王金海 戴金铸

摘要：通过对比单桩竖向抗压静载试验的不同，对中国、印度两种规范的加载装置精度、加载程序、取值方法等进行了横向比较，并辅以工程实例进行整理和分析，为参与国外工程的人员提供方便。

关键词：印度规范; IS；中国规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）；静载试验

中图分类号： TU202 文献标识码： A

单桩竖向抗压静载试验采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩竖向抗压承载力，是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直观、最可靠的试验方法。

本文就单桩竖向静载试验的设备、试验方法、取值方法，对中国规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）、印度规范IS code：2911进行了对比。

1 静载试验目的

单桩竖向抗压静载试验可确定单桩竖向抗压承载力，但不同情况下的静载试验，其目的有所不同，主要有以下几种情况：

1.1 为设计提供依据

在工程桩正式施工前，在地质条件具有代表性的区域，先施工几棵桩，进行静载试验，以确定设计参数的合理性和施工工艺的可行性。需要时，也可在桩身埋设测量桩身应力、应变、位移、桩底反力的位移杆，测定桩分层侧阻力和端阻力。

为设计提供依据的静载试验应加载至破坏，即试验应进行到能判定单桩极限承载力为止。

1.2 为工程验收提供依据

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即终止加载。一般要求最大加载量为单桩承载力特征值的2.0倍。实际工程中，建议最大加载量大于单桩承载力特征值的2.0倍，以保证足够的安全储备。

1.3 验证检测

针对其他检测结果，如钻芯法或声波透射法检测发现桩身质量有问题，或对高应变承载力试验结果有疑问，需要采用静载试验进行验证检测，判定桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求。

1.4 其它目的

有些静载试验是为了搜集科研资料、编制规范、开拓新的桩型和施工工艺、进行静动对比等而进行的。

2 试验方法

我国建筑工程中惯用的静载试验方法是维持荷载法。在国内外，尚有循环加载、卸荷法、等变形速率法、终级荷载长时间维持法等试验方法。维持荷载法又可分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。

2.1 位移测量装置

2.1.1 中国规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）规定：位移测量误差不大于0.1%FS，分辨力≥0.01mm；基准桩与试验桩的净距≥4(3)D且>2.0m；基准桩与锚桩或压重平台支墩的距离：≥4D且>2.0m。

2.1.2 印度规范IS code:2911规定：

位移测量表精度：0.01mm；基准桩与试验桩的净距≥3D且>1.5m；基准桩与锚桩或压重平台支墩的距离：≥3D且>2.0m。

2.2 加载程序

2.2.1 中国规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）规定：

常用的加载方法为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。本文仅介绍慢速维持荷载法。

（1）加载程序：

1）每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。

2）试桩沉降相对稳定标准：在每级荷载作用下，桩顶的沉降量连续两次在每小时内不超过0.1mm，可视为稳定（由1.5h内的沉降观测值计算）。

3）当桩顶沉降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1h，按第15、30、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载；卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15、30min，以后每隔30min测读一次。

（2）终止加载条件：

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5倍。当桩顶沉降能稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降超过40mm。

2）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2倍，且经24h尚未达到稳定标准。

3）已达加载反力装置的最大加载量。

4）当工程桩作锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值。

5）当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60-80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。

2.2.2 印度规范IS code:2911规定：[4]

印度规范主要分维持荷载法、循环加载法和CRP法。本文仅介绍维持荷载法。

（1）加载程序

1）最大加载量为预估设计荷载的2.5倍，每级加载量为20%设计荷载。每级荷载维持时间：当前30min内沉降量小于0.1mm，或者前1h内沉降量小于0.2mm，可加下一级荷载，但每级荷载维持时间不超过2h。

2）最大试验荷载维持时间：24h。

3）卸载：每级卸载量为20%最大试验荷载，维持时间15min，零荷载时为2h。

4）如果桩在预期的2倍设计荷载前出现破坏，应继续加载直至桩顶沉降量达到桩径或横截面对角线长度的15%。

（2）沉降观测

1）加载时按照0、5、15、25、30、60、120min进行观测；

2）卸载时按照0、15min进行观测。

3 检测数据的分析与判定

3.1 中国规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）规定：

单桩竖向抗压极限承载力Qu可按下列方法综合分析确定：

1）根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-s曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。

2）根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。

3）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2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准的，取前一级荷载值。

4）对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于800mm的桩，可取s=0.05D（D为桩端直径）对应的荷载值。

注：当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力应取最大试验荷载值。

3.2印度规范IS code:2911规定：安全荷载可按以下二者确定：

1）位移为12mm时对应荷载的2/3；

2）位移为0.1D时对应荷载的50%（非扩底桩），位移为0.075D时对应荷载的50%（扩底桩，D为桩底直径）。

4 工程实例

4.1 中国规范:建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）

以山东国华寿光发电厂一期（2×1000MW）工程试桩为例，T9试桩设计桩型为钻孔灌注桩，直径Φ800mm、桩长49.8m。试验结果见表4.1和图4.1。

表4.1 单桩竖向抗压静载试验结果数据表

序号 试验荷载（kN） T9 备注

历时(min) 沉降量(mm)

本级 累计 本级 累计

0 0 0 0 0.00 0.00 加载

1 1500 120 120 0.92 0.92

2 2250 150 270 1.60 2.52

3 3000 120 390 1.61 4.13

4 3750 120 510 1.76 5.89

5 4500 150 660 2.00 7.89

6 5250 150 810 2.23 10.12

7 6000 240 1050 2.54 12.66

8 6750 120 1170 4.88 17.54

9 7500 180 1350 6.90 24.44

10 8250 15 1365 16.83 41.27

11 6750 90 1455 -2.14 39.13 卸载

12 5150 90 1545 -3.36 35.77

13 3560 90 1635 -4.29 31.48

14 1960 90 1725 -7.40 24.08

15 360 90 1815 -8.54 15.54

16 0 90 1905 -3.06 12.48

图4.1 单桩竖向抗压静载试验结果曲线图

工程名称：山东国华寿光发电厂一期工程

试验桩号：T9

测试日期：2009-07-02 桩长：49.8m 桩径：800mm

荷载(kN) 0 1500 2250 3000 3750 4500 5250 6000 6750 7500 8250

本级沉降(mm) 0.00 0.92 1.60 1.61 1.76 2.00 2.23 2.54 4.88 6.90 16.83

累计沉降(mm) 0.00 0.92 2.52 4.13 5.89 7.89 10.12 12.66 17.54 24.44 41.27

单桩竖向抗压极限承载力Qu可根据沉降随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值，即Qu=7500kN。

4.2印度规范：IS code:2911

以印度古德罗尔电厂试桩工程为例，SZ2-06试桩设计桩型为钻孔灌注桩，直径Φ600m、桩长30.3m。试验结果见表4.3和图4.3。

表4.3 单桩竖向抗压静载试验结果数据表

Increment No. Applied Load(MT) Displacement at Test Level mm

loading 0 0.000 0.000

1 32.170 0.390

2 64.350 0.740

3 96.520 1.000

4 112.610 1.230

5 114.780 1.870

6 176.960 2.600

7 209.130 3.300

8 241.310 4.470

9 273.480 5.490

10 305.650 6.630

11 337.830 8.240

12 353.910 9.620

13 386.090 12.020

unloading 12 353.910 11.990

11 337.830 11.990

10 305.650 11.980

9 273.480 11.960

8 241.310 11.890

7 209.130 11.520

6 176.960 11.150

5 144.780 10.670

4 112.610 10.080

3 96.520 9.670

2 64.350 8.750

1 32.170 8.360

0 0.000 6.210

Gross Displacement:12.020mmNet Displacement:6.210mm

Rebound:5.810mm

图4.3 单桩竖向抗压静载试验结果曲线图

安全荷载取位移为12mm时对应荷载的2/3，即380.00×2/3=253.33MT。

5 结论

5.1 位移测量装置：

位移测量表精度：中国规范与印度规范相同；

基准桩：中国规范要求较高，印度规范要求较低。

5.2 加载程序

中国规范完全由沉降量决定是否加下一级荷载，印度规范是按照沉降量和加载时间共同决定。中国规范要求更高。

印度规范要求维持24h，中国规范无要求。就本条而言，印度规范比中国规范更好的模拟了竖向抗压桩的实际工作条件。

5.3 检测数据分析

中国规范的单桩竖向抗压极限承载力的判断方法较为复杂；印度规范的判断方法教简单，受人为因素影响最小。

本文由于篇幅所限，仅仅对中印两个国家的单桩竖向抗压静载试验方法进行了对比，希望各位同仁根据所在国家和地区的法律法规、业主要求等，合理选用适当的方法标准，也希望通过本片文章，起到抛砖引玉的作用，有更多的同仁提供更多的素材与文章，为中国企业“走出去”提供技术支持。

参考文献：

[1]陈凡，徐天平，陈久照，关立军.基桩质量检测技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2003

[2]中华人民共和国行业标准.建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）[M].北京：中国建筑工业出版社,2003

[3]IS:2911(Part 4),"Code of Practice for Desigh and Construction of Pile Foundations"[M],Bureau of Indian Standards,New Delhi, 1985