作用下，单根桩所能够承受的最大 荷载。
承载力影响因素
单桩承载力受到多种因素的影响，包括桩身材料、截面形状 、桩长、桩径、土层性质、土的应力历史等。在评估单桩承 载力时，需要考虑这些因素的影响。
05
案例分析
实际工程中的单桩竖向承载力案例
04
竖向荷载下单桩的工作性能
竖向荷载下的桩身应力分布
桩身应力分布规律
在竖向荷载作用下，桩身的应力 分布呈现出由上至下逐渐减小的 趋势，其中桩顶部位的应力最大 ，桩底部位的应力最小。
应力影响参数
桩身的应力分布受到多种因素的 影响，包括桩身材料、截面形状 、桩长、桩径、土层性质、土的 应力历史等。
竖向荷载下的桩土相互作用
桩基础课件-竖向荷载下 单桩的工作性能
单桩竖向抗拔静载试验常见问题及其措施
204管理及其他M anagement and other单桩竖向抗拔静载试验常见问题及其措施黄 鹤摘要：桩基静载现场试验的可行性和可靠性较高，在目前的桩基试验中得到了广泛的应用。
同时，桩基静载技术在检测单桩承载力方面也具有较高的精度和可靠性。
本文首先论述了桩基静载试验的理论原理，并进一步研究了现场试验中桩基静载问题。
同时，结合实际工程案例，提出了一些解决方法。
关键词：竖向抗拔；静载试验；问题在建筑工程中，桩基的主要作用是连接上部结构的荷载，包括地基和地上房屋荷载及整个基础荷载，通过桩基础传递到桩端。
通过对上部作用力的均匀分解，能够减弱不均匀沉降引起的房屋倾斜和裂缝等不良情况。
所以，桩基的施工质量将直接影响到建筑物的整体施工质量。
对于桩基施工质量的检测尤为重要。
目前，最常用的检测方式是静载试验。
通过桩基静载试验，分析桩基础施工过程中的一些不足，从而有针对性的对一些施工参数做出相应的改变，使桩身的平整度和强度满足不同的要求。
本文通过具体的案例，分析了检测中遇到的常见问题，提出了检测过程中反力装置和试验装置的合理设计和处理改进方案，使抗拔静载试验装置和反力作用装置符合规范的规定，从而保障试验的顺利进行，为广大检测行业同行提供参考。
图1 抗拔静载1 抗拔静载荷试验的作用1.1 为结构设计提供依据在施工前，根据场地的实际情况选择有代表性的区域，进行桩基试验和静载试验，确定施工质量达到最佳状态时的设计参数，为基础设计和施工提供参考。
如有必要，可在桩体内安装和埋设传感器，并按要求完成桩身应力、位移等关键参数的测量，然后根据检测结果做出更科学的判断，为后续设计工作提供依据。
1.2 为竣工验收提供依据考虑到检测数据的可靠性要求，应准确控制最大荷载，即该值通常为单桩竖向承载力特征值的两倍。
静载试验结果可作为验收的重要依据。
在实际试验中，可根据设计要求确定最大载荷，并据此组织加载作业。
当实际值达到预定的最大试验负载后，试验即可完成。
【专业知识】桩基检测规范之单桩竖向抗拔静载试验
【专业知识】桩基检测标准之单桩竖向抗拔的静载试验【学员问题】桩基检测标准之单桩竖向抗拔的静载试验？【解答】 1、适用范围1.1 、本方法适用于检测单柱的竖向抗拔承载力。
1.2 、当埋设有桩身应力、应变测量传感器时，或桩端埋设有位移测量杆时，可直接测量桩侧抗拔摩阻力，或桩端上拔量。
1.3 、为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身材料到达设计强度；对工程桩抽样检测时，可按设计要求确定最大加载量。
2、设备仪器及其安装2.1 、抗拔桩试验加载装置宜采用油压千斤顶，加载方式应符合本标准第 4.2.1 、条规定。
2.2 、试验反力装置宜采用反力桩〔或工程桩〕提供支座反力，也可根据现场情况采用天然地基提供支座反力。
反力架系统应具有 1.2 、倍的平安系数并符合以下规定：1、采用反力桩〔或工程桩〕提供支座反力时，反力桩顶面应平整并具有一定的强度。
2、采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值的、倍；反力梁的支点重心应与支座中心重合。
、荷载测量及其仪器的技术要求应符合本标准第 4.2.3 、条的规定。
、桩顶上拔量测量及其仪器的技术要求应符合本标准 4.2.4 、条的有关规定。
注：桩顶上拔量观测点可固定在桩顶面的桩身混凝土上。
2.5 、试桩、支座和基准桩之间的中心距离应符合表 4.2.5 、的规定。
2.6 、当需要测试桩侧抗拔摩阻力分布或桩端上拔位移时，桩身内埋设传感器或桩端埋设位移杆应按本标准附录A．执行。
3、现场检测3.1 、对混凝土灌注桩、有接头的预制桩，宜在拔桩试验前采用低应变法检测受检桩的桩身完整性。
为设计提供依据的抗拔灌注桩施工时应进行成孔质量检测，发现桩身中、下部位有明显扩径的桩不宜作为抗拔试验桩；对有接头的预制桩，应验算接头强度。
3.2 、单桩竖向抗拔静载试验宜采用慢速维持荷载法。
需要时，也可采用多循环加、卸载方法。
慢速维持荷载法的加卸载分级、试验方法及稳定标准应按本标准第 4.3.4 、条和 4.3.6 、条有关规定执行，并仔细观察桩身混凝土开裂情况。
单桩竖向抗拔静载试验判定标准
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5.2.3 试验方法
一般采用慢速维持荷载法，有时结合实际工程桩的荷载特性，也可采用多循 环加卸载法。此外，还有等时间间隔加载法，等速率上拔量加载法以及快速 加载法等。 下面主要介绍规范规定的慢速维持荷载法： 1.最大试验荷载要求 为设计提供依据的试验桩应加载至桩侧土破坏或桩身材料达到设计强度； 对工程桩抽样检测时，可按设计要求确定最大加载量。 工程桩试验最大荷载取单桩竖向抗拔承载力特征值的两倍。 2.加载和卸载方法 加载和卸载按下列方法进行： 1)加载分级：每级加载值为预估单桩竖向极限承载力的l／10～1／12， 每级加载等值，第一级可按2倍每级加载值加载。 2)卸载分级：卸载亦应分级等量进行，每级卸载值一般取加载值的2倍。 3)预计需要时，试桩的加载和卸载可采取多次循环方法。 4)加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程 中的变化幅度不得超过分级荷载的±10％。
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5.2.2 试验装臵
1.反力系统 试验反力装臵宜采用反力桩(或工程桩)提供支座反力，也可根据现 场情况采用天然地基提供支座反力。反力架系统应具有1.2倍的安全系 数并符合下列规定： 1）采用反力桩(或工程桩)提供支座反力时，反力桩顶面应平整并 具有一定的强度； 2）采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过地基 承载力特征值的1.5倍；反力梁的支点重心应与支座中心重合。 2.加荷系统 1)加荷系统一般由千斤顶、油泵、压力表、压力传感器、高压油管、 多通、逆止阀等组成。压力表和压力传感器必须按计量部门的要求，定 期率定方可使用。试验前，需检查压力系统是否有漏油现象，若有，必 须排除。必须保证测量压力的准确与稳定。 2)千斤顶平放于主梁上，当采用2个或2个以上千斤顶加载时，应将 千斤顶并联同步工作，并使千斤顶的上拔合力通过试桩中心。千斤顶上 放臵厚铁压板，同时将试桩钢筋焊接在压板上。
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3.上拔变形量测系统 1)上拔变形量测系统主要包括沉降的量测仪表(百分表、 电子位移计或自动采集仪等)、百分表夹具、基准桩(墩)和 基准梁。 2)上拔变形的量测仪表必须按计量部门的要求，定期率 定方可使用。对于大直径桩应在其2个正交直径方向对称安 臵4个位移测量仪表，中等和小直径桩径可安臵2个或3个位 移测量仪表。 3)上拔变形测定平面离桩顶距离不应小于0.5倍的桩径。 4)固定或支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不 受气温、振动及其他外界因素影响而发生竖向变位。 5)基准桩与试桩、支座桩(或支墩)之间的最小中心距应 符合下表的规定。
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5.2 单桩竖向抗拔静荷载试验
单桩竖向抗拔静载试验（uplift loading tests of single pile），就是采用接近于竖向抗 拔桩实际工作条件的试验方法，确定单桩竖向抗拔 极限承载力。因为大型地下工程抗浮作用的荷载是 随着地下水位慢慢升高而逐渐增大的，所以抗拔静 载试验也采用分级加载。试验时抗拔荷载逐级作用 于桩顶，桩顶上拔量慢慢增大，最终可得到单根试 桩荷)每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶上拔变形量 (桩身应力值)，以后每隔30min测读一次。 2)试桩上拔变形相对稳定标准：每一小时内的桩顶上拔增量不超过 0.1mm，并连续出现两次(从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续 三次每30min的沉降观测值计算)。 3)当桩顶上拔变形速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。 4)卸载时，每级荷载维持lh，按第15、30、60min测读桩顶上拔变 形量(桩身应力值)后，即可卸载下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶 残余上拔变形量(桩身残余应力值)，维持时间为3h，测读时间为第15、 30min，以后每隔30min测读一次。 4.终止加载条件 《建筑基桩检测技术规范》(JGJl06-2003)对终止加载条件均作了规定， 当出现下列情况之一时，可终止加载： l）在某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下上拔量 的5倍。 2）按桩顶上拔量控制，累计桩顶上拔量超过100mm或达到设计要求的上 拔量。 3）按钢筋抗拉强度控制，桩顶上拔荷载达到钢筋强度标准值的 0.9。 4）对于验收抽样检测的工程桩，达到设计要求的最大上拔荷载值。
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学完本章后应掌握以下内容： （1）单桩竖向抗拔静荷载试验的内容； （2）抗拔桩的受力机理； （3）抗拔桩与抗压桩的异同分析； （4）抗拔桩的设计方法。 学习中应注意回答以下问题： （1）单桩竖向抗拔静荷载试验的目的和意义是什么？试验装臵包括哪 些？试验方法怎样？试验成果有哪些？试验成果如何应用？ （2）等截面抗拔桩的破坏形态有哪些？扩底抗拔桩的破坏形态有哪些？ 扩底抗拔桩与等截面抗拔桩在受力机理上有哪些差异？抗拔承载力上有 哪些差异？ （3）抗拔桩与抗压桩受力性状上有哪些差异？导致受力性状差异的机 理是什么？ （4）桩的抗拔承载力主要受哪两方面因素的制约？抗拔桩如何进行设 计？
5.1
概
述
承受竖向抗拔力的桩称为抗拔桩（uplift pile）。抗拔桩 广泛应用于大型地下室抗浮、高耸建（构）筑物抗拔、海上 码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板 的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等。由于抗拔桩的应用 日益广泛，因此对抗拔桩受力性状的研究也十分重要。 本章从单桩竖向抗拔静荷载试验入手，主要介绍了抗拔桩的 受力机理、抗拔桩与抗压桩的异同、抗拔桩的设计方法等方 面的内容。
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图5-1 锚桩法竖向抗拔静载试验装臵示意图
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5.2.1 试验的目的与适用范围 《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）中规定，对于 承受抗拔力和水平力较大的桩基，应进行单桩竖向抗拔承载 力检测。检测数量不应少于总桩数的1%，且不应少于3根。 单桩竖向抗拔静荷载试验主要的目的包括以下三个方面： 1.确定单桩竖向抗拔极限承载力及单桩竖向抗拔承载力特征 值； 2.判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求； 3.当埋设有桩身应力、应变测量元件时，可测定桩周各土层 的抗拔摩阻力。 单桩竖向抗拔静荷载试验主要的适用范围是能达到试验目的 的钢筋混凝土桩、钢桩等。