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摘要：确定桩基承载力的方法主要包括静载试验及高应变，本文通过实际工程实例，对动静试验进行对比分析，并评价两者的相关关系。
关键词：桩基检测高应变载荷试验动静对比
中图分类号：G353.11 文献标识码：A文章编号：
1 前言
目前我国常用的基本成桩方法达到20多种，如何检测成桩质量及各种桩型的承载力往往是设计者与建设业主所关心的问题。
桩基检测技术应明确分为两大类，即桩身完整性质量检测与桩基承载力检测。目前桩基承载力检测上主要有静载荷试验及高应变法，即动、静试验方法。静载试验是目前确定单桩竖向抗压承载力最直观和最可靠的方法，但需要堆载或锚固，试验时问长、费用高、效率低；高应变动测检测承载力费用低、快速轻便，抽检数量较大，能够有效地补充和部分取代传统的静载荷试验，快速评价基桩的承载力，因而其应用越来越广泛，受到业界的欢迎。然而由于高应变动力检测不仅从理论模型与静荷载试验存在差异，在数据分析过程中参数的选择不同都会引起承载力结果的误差，而且检测人员的技术水平高低也直接影响到检测的准确性。本文结合工程实例，通过两种承载力检测方法的对比，对动静对比所产生的差异进行原因分析，并探索在工程桩承载力检测中高应变动测的准确性和可靠度。
2静载试验与高应变的试验原理
2.1静载试验原理
通过反力装置分级对桩顶施加垂直荷载，反力装置由锚桩反力梁（堆载）系统组成，荷载与沉降量测仪器国内一般采用RS—JYB型桩基静载荷试验仪，加载采用千斤顶，沉降观测采用高灵敏度量程50mm的电子位移传感器，加载读数均为计算机自动采集。试验加载方式采用慢速维持荷载法，逐级加载，每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载，达到设计极限荷载，然后分组卸载至零。沉降相对稳定标准是每1小时的沉降不超过0.1mm并连续出现两次，认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。获得桩顶荷载与桩顶沉降关系的Q～s曲线，当桩顶沉降量达到某条件或某数值时，可认为岩土阻力已充分发挥，或桩已破坏，从而求得桩的极限承载力。
2.2高应变试验原理
测试原理：在现场用重锤对桩顶施行大能量的冲击，使桩在土中产生足够大的位移，根据桩上部质点的力和加速度的测量结果以及桩本身与土的阻尼特性，用实测曲线拟合程序(CCWAPC)来分析计算桩的竖向极限承载力，桩身压力和拉力、运动速度、运动位移等项的最大值，并能估算巖土对桩的阻力、桩身缺陷的大小和所在位置。采用一维纵波理论分析桩－土体系确定承载力，还可判断桩身结构完整性和桩尖、桩侧土阻力分布等，并获得模拟静载荷试验的Q～s曲线。
3桩身承载力的确定
3.1静荷载试验
静荷载试验采用采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级加荷量为预估极限荷载的1/10，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直至试桩达到终止加载条件，然后分级卸载到零，并对其3根桩进行桩身应力应变测试。依据实测结果绘制Q－s曲线（图2）。
图1Q-s曲线
3.2高应变动力测试
高应变动力测试采用10t重锤，检测仪器使用武汉沿海基桩检测分析仪，单桩承载力的计算方法采用CCWAPC法，依据Case拟合曲线（图1），以实测波速曲线作为边界条件进行拟合。
目前工程中主要应用的是Case法和实测曲线拟合法，Case法计算公式为：
（承载力）
冲击速度峰对应时间为，为桩底反射对应时间。（见图1）
图1高应变实测结果
极限承载力依据规范确定。单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值Ra，应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值。
4 单桩承载力的动静试验对比分析
4.1工程实例分析
某特高压大跨越工程地质情况：上部覆盖层为第四系河流相冲积粉质粘土、砂土及卵、砾石，下部基岩为侏罗系砂岩。由上到下地层分布为：
0～3.5m，可塑状粉质粘土；
3.5～5.4m，硬塑状粉质粘土；
5.4～6.1m，可塑状粉质粘土；
6.1～16.4m，密实卵石；
16.4～17.4m，中密粗砂；
17.4～19.0m，强风化泥质粉砂岩；
19.4～30.0m，中等风化泥质粉砂岩。
此工程钻孔灌注桩、长19.1～19.4m，单桩承载力设计值3200kN。
静载荷试验采用慢速维持荷载法。
高应变动测法使用10t重锤，落距约1.0m，单桩承载力计算方法采用CAPwAP法。计算结果见表1。
表1动静对比试验计算结果表
从该工程动静对比试验计算结果可以看出两者的对比误差均在20％以内，且离散性不大，说明当载荷试验结果可靠时，动测结果亦十分可靠。工程中高应变检测亦以静载试验为对比标准。
5 结论与建议
众所周知，静载试验检测桩即费时又费工，与之相比大应变有其高效、快捷的优点。而且随着桩基技术的发展，在工程中采用承载力达数千吨以上的大型桩已屡见不鲜。古老的静载荷试验检测方法已难以满足桩承载力和质量检测等方面的需要，因此对于动力检测法的研究、应用与推广具有重要意义。动静方法确定的承载力值之间存在着一定的相关关系，并且两者之间存在的误差均在30%以下，因此如果静载试验满足要求，那么高应变检测结果亦满足要求。波动理论计算两者之间的精度更高。
高应变动测试验涉及到多种学科，技术难度较大，且影响结果精度的因素也很多，同时在很大程度上受现场环境条件和试验人员的经验和水平制约，而静载试验则相对来说技术难度较低，且试验可靠度高，可作为对比的标准，因此必须进行动静对比试验和两种对比试验的分析，以便在应用高应变动测法对工程桩检测时，提供准确的参数，提高其单桩承载力检测精度。
参考文献：
1 温庆敬，袁继雄 桩基检测方法的适用性和验证检测的探讨 广东土木及建筑，2004，10：57～58；
2 徐攸在，桩基检测手册 北京：中国水利水电出版社，1999
关键词：桩基检测高应变载荷试验动静对比
中图分类号：G353.11 文献标识码：A文章编号：
1 前言
目前我国常用的基本成桩方法达到20多种，如何检测成桩质量及各种桩型的承载力往往是设计者与建设业主所关心的问题。
桩基检测技术应明确分为两大类，即桩身完整性质量检测与桩基承载力检测。目前桩基承载力检测上主要有静载荷试验及高应变法，即动、静试验方法。静载试验是目前确定单桩竖向抗压承载力最直观和最可靠的方法，但需要堆载或锚固，试验时问长、费用高、效率低；高应变动测检测承载力费用低、快速轻便，抽检数量较大，能够有效地补充和部分取代传统的静载荷试验，快速评价基桩的承载力，因而其应用越来越广泛，受到业界的欢迎。然而由于高应变动力检测不仅从理论模型与静荷载试验存在差异，在数据分析过程中参数的选择不同都会引起承载力结果的误差，而且检测人员的技术水平高低也直接影响到检测的准确性。本文结合工程实例，通过两种承载力检测方法的对比，对动静对比所产生的差异进行原因分析，并探索在工程桩承载力检测中高应变动测的准确性和可靠度。
2静载试验与高应变的试验原理
2.1静载试验原理
通过反力装置分级对桩顶施加垂直荷载，反力装置由锚桩反力梁（堆载）系统组成，荷载与沉降量测仪器国内一般采用RS—JYB型桩基静载荷试验仪，加载采用千斤顶，沉降观测采用高灵敏度量程50mm的电子位移传感器，加载读数均为计算机自动采集。试验加载方式采用慢速维持荷载法，逐级加载，每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载，达到设计极限荷载，然后分组卸载至零。沉降相对稳定标准是每1小时的沉降不超过0.1mm并连续出现两次，认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。获得桩顶荷载与桩顶沉降关系的Q～s曲线，当桩顶沉降量达到某条件或某数值时，可认为岩土阻力已充分发挥，或桩已破坏，从而求得桩的极限承载力。
2.2高应变试验原理
测试原理：在现场用重锤对桩顶施行大能量的冲击，使桩在土中产生足够大的位移，根据桩上部质点的力和加速度的测量结果以及桩本身与土的阻尼特性，用实测曲线拟合程序(CCWAPC)来分析计算桩的竖向极限承载力，桩身压力和拉力、运动速度、运动位移等项的最大值，并能估算巖土对桩的阻力、桩身缺陷的大小和所在位置。采用一维纵波理论分析桩－土体系确定承载力，还可判断桩身结构完整性和桩尖、桩侧土阻力分布等，并获得模拟静载荷试验的Q～s曲线。
3桩身承载力的确定
3.1静荷载试验
静荷载试验采用采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级加荷量为预估极限荷载的1/10，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直至试桩达到终止加载条件，然后分级卸载到零，并对其3根桩进行桩身应力应变测试。依据实测结果绘制Q－s曲线（图2）。
图1Q-s曲线
3.2高应变动力测试
高应变动力测试采用10t重锤，检测仪器使用武汉沿海基桩检测分析仪，单桩承载力的计算方法采用CCWAPC法，依据Case拟合曲线（图1），以实测波速曲线作为边界条件进行拟合。
目前工程中主要应用的是Case法和实测曲线拟合法，Case法计算公式为：
（承载力）
冲击速度峰对应时间为，为桩底反射对应时间。（见图1）
图1高应变实测结果
极限承载力依据规范确定。单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值Ra，应按单桩竖向抗压极限承载力统计值的一半取值。
4 单桩承载力的动静试验对比分析
4.1工程实例分析
某特高压大跨越工程地质情况：上部覆盖层为第四系河流相冲积粉质粘土、砂土及卵、砾石，下部基岩为侏罗系砂岩。由上到下地层分布为：
0～3.5m，可塑状粉质粘土；
3.5～5.4m，硬塑状粉质粘土；
5.4～6.1m，可塑状粉质粘土；
6.1～16.4m，密实卵石；
16.4～17.4m，中密粗砂；
17.4～19.0m，强风化泥质粉砂岩；
19.4～30.0m，中等风化泥质粉砂岩。
此工程钻孔灌注桩、长19.1～19.4m，单桩承载力设计值3200kN。
静载荷试验采用慢速维持荷载法。
高应变动测法使用10t重锤，落距约1.0m，单桩承载力计算方法采用CAPwAP法。计算结果见表1。
表1动静对比试验计算结果表
从该工程动静对比试验计算结果可以看出两者的对比误差均在20％以内，且离散性不大，说明当载荷试验结果可靠时，动测结果亦十分可靠。工程中高应变检测亦以静载试验为对比标准。
5 结论与建议
众所周知，静载试验检测桩即费时又费工，与之相比大应变有其高效、快捷的优点。而且随着桩基技术的发展，在工程中采用承载力达数千吨以上的大型桩已屡见不鲜。古老的静载荷试验检测方法已难以满足桩承载力和质量检测等方面的需要，因此对于动力检测法的研究、应用与推广具有重要意义。动静方法确定的承载力值之间存在着一定的相关关系，并且两者之间存在的误差均在30%以下，因此如果静载试验满足要求，那么高应变检测结果亦满足要求。波动理论计算两者之间的精度更高。
高应变动测试验涉及到多种学科，技术难度较大，且影响结果精度的因素也很多，同时在很大程度上受现场环境条件和试验人员的经验和水平制约，而静载试验则相对来说技术难度较低，且试验可靠度高，可作为对比的标准，因此必须进行动静对比试验和两种对比试验的分析，以便在应用高应变动测法对工程桩检测时，提供准确的参数，提高其单桩承载力检测精度。
参考文献：
1 温庆敬，袁继雄 桩基检测方法的适用性和验证检测的探讨 广东土木及建筑，2004，10：57～58；
2 徐攸在，桩基检测手册 北京：中国水利水电出版社，1999