试桩成果_静压管桩试桩结束以后试桩报告怎么写

A. 桩基础中，长桩相对于中，短桩，其承载变形机理有什么差异

The "analogy method" and "Zoning Method" of Large Diameter and Super-long Pile Bearing and Deformation Characteristics
TIAN Shu Yong
【摘要】目前国内建筑地基基础设计规范中规定的中长桩设计计算方法不能较好的吻合超高层建筑目前常采用的长桩或超长桩基础承载和变形机理。本文综合对比分析和研究了国内大量超高层建筑的桩基设计、桩基础沉降及单桩载荷试验等工程实践及实测资料，探讨了大直径长桩或超长桩基桩的承载特性、荷载传递机理、承载及变形影响因素及单、群桩基础在在设计过程中应重点关注的问题。根据对长桩或超长桩单桩承载变形规律总结分析，探讨和提出了确定单桩极限承载力的“类比法”和确定单桩设计荷载和极限荷载下桩顶位移计算的“分区法”的计算模型；根据对长桩或超长桩群桩考虑上部结构基础—桩—土共同作用的承载变形规律总结分析，探讨和提出了超高层建筑群桩基础的沉降计算思路。以期本文所提出的见解、方法或建议引起同行进行进一步的研究和探讨，并能在工程实践应用时予以参考。
【关键词】长桩或超长桩；承载及变形特性；类比法；分区法；设计计算方法
【Abstract】At present, the design and calculation method of middle long pile in the “Building Foundation Design Code” are not suitable for the bearing and deformation mechanism of long pile or super long pile which are often used in super high-rise building. In this paper, a comprehensive comparative analysis and study of a large number of high - rise buildings of the long pile or super long pile foundation design, pile foundation settlement and single pile load test data and engineering practice, the large diameter long piles and super long piles of the bearing characteristic, the load transfer mechanism, the influence factors and the key problem for single or skirt pile design were discussed. Based on the analysis of the bearing and deformation characteristics of long pile or super long pile, the "analogy method" for determining the ultimate bearing capacity of single pile ，and the "Zoning Method" for determining the pile top displacement under the design load and ultimate load of single pile is put forward. Based on the analysis of the bearing and deformation characteristic of the interaction of superstructure-foundation-pile-soil are considered, a idea is put forward to calculate the settlement of high-rise building skirt pile foundation. It's hopeful that the author puts forward the ideas, methods and suggestions in this paper for further research and discussion, and can be used in engineering practice for reference.
【Key words】super high-rise building; the bearing and deformation characteristics; analogy method； Zoning Method；consolidation degree; the design and calculation method
引言
目前大直径深长钻孔灌注桩或超长桩（以下统称“长桩”）在我国己被广泛使用，长桩以其具有较高单桩承载力的优点在桥梁及超高层建筑等工程上的应用无可替代。虽大直径深长钻孔灌注桩得以广泛的应用，但对这类桩的荷载传递机理及承载变形计算方法到目前为止还正处于研究阶段，迄今仍无与实际工程承载变形相吻合的长桩基础承载力及变形计算方法。应用于超高层建筑的大直径超长灌注桩的理论研究落后于实践，且随着后注浆技术的应用，给传统桩基理论提出了新的挑战[1]。现行规范[2]中关于大直径深长钻孔灌注桩的设计理论并非以其承载变形机制为基础，仍以研究和应用历史较长、设计方法相对成熟的中、短桩的计算理论为根据，通过经验加以修正的方法来估算长桩基础的承载力或变形，进行相关地基基础的设计。基于中、短桩试验和研究基础上建立的长桩相关计算和设计方法，对于大直径长钻孔灌注桩的设计，仍存在适宜性问题，如未考虑到长、短桩承载性能及变形的差异，在理论上尚需定性、定量的研究[1]，且上部结构—桩—土共同作用机理认识不够充分、共同作用计算方法有待深入研究等。
为了更准确的确定长桩单桩的承载特性，国内一些学者及技术人员结合工程项目的情况进行了大量长桩现场载荷试验和其它参数测试试验，对长桩的承载及变形特性进行了研究。文献[1]总结大量现场实测数据，系统研究了大直径灌注桩承载变形特性、桩侧摩阻力和端阻力发挥性状及后注浆对其承载特性的影响。文献[3]据软土地基、非软土地基中（北京和天津）长钻孔灌注桩静载荷试验和桩身轴力的测试结果，分析探讨了竖向荷载下长桩的受力性能及沉降特征的一些规律。文献[4]通过对北京、天津和上海的代表性超高层建筑(上海中心大厦、天津117大厦、北京的央视新台址主塔楼)的桩基载荷试验资料的对比，对于超长钻孔灌注桩的荷载传递规律、荷载-沉降的性状、侧阻力变化特征以及后注浆工艺增强效果进行了比较研究。王卫东等[5]综合分析上海地区十余项工程的桩端后注浆灌注桩测试资料，对桩端后注浆大直径超长桩的桩端承载特性进行了研究。目前较为典型的研究方法和成果[6~15]主要是根据现场测试结果研究分析和总结相应场地的单桩荷载传递特性。少量研究考虑承台、桩土共同作用效应，针对群桩的荷载传递特性进行初步的研究[16]。上述研究成果进一步的揭示了桩基础的荷载传递特性、变形规律，并指出了长桩基础与中、短桩基础承载及变形特性的异同。文献[17、18]对既有主要沉降计算方法进行了验证和分析，阐述了变刚度调平设计的基本原理和必要性。刘金砺等[19]通过工程案例采用既有方法进行了沉降计算比较，指出了Mindlin解均化应力法的优越性，为超高层建筑桩基础设计提供了新的思路和理论支持。
本文基于国内大量的试验、研究成果，综合对比分析和研究了国内大量超高层建筑或桥梁等工程的桩基设计、沉降计算方法及其它实测资料，总结并结合大直径长桩基桩和实际工作状态下群桩的承载变形特性、荷载传递机理，提出了大直径长桩基础承载变形计算的类比法和分区法计算模型，以供同行进行进一步的研究、讨论和工程实践应用时参考。
1．超长桩承载力计算的类比法
1.1超长桩破坏模式及承载变形特性
通过对比分析国内既有长桩或超长桩的试桩、实测等研究成果[3~15]及工程实践成果，总结了长桩单桩荷载传递的一般规律及破坏模式。关于长桩单桩荷载传递的一般规律及破坏模式的论述基于以下假设：①端承摩擦型桩；②桩身不发生强度破坏；③通过清底、后压浆等技术消除泥皮及孔底沉渣的影响；④不考虑桩身范围因后注浆与砂卵石地层形成类似扩径桩的影响。在上述假定条件下，总结国内长桩单桩荷载传递的一般规律和破坏模式论述如下：首先，随着试验荷载逐级增加，荷载较小时，桩身上部发生弹性变形，与周围土体产生相对位移，桩体承担的荷载（包括桩体自重）全部由土体提供的侧摩阻力承担，此时桩端阻力为零；其次，当荷载逐渐增大，桩土相对位移较大，桩顶下一定范围内的桩侧土体侧摩阻力发挥到极限，发生所谓的“桩侧土塑性段”，侧阻力峰值开始由桩顶附近下移，“桩侧土塑性段”以上桩侧阻力发生应力重分布，即侧阻力软化现象。该阶段增加的荷载继续向下传递，并由“桩侧土塑性段”以下桩侧土体侧摩阻力逐渐发挥来承担。在某一级荷载点或其附近，桩端阻力仍然为零，当荷载继续增大，大于这个桩端荷载零点，桩端端阻开始发挥作用，从此时起，所施加的荷载就由桩侧阻力和端阻力共同分担（也有这种可能，即当桩长径比较大时，桩身强度较低，桩身发生了破坏桩端也不承受荷载，但工程实践很少发生这种情况）。第三，当荷载继续增加，桩端阻力及侧阻力亦在增加，若此时刻所施加的荷载不再增加，整个设计估算的荷载由桩侧阻力和端阻力共同承担，此时桩身下半部分侧阻力及端阻力均未达到特征值。工程实践中，大多数试桩的结果属于这种情况。第四，若荷载继续施加，桩端阻力及侧阻力继续发挥，“桩侧土塑性段”继续下移，此时会发生两种情况：一种是桩端阻力先达到极限，单桩发生刺入变形或群桩出现梨型破坏，桩土相对位移较大，桩侧阻力从而亦发挥到极限，基桩或群桩发生破坏。这种情况一般发生在桩端持力层强度较低、清底不彻底或桩端后注浆效果不理想状态；另一种情况是桩侧阻力先发挥到极限，应力重分布后，继续增加的荷载由端阻力承担，直至端阻力至极限值而导致基桩或群桩失效。这种情况一般发生在桩端持力层强度较高、清底彻底、桩端后注浆效果较好的状态。为了既能满足工程应用确定基桩的承载力，又能对基桩的承载性能进行一定的研究，绝大多数基桩的载荷试验都未加载至破坏，极少数工程或研究[20~22]进行了破坏试验。因此，对于基桩上述极限状态承载变形性能及破坏模式分析，有待破坏试验进一步验证。

图1 基桩承载力估算分段示意
1.2大直径长桩单桩承载力估算的类比法计算模型
基于上述侧、端阻力发挥过程分析，由于一般超高层基桩载荷试验均未加载至基桩发生破坏就满足了设计对承载力要求，本文提出了大直径长桩单桩承载力估算的类比法。所谓“类比法”即根据同一地区或同一场区附近地层分布情况、已有试桩资料、基桩拟承担的载荷及其它设计条件，结合基桩侧阻力沿桩身分布变化规律，分段（图1）估算基桩的极限承载力。基桩极限承载力具计算公式如下：

2．超长桩单桩变形计算的分区法
2.1超长桩变形分析
国内工程应用或研究表明：在基桩整个载荷试验过程中，长基桩侧阻力的发挥主要依靠桩身相对土层的弹性压缩变形或塑性、弹性压缩变形来产生。一般为基桩上段发生较大的弹性变形或塑性+弹性变形，下段发生弹性变形且量值较小甚或无变形（量级较小，仪器测不出），这也是实测基桩下段侧阻力较小或端阻力未能充分发挥的原因。对承受荷载水平较高的基桩，桩顶以下一定范围内钢筋混凝土发生了塑性变形[8]，若整个基桩假定仅发生弹性变形进行相关变形计算，计算结果与实际情况发生变形量相比就会偏小。当基桩桩长较长，下段桩身轴力一般较小（大大小于桩顶附加荷载），若基桩变形计算时桩身荷载取桩顶的附加荷载，计算结果比实际基桩发生的变形量相比就会偏大。规范[2]方法在工程设计实际应用时，基于中、短桩试验成果，考虑这一偏大偏小的效应相互抵消了一部分变形，并根据不同长径比选取相应的桩身压缩系数后会使得计算“总结果”趋于实际值，但并不是长桩真实的变形反映。
2.2 超长桩变形计算的分区法
为了使基桩桩身压缩变形（）更符合工程实际，基桩变形应考虑两个方面的影响：一是通过试桩，判断使用荷载下基桩上段部分是否发生了塑性变形及发生塑性变形的深度；二是要根据基桩载荷试验实测基桩轴力分布情况，采用不同的荷载进行计算。因此，提出长基桩桩身变形估算的“分区法”计算模型。所谓“分区法”即根据拟建工程场地或附近已有的试桩资料，综合分析长基桩变形沿桩身分布变化规律，分区段（图2）估算基桩的压缩变形量。即桩身压缩变形 = （桩身塑性变形区段）+ （桩身弹性变形区段）+ （倍附加荷载弹性变形区段）。值及各计算段深度均可以根据试桩实测结果综合分析确定。实际工程中桩顶荷载一般仅达到载荷试验最大值或极限值的一半，桩身塑性变形区段很小或可忽略不计，可近似按弹性变形区段进行计算。由于基桩下段轴力分布一般趋于三角形或梯形分布（图2），基桩变形为弹性变形，因此值可取三角形或梯形中线值予以近似。由北京CCTV基桩载荷试验成果[2]可以看出，桩长分别为52m和33m左右同桩径（1.20m）相同桩顶荷载（约33000KN）作用下，桩长52m实测桩顶沉降为18~22mm，桩长33m实测桩顶沉降为15~21mm，两者总变形量非常接近，可以看出桩长52m基桩在桩身33~52m部分变形量非常小，原因是因为该部分桩长范围内桩身轴力很小，33m左右桩长足以消化掉载荷试验所加的最大荷载。这也是超高层建筑基桩设计时应按变形控制设计的最好佐证。因此，估算超高层建筑单桩变形时采用根据载荷试验实测的桩身轴力分布分区计算较为接近实际状态，这对较为准确估算超高层建筑核心筒外框架柱下疏桩基础沉降具有较强的实际意义。

图2 基桩变形估算分区示意
3．超长桩群桩承载变形特性
3.1超长桩群桩承载特性分析
众所周知，群桩与单桩的承载变形性能差异非常显著。基于现场测试的群桩基础相关承载变形性能研究试验极少，文献[18]为了更能充分的研究中长桩群桩侧阻力、桩端阻力随荷载水平、位移变化的分布特点和发挥性状进行了群桩基础的现场试验，并讨论了北京地区群桩基础中桩土承台相互作用产生的各种“削弱”和“增强”作用性状和作用机理，并由此归纳总结了北京地区群桩基础侧阻力、端阻力的分布特点和模式，为群桩基础应力分布计算所需的参数提供了实测数据，对长桩群桩基础研究起到参考和借鉴作用。
长桩与长群桩基础的承载变形差异亟待研究。超高层建筑长桩或超长桩群桩受到基础结构刚度、长桩承载变形性能、深部地层及施工工艺等方面因素的影响更是如此。超高层建筑群桩基础通过基础结构（承台）的约束形成一个有机整体的受力体系，将上部结构传递到桩顶上的竖向荷载通过桩侧阻力和桩端阻力来传递给桩侧、桩端土体，同时基础及上部结构、桩侧土体、桩身及桩端以下土体发生变形协调后形成一复杂的平衡体系，这一平衡过程即“上部结构-桩-土共同作用”。
超高层建筑尤其是核心筒位置，单桩承担的荷载较高，一般设计桩距S≤6D（桩径），采用后压浆辅助措施，剪力墙及基础结构刚度很强，群桩效应较为明显，群桩基础的沉降及破坏模式主要为整体沉降、整体破坏。随着基础结构、上部结构、附属结构施工进行及使用阶段荷载各种荷载的逐级施加，超高层建筑结构桩基受力变形规律也在发生变化，最后形成一有机协调的平衡体系。下面参考既有中、短桩群桩的研究或分析，结合超高层建筑施工及运营阶段上部结构荷载的施加过程，对超高层建筑核心筒下长群桩基础承载变形机理作如下分析和探讨。
首先，基槽开挖卸荷，基底土层发生一定的回弹变形。随着基础等上部结构荷载增加，荷载较小时（假设结构施工到正负零时），桩体承担的荷载（包括桩体自重）主要由土体提供的侧摩阻力承担，此时桩端阻力近为零。这个阶段，基桩发生较小的弹性压缩变形，基础底板发生相应的下沉使得地基土层分担基础荷载发生了相应的压缩变形。由于地基土层的分担荷载结果发生了变形，与单桩同等位移条件下，桩土相对位移减小，桩侧土层侧阻力发挥相对单桩状态显然也偏小。桩顶处由于基础结构的约束，使得侧阻力的发挥受到了一定程度的影响，但是基础结构下一定范围内由于桩土刚度差异较大，桩土位移差迅速变大，且基桩桩间土分担上部结构的荷载使得土中应力增大，即增大了桩侧法向应力，此两方面综合因素使得基桩侧阻力发挥得以加强，但总体上小于单桩状态侧阻力发挥。
其次，随着施工进展，荷载逐渐增大（假设上部结构施工到顶），基底一定范围内的桩、土继续发生各自的变形，群桩中、下段侧阻力逐渐发挥，桩端端阻力开始发挥（或之前就开始发挥），桩端以下土体发生变形。这个阶段，桩土承担的荷载进一步增大，桩、土变形及其相对位移也进一步增大，各土层侧阻力进一步发挥。由于基础对桩侧土的约束作用，桩土相对位移一般达不到土层极限侧阻力发挥所需的相对位移值，因此，群桩实体基础内一般不会发生“桩侧土塑性区”。由于核心筒部位荷载相对其周边柱或墙的荷载较大，由基础、基桩与土体组成的实体基础产生压缩变形和桩端土体的变形迭加后与其周围土体的相对变形较实体基础桩间土与基桩相对变形要大的多，因此，基桩桩顶以下一定范围内实体基础周边侧摩阻力发挥比桩间土侧摩阻力发挥要大。根据北京CBD某超高层工程实测基础沉降结果和单桩载荷试验结果对比分析，实体基础上段土体侧阻力可能达到极限值，群桩实体基础外侧周围土体可能会发生“桩侧土塑性区”。与单桩载荷试验一样，若群桩基桩桩顶荷载达到单桩载荷试验同等荷载值时，基础底板下一定范围内群桩桩体同样会发生塑性变形，而不是仅是假定的弹性变形，但实际工程群桩桩顶荷载一般达不到单桩载荷试验时的最大荷载。
第三，当荷载继续增加（各种附加荷载、人群荷载均已施加等使用阶段，对应单桩载荷试验确定基桩特征荷载阶段），实体桩基础中、下段桩间土层及实体基础外侧摩阻力继续发挥，桩端阻力继续增加。此阶段群桩实体基础承载变形与上一阶段类似，仅是在各项承载和变形发挥方面进一步深入，由于荷载增加及地基土层固结作用，各类承载及变形继续加大，逐渐形成一有机平衡系统。

B. 地基验槽记录需要勘察单位和设计盖章吗

地基验槽记录需要勘察单位和设计签字，但没有规定要盖章。

写明地基是否满足设计、规范等有关要求。是否与地质勘查报告中土质情况相符，验槽由建设单位组织地质勘查部门、设计院、建设单位、监理单位及施工单位有关人员参加，共同检验做出纪录并签字。

无验槽手续不得进行下道工序施工。

(2)试桩成果扩展阅读：

基坑（槽）挖土验槽要求纪录以下内容：

1、验收时间为各方共同检查验收日期。

2、基槽（坑）位置、几何尺寸、槽底标高均按验收实测纪录填写。

3、槽底土质类别、颜色及坚硬均匀情况。

4、土层走向、厚度、土质有变化的部位，用图示加以说明。

参考资料来源：网络——地基验槽

C. 　动力触探测试法成果的应用

由于动力触探试验具有简易及适应性广等突出优点，特别是用静力触探不能勘测的碎石类土，动力触探则可大有用武之地。动力触探已被列于多种勘察规范中，在勘察实践中应用较广，主要应用于以下几方面。

1.划分土类或土层剖面

根据动力触探击数可粗略划分土类（图3—10）。一般来说，锤击数越少，土的颗粒越细；锤击次数越多，土的颗粒越粗。在某一地区进行多次勘测实践后，就可以建立起当地土类与锤击数的关系。如与其他测试方法同时应用，则精度会进一步提高。图3—11就是动、静力触探同时应用，判定土类的一种方法。做标准贯入试验时，还可同时取土样，直接进行观察和描述，也可进行室内试验检验。

图3—11中的直线方程为：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：N_自——标贯自动落锤锤击数；

D₅₀——土的平均粒径（mm）;

q_c——锥尖阻力（100kPa）。

图3—10动力触探直方图及土层划分

土体原位测试机理、方法及其工程应用

根据触探击数和触探曲线，可以划分土层剖面。根据触探曲线形状，将触探击数相近段划为一层，并求出每一层触探击数的平均值，定出土的名称。动力触探曲线和静力触探曲线一样，有超前段、常数段和滞后段。在确定土层分界面时，可参考静力触探的类似方法。

2.确定地基土的容许承载力基本值

用动力触探成果确定地基土的容许承载力f_k（或称地基土承载力基本值），是一种快速简便的方法，已被多种规范所采纳，如中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GBJ₇-89）、《工业与民用建筑工程地质勘察规范》（TJ₇-74）和《湿陷性黄土地区建筑规范》（TJ₂₅-78）等。

《建筑地基基础设计规范》（GBJ₇-89）中明文规定，当根据标准贯入测试锤击数N、轻便触探测试锤击数N₁₀查表3—7、表3—8确定地基基本容许承载力时，现场测试锤击数应经下式修正。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：μ——锤击数平均值；

σ——标准差：

，

μ_i——某一次试验值；

n——试验次数；

N（或N₁₀）取整数。

表3—7砂土地基容许承载力（kPa）（标贯法）

表3—8粘性土、粉土N₂₈与承载力f_k的关系

注：1.资料来源原冶金部勘察总公司，原（工业与民用建筑工程地质勘察规范）；

2.适用于冲、洪积的粘性土和粉土。N为手拉锤击数；

3.f_k为地基承载力标准值，相当于地基容许承载力［R］，下同。

表3—9碎石土、砂土N_63.5与承载力f_k的关系

注：1.此表为原一机部勘察公司西南大队资料；

2.本表适用于冲、洪积成因的碎石土和砂土。对碎石土，d₆₀不大于30mm，不均匀系数不大于120；对中、粗砂.不均匀系数不大于6，对砾砂则不大于20。

表3—10细粒土N_63.5与承载力（kPa）的关系

注：1.源于《油气管道工程地质勘察技术规定》；

2.括号内值供内插用。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

注：使用表3—7至表3—13确定地基土承载力时，均需按式（3—13）对N值进行触探杆长度的校正，承载力单位为kPa。

表3—12粘性土地基承载力标准值（kPa）（标贯法）

表3—13花岗岩残积土承载力标准值（kPa）

注：选自《深圳地区地基工程设计规范》。

表3—14粘性土地基容许承载力（kPa）

表3—15用标贯成果求地基承载力标准值

注：⑧为重型动探经验式。

图3—12为粘性土中N与f_k关系图。图中直线代号与表3—15中经验式的代号相同。

工业与民用建筑工程地质勘察规范（TJ21-77）采用表3—18作为碎石类土的容许承载力采用值。但规定，对N_63.5除须做杆长校正外，还需考虑地下水的影响。

图3—12粘性土中标贯击数N与承载力f_k关系图（图中数字编号见表3—15，直线⑧为动探N_63.5与f_k的关系）

表3—16北京市N10与地基土承载力标准值f_k（kPa）、变形模量E₀（MPa）的关系

注：1.采用本表数值时，应考虑季节性湿度变化对击数的影响，按不利条件采用。

2.处于饱和状态或地下水位有可能上升到持力层以内时，对粉砂、细砂、粉土应按表列数值减少20%。

3.f_k系基础宽度小于3m，基础埋深小于0.5m条件的。

表3—17素填土承载力标准值（kPa）

表3—18碎石类土承载力标准值

中国建筑西南勘察院采用120kg重锤和φ＝60mm探杆（每延米质量为11.4kg）的超重型动探，并与载荷试验比例界限值P₁进行统计，对比资料52组，得如下公式：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：f_k——地基土承载力标准值（kPa）;

N₁₂₀——校正后超重型动探击数（击/10cm）。

中国地质大学（武汉）对粘性土也有类似经验公式：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：f_k——地基土承载力标准值（kPa）;

N_63.5——重型动探击数（击/10cm）。

除了用锤击数确定地基土承载力标准值外，还可利用动贯入阻力法确定地基土承载力标准值。由于将探头的单位动贯入阻力与动力触探测试成果做了归一化处理，应用起来比较方便，所以在勘测及设计实践中得到了越来越多的应用。法国利用（3—37）式计算动力触探头的单位动贯入阻力Rd（俗称荷兰公式），砂土地基的容许承载力为：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

一般对粘性土地基，也可采取类似上述的经验公式。但应经过大量对比试验和统计分析，取得一定经验后再应用较为妥当。

3.求单桩容许承载力

动力触探试验对桩基的设计和施工也具有指导意义。实践证明，动力触探不易打入时，桩也不易打入。这对确定桩基持力层及沉桩的可行性具有重要意义。用标准贯入击数预估打入桩的极限承载力是比较常用的方法，国内外都在采用。其方法有如下几种。

（1）Meyerhof（1976）法：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：q_d——桩的极限端阻力（kPa）;

h——桩进入砂层的深度（m）;

B——桩的宽度或直径（m）;

q_f——桩侧极限摩阻力（kPa）。

（2）日本建筑钢管桩基础设计规范，持力层为砂土时：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：N₁——桩端处的N值，当桩端以下N值变化较大时，取桩尖以下2B范围内的平均贯入击数；

N₂——桩尖以上10B范围内的平均贯入击数；

A_s,A_c——分别为桩身在砂土层部分和粘土层部分的侧面积（m²）；

——分别为桩身在砂土层及粘土层部分标准贯入击数平均值。]]

①沈阳地区的经验：根据桩截面为300mm×300mm、350mm×350mm，长度为3.40—7.40m的钢筋混凝土预制桩和少量φ350mm的振冲灌注桩，静载荷试验的极限承载力与桩尖平面处触探指标进行统计结果，有：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

统计子样n=22

相关系数r=0.79

式中：q_p——单桩竖向桩端极限承载力（kPa）;

N₁₂₀——桩尖平面处上下4D（桩径）范围修正后的击数平均值（击/10cm）。

N₁₂₀的范围值为3.41—11.18击/10cm。

考虑到试桩中锤击贯入法测试的极限承载力较离散，（3—43）式的相关系数不高，在此式基础上提出推荐方程（3—44）式，为考虑2倍安全系数的桩基容许承载力经验公式。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：q_p——桩端极限承载力（kPa）;

［q_p］——单桩端竖向承载力标准值（kPa）;

N₁₂₀——同（3—43）式。

③广州地区的经验：广东省建筑设计院常用打桩经验公式估算单桩容许荷载。根据现场打桩资料和勘察阶段的动力触探资料，通过统计分析，找出桩尖持力层处桩的贯入度与动探击数的关系及桩的总锤击数和动探总击数的关系，然后代入常用的打桩公式，用以估算单桩允许荷载。

对于锤质量m=3t，落高H=40—60cm，锤嘴外径50cm的汽锤打桩机，预制桩截面积500mm×500mm。容许荷载按（3—45）式估算。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中［q_p］——单桩竖向承载力标准值（kN）;

N′_63.5——从地面以下0.5m至桩进入持力层深度的动力触探总击数；

S——持力层中桩的贯入度（cm）；按下式计算。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中，N_63.5为持力层动力触探击数（击/10cm）。

对于锤质量m=0.75t，落高H=100cm，桩嘴外径为34cm的电动打桩机，桩截面积为300mm×300mm,［q_p］按（3—46）式估算。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中的各符号意义同（3—37）式。

在统计分析打桩资料和动力触探成果时，桩基持力层主要为硬塑至坚硬状粘土，上覆地层主要为粘性土夹少量砂层，因而应用估算单桩竖向承载力标准值时，须考虑到场区的地层情况应与此类似，不要相差太大。使用其他类型的打桩机时，应用该公式也要慎重。

（4）动阻力法：近年来，也有人采用探头单位动阻力来评价单桩容许承载力［q_p］，如：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

如安全系数采用6，则为：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

就地下水位以下的粘性土而言，探头阻力多半是由表面摩擦和在突然冲击下所产生的超孔隙水压力的阻力所引起的。因此，普遍认为，在这种情况下，用动阻力公式来确定桩的承载力是不合适的；在易液化的粉细砂层中取得的测试数据，也要另做处理。

（5）钻孔灌注桩承载力：近年来，我国在高层建筑中，大量采用了钻孔灌注桩。它就地成孔，在孔中浇灌混凝土，不受桩径控制；噪声小，造价较低，成孔直径及长度易于满足设计要求，使用范围很广，特别适用于基岩起伏地区和市区。因此，如何评价灌注桩的承载力，就成为必须解决的实际问题。许多单位为此进行了努力。

北京市地质勘察处研究所地基组曾收集了31组试桩与标准贯入测试求单桩承载力的对比资料，建议采用下式求钻孔灌注桩极限承载力q_p。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：l_c,l_s——分别为桩身在粘性土部分与砂土部分的长度（m）；

——分别为桩身在粘土层部分与砂土层部分的标准贯入击数之平均值；]]

AN——桩端截面积与标准贯入击数之乘积（m²）;

H——孔底虚土厚度（m）;

q_p——灌注桩极限承载力（t）。

当孔底虚土厚度H大于0.5m时，则用下式计算：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

在31组对比资料中，有73%的误差小于15%，有95%的误差小于25%，说明其可靠性较好。

（6）旋喷桩直径设计：中华人民共和国专业标准：《建筑地基处理技术规范》规定，旋喷桩的设计直径可按表3—20选用。

表3—20用SPT确定旋喷桩直径（m）表

（7）确定桩基持力层：端承桩的持力层，应选在密实的砂层上。一般以标准贯入击数大于30击的层位作为持力层；当其下还有较差地层时，则以50击为好。对厚度不小于2.0m的土层，也可作为桩端持力层，其动力触探N_63.5应大于20击，卵石土N₁₂₀应大于8击。

4.确定粘性土稠度及C、φ值

利用标贯锤击数确定粘性土的稠度状态，国内、外都有较多的经验。其关系如表3—21至表3—24所示。

表3—21N与稠度状态关系（Terzaghi ＆ Peck,1948）

注：q_n为无侧限抗压强度。

表3—22N_手与稠度状态的关系

注：1.适用于冲积，洪冲的一般粘性土层。

2.标准贯入试验锤击数N_手是用手拉绳方法测得的，其值比机械化自动落锤方法所得锤击数N机略高，换算关系如下：N_手＝0.74+1.12N机，适应范围：2＜N_机＜23。

表3—23N与粘性土的C，φ值的关系

表3—24粘性土N_手与C、φ的关系

注：手拉落锤。

确定粘性土的内聚力C及内摩擦角φ也积累了较多经验，见表3—23和表3—24等。

软粘土：

粘性土：

式中，E_s为土的压缩模量（100kPa）。

卵石土变形模量：

粘性土：

式中，m_v为体积压缩系数；f=450—600kPa（中等至低塑性土）。

表3—25E₀及E_s经验公式

表3—26N与V_s统计公式表

注：σ_v₀——上覆土层压力（kPa）;V_s——波速（m/s）。

5.确定砂土密实度及液化势

动力触探在砂土中的应用效果比较理想，再加上取砂土不扰动样较困难等，使得用动力触探确定砂土密实度及液化势的研究及应用由来已久，目前仍被广泛采用。Peck（1979）曾经指出，在评价砂土液化势方面，认为复杂得多的周期性室内试验比标准贯入试验有任何更为优越之处是不公正的。

砂土密实度的大小是确定砂层承载力及震动液化势的主要指标。利用动力触探试验确定砂土密实度，国内、外已积累了很多经验，既有经验公式，也有各种图表。现将几种常用方法介绍如下。

表3—27北京市N₁₀与砂土密实度的关系

N_63.5与e的关系

表3—28N_63.5与砂土密实度的关系

表3—29N₁₂₀与卵石密实度的关系

表3—30按标准贯入击数N确定砂土密实度

注：表内所列N值由人力拉锤测得。

我国铁道部第一、二、三勘测设计院及铁道科学研究院认为，砂土相对密度可用下式求出：

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：D_r——砂土相对密度；

σ′_v₀—有效上覆压力（kg/cm²）;

N——标贯击数。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：φ——砂土内摩擦角（度）；

当N＜10时，取N=10

当N＞50时，取N=50

式（3—56）由交通部《港口工程地质勘察规范》推荐。

波兰人Borowczyk和Frankowski（1981）研究了动力触探与静力触探和砂土相对密度的关系，并制成关系图及下列关系式。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中：q_c——静力触探锥头阻力（MPa）；其他符号意义同前。

现在，一般的看法是，锤击数N、有效上覆压力和相对密度之间存在着一定的关系。但是，企图用唯一的一条曲线来适应所有类型的砂和各种条件是不可能的。应用概率和统计方法或利用动力触探资料确定上述三者之间的关系是可取的。

判断砂土液化的主要方法之一是标准贯入法，详见第二章第七节。

总之，动探和标贯的优点很多，应用广泛。对难以取原状土样的无粘性土和用静探难以贯入的卵砾石层，动探是十分有效的勘测手段。但是，影响其测试成果精度的因素很多，所测成果的离散性大。因此，它是一种较粗糙的原位测试方法。在实际应用时，应与其它测试方法配合；在整理和应用测试资料时，运用数理统计方法，效果会好一些。

D. 钻孔灌注桩基础“工程试桩”数量如何确定规范具体要求是什么

桩基础试验包括“静荷载试验”和“动荷载试验”；静荷载试验又分为“抗压试验”和“抗拔试验”，动荷载试验又分为“高应变动力测试”和“低应变动力测试”。本章以“钻孔灌注桩”为例，侧重于“静荷载试验”在设计阶段的试验和施工阶段试验的性质问题探讨。两个阶段试桩的区别首先是时间和目的不同。
设计阶段试桩是为设计的计算成果提供印证，为设计师调整或确定设计方案提供依据，是在工程桩正式施打之前进行的试验；工程试桩是在桩基施工结束以后，检验施工质量能否满足设计要求和施工规范要求提供证据。
设计试桩，是设计人员自己判断、决定试桩在拟建建筑物、构筑物场地上的位置和数量，其成果只供设计单方面使用；而工程试桩是在质量监督管理部门的见证下，根据强制性条文的规定由投资人、监理单位、施工单位随意选取的桩号。其试验成果的书面报告是证明该项目桩基础的质量能否满足结构安全的重要证据，最终要交到当地城市建设档案馆作为“永久性”文件保管。
看是什么桩，配筋要求一样，这样无论设计试桩、施工试桩才有比较性。

E. 长螺旋钻管内泵压混合料灌注桩试桩时间多长可以检测

碎石桩施工方法如下：
1、长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的桩土。
2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。
3、振动沉管灌注成桩，适用于粉土、粘性土及素填土地基。
相关内容：碎石桩施工要点
1、开工前应设置五根试验桩。设置试验桩时，应认真仔细地记录桩的贯入时间和深度、冲水量和水压、压入的碎石量和电流的变化等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为设置碎石桩的控制指标；
2、试验桩设置完毕后，应对其中的三根试验桩进行标准贯入试验，并对其中的两根进行荷载试验，以检验施工设备和方法是否符合规范的要求；
3、若一次试验不成功，则应改装或更换设备，改变施工方法，进行两次或多次试桩的设置，直到5根桩全部符合要求；
4、施工时碎石料应分批加入。每次加料量一般为1m堆高的填料；
5、设置碎石桩时，应根据试验桩的成果严格控制电流，使其大于密实试验桩的电流值；
6、碎石桩设置完毕后，其顶部应按设计图纸要求铺设碎石或砂砾垫层。在整个施工过程中，应保证碎石料不被周围土体污染。

F. 静压管桩试桩结束以后试桩报告怎么写

一、试验情况介绍

1、工程概况

本项目工程主要包括（1）、xx-xx段（左辅道：ZK2+565.689～ZK3+400.985，右辅

道：YK2+576.590～YK3+222.100）、xx-xx段（xx段（B段）、连接线（L段）、xx段（

D段）的路面、安全、设施、交通工程及沿线设施和绿化工程。（2）、xx及xx段（左辅道：ZK9+100～ZK9+919，右辅道：YK9+100～YK9+927）的路基、路面、桥涵、排水工程、安全设施、交通工程及沿线设施和绿化工程。对xx及xx段的路基软基处理主要采用静压预应力管桩。

本次试桩位置根据设计及现场实际情况，选取在里程ZK9+318～ZK9+550段，编号分别为

ZG-61-1、ZG-65-2、ZG-65-4、ZH-48-3、ZH-50-3、ZH-51-3；管桩型号C80—PHC

—A400，直径d=40cm；管桩间距2.0米至2.5米不等，管桩桩长由23-36米不等，设计

单桩承载力特征值不小于300kN，复合地基承载力特征值不小于120kpa。压桩力为单桩

承载力特征值的2.0倍。

2、试验目的

（1）、试压桩后，全面了解该工程桩的所需终压力值桩长、桩端进入持力层的深度及贯入度情况。

（2）、核实设计水文地质资料；

（3）、确定有关各项施工工艺及参数；

（4）、确定施工设备性能、工艺。

3、施工时间

试桩时间：20XX年X月XX日～20XX年X月XX日

4、施工人员安排：

本次试桩主要人员安排情况如表1：

2、试桩过程

（1）、测量放线：测量组用全站仪精确放样出管桩处理范围边线控制桩。中间桩位拉钢尺准确定位，插竹钎标识。

（2）、桩机就位：

利用桩机上行走装置、移动行走就位，行走过程中要保持架底盘平稳，桩机就位后将行走油门关闭，然后将机架底盘调到水平固定。

（3）、起吊预制桩：吊车在起吊预制桩时，采用一点吊。起吊过程中，略加大角度减少外伸长度后，慢慢地拖到桩机边后再开始垂直起钩，平稳地把桩送到压桩机夹桩器中，同时使桩尖对准桩位中心，缓缓放下插入土中。

（4）、稳桩：当桩尖压入500mm后开始用全站仪成90o位置，调整桩的垂直度（测量仪器一般在距桩机15m以外处架设），观测时，上端与下端的垂直度偏差应≤0.5%。

（5）、压桩：桩在入土前，应在桩架或桩身上设置尺寸标志，以便在施工中观测、记录。开始压桩时，边压边观测，如果超差，及时调整，但需保证桩身不裂，必要时拔

出重插，不允许采用强扳的方法进行快速纠偏，而将桩身拉裂、折断。压桩过程中，要

保证压机最大压力满荷状态，连续运转，一气呵成，中间不得有间隔。压桩时应由专职

记录员做好施工记录。开始沉桩时，记录压桩的开始及结束时间、入桩行程深度及相应油

表压力值，以判别入桩情况正常与否及桩的承载能力并登记入表。

（6）、接桩：①管桩现场采用长度：桩号ZG-61-1为12m、13m、13m三节焊接接桩，桩号ZG-65-2为13m、12m、11m三节焊接接桩，桩号ZG-65-4为12m、12m、12m三节焊接接桩，桩号ZH-48-3、ZH-50-3、ZH-51-3分别为10m、10m、14m三节焊接接桩；焊接接桩的预埋铁件表面应清洁，上下节之间的间隙应用铁片垫密焊牢。焊接时，应采取对称焊接，以减少变形，焊缝应连续、饱满，焊口涂沥青油防腐蚀。

② 接桩一般在距离地面1m 左右进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲

矢量不得大于20mm。

③ 接桩处的焊缝应自然冷却不少于5min 后才压入土中，对外露铁件应刷防腐漆。

（7）、送桩：将送桩筒底端对准送桩桩顶，然后施压以便达到设计标高位置，桩顶标

高采用水准仪测量控制，当达到桩管极限压力后而没有达到设计标高，应停止送桩。

三、桩基检测情况

20XX年X月X日下午经业主、监理、设计、施工四方现场协商一致对试桩的静压管桩将做低应变、单桩坚向静载试验。xx市公路桥梁工程监测站受xx区交通建设投资有限公司的委托于20XX年X月XX日对桩号：ZG-61-1、ZG-65-2、ZG-65-4、ZH-48-3、ZH-50-3、ZH-51-3进行低应变试验，试验结果：桩号ZG-61-1、ZG-65-4、ZH-50-3、ZH-51-3为

I类桩，桩号ZG-65-2、ZH-48-3为II类桩；并于在20XX年X月X日对桩号ZH-48-3进行单桩坚向静载试验，试验结果：试验加载到600KN（第十级）时，总沉降量4.02mm,Q-s曲线平缓，无明显陡降段，s-lgt曲线呈平缓规则排列，综合分析，该桩极限承载力≥600KN。详见附件“xx段工程xx合同段单桩坚向抗压静载检测结果通知单”编号050-13-0013（

001）”。

四、试桩结论

1、施工设备和施工工艺

（1）、根据预应力管桩在国内应用推广及现场试桩的情况来看，静压成桩这种施工方法，能较好地保证预应力管桩施工质量，应首选采用。

（2）、施工桩长的控制可按试桩所采用的方法，桩在入土前，在桩架或桩身上设置尺寸标志，以便在施工中观测、记录；顶面标高采用水准仪测量控制。

（3）、压桩过程中，要保证压桩机最大压力满荷状态，连续运转，一气呵成，中间不得有间隔。

（4）、接桩时，应采取对称焊接，以减少变形，焊缝应连续、饱满；接桩处的焊缝应自然冷却不少于5min。

（5）、桩机移机至下一桩位施工时，应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

2、相关参数

（1）、采用YZY-700型液压静力压桩机静压法成桩工艺时，成桩后进行单桩竖向抗压静载试验的结果均能满足设计要求。

（2）、采用两主缸（慢档）压桩组合的试验结果能满足工艺要求，在以后的施工中，采用此组合是可行的，施工顺序采用同排连续法施工。

3、人员配置

通过试桩检测成果及施工现场情况来看，预应力管桩施工时的人员配置及作业组织是合理可行的。

G. 管桩静载试验沉降规范要求不能超过多少毫米

管桩静载试验沉降规范要求不能超过40毫米。

一般情况下，桩基静载试验的成果数据，如单桩承载力、沉降量等均认为是准确、可靠的，这已为无数的工程实例证明。

桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以前，在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展（当时期还少有高楼大厦）。

(7)试桩成果扩展阅读

在桩基静载测试技术的起步阶段，由于设计单桩的承载力较低，所以现场用来试验的设备也相对简单。在早期的试验过程中，提供反力的配重并不是一下子全部预先加上的，而是根据试验的进度，将配重逐渐加上。

随着现场测试技术的发展，配重物由石块、水箱发展到了砂袋、砼预制块等；反力装置也由堆重平台装置发展到了锚桩反力装置、堆重锚桩联合装置等；加载设备也由直接将配重物堆放在试桩桩头上，发展为使用千斤顶提供反作用力，加压泵由手动发展为了电动。

H. 工程桩和试桩配筋一样吗

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(7)试桩成果扩展阅读

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